[发明专利]流体旋转连接器

说明书

发明领域

本发明涉及一种流体流动连接器，特别涉及高压用的流体旋转连接器。

这类连接器例如在将石油或天然气从海上钻井装置输送到运输船或贮存船上时是必需的。

各连接器可以是承载一个从海底抽取点中出来的提升管的浮筒的一部分，一条运油船连接到该浮筒上以装载石油或天然气。另外该连接器可以固定在运输船的甲板上。也可能连接器的一部分通常装在船上，并在适当时候松脱式连接到浮筒中的另一部分上。

对这类应用来说，连接器的各部分之间的相对运动是很重要的，以便船和提升管在强风、大波浪或有影响的水流中进行相对运动。

一种相对旋转能力特别有利，并且连接器可以形成一种管道之间的旋转接合。当然，在保证各相应流体管道的端部正确而精确的对准并在密封管道接合防止泄漏方面，这一种旋转接合还存在一些困难。

发明背景

从美国专利US 4 828292中已知一种这样的流动连接器，该连接器包括两个同心的空心圆筒形部件，这两个部件可彼此相对地旋转，并具有协同操作对齐的环形沟槽，以在连接器内形成圆周通道，该圆周通道由两个圆筒形部件的内壁限定。在合适时将进入管和排出管焊接到内或外圆筒形部件上，并与该环形圆周通道连接。这样，即使在两个部件旋转运动时，进入管和排出管都始终通过该环形通道连通。各环形圈密封机构安装在通道的每一边上，并可以通过一种阻挡层流体加压。

然而，这种已知的设计要制成具有足够精确的公差很困难并且成本太高，尤其在高压下和油气生产设施在恶劣的环境中，这些焊好的接合部易于损坏，并且它一旦制成后是一种永久结构，亦即对于例行的维护修理它也不容易连接和断开。

发明公开内容

因此，本发明提供一种装置，用于连接承载高压生产流体的管道，以便供承载管道的相应连接端的两个构件之间相对运动用，其中：

连接构件之一包括一个中心芯件，该中心芯件具有许多个在其中纵向形成的孔，和

许多个由该芯件沿径向形成的通道，每个径向通道与一个相应的纵向孔连通，该装置包括：

许多个在连接构件之间形成的环形通道，每个环形通道都提供一个流体流动路径，通往中心芯件内的相应径向通道；

以及用于密封该环形通道或每个环形通道防止高压生产流体泄漏的装置，该密封装置包括一个由差压驱动的密封件和一个对远离生产流体流动的密封件的侧面供给阻挡层流体的机构。

一种按照本发明的装置比已知连接器更灵活多用并且更可靠。

最好是密封件的一侧承受在管道中流动的高压生产流体的压力，而该密封件的另一侧承受阻挡层流体，该阻挡层流体以高于在管道中流动的生产流体的压力供给。

在一个优选实施例中，在中心芯件的顶部和底部区域设置了附加的环境密封件(environment seals)。

各纵向孔可以在芯件的一个圈中形成，并且两个这样的孔可以流动或连接到每个径向通道上。

该装置最好使用如在专利申请人的共同待批同时申请的专利申请题目为“密封装置”中所述和图解说明的一种密封装置并参照FD37/PL77262GB。

本发明的一个特别优选的实施例提供一个内芯元件和一个外芯元件，它们具有在相应元件中形成的独立的孔，内芯元件纵向延伸到外芯元件的外面，并用另一个较小直径的套筒连接件连接到用于外芯件的套筒连接件上。

这样改善了连接器同时而独立地承载许多不同流体的能力，因为它为在中心芯件中设置大量孔提供了可能性。另外可以更容易地制造许多不同直径的孔用于不同的流体流动。较小直径的孔一般供高压流体管道用。

本发明的另一个实施例提供一个大直径的下面轴套式连接器和一个小直径的上面轴套式连接器，该小直径的轴套式连接器可以堆叠在大直径的连接器上。该下面的大直径连接器具有一个空心的中心部分，各管子通过该中心部分插入，以与上面的小直径连接器中的孔连接。这个实施例节约了材料，因此成本较低。不同直径的轴套式连接器可以很容易相互堆叠在对方顶部，以提供一种积木化的设计，或者可以按照特定目的的需要独立地使用各连接器。

同时参考专利申请人的共同待批并同时申请的专利申请号95 22 327.7题目为“高压流体连接器”和专利申请号95 22 340.0题目为“用于流体连接器的监控系统”。这些专利申请的内容合并参考于此。

为了更好地理解本发明并表明如何可以实施本发明，现在参照附图进行说明。

附图的简要说明

图1以剖面图和立面图形式示出按照本发明的一种流体连接器的一个实施例。