[发明专利]海底管道气动带压接入装置

摘要

本发明提供了一种海底管道气动带压接入装置，应用于海底管道油气并流不停输带压接入作业。该带压接入装置配有两套液压驱动系统实现双动力周向驱动，并结合自锁机构和金属密封圈完成接入体在海底管道上的自动锁紧和水下对接；静密封器依据其阶梯回转体以及锥形金属圈和多边形金属环形成双重金属密封的静密封，同时动密封器依据填料和密封圈以及双圆盘式迷宫密封的多重密封技术实现水下调控器与开孔设备间的动密封；水下调控器依据气动调节以及调控球与调控座和调控盖间的球面配合完成钻孔作业的自动关断，且接入控制系统远程自动调控并流输送中油气输送介质的流量和外输压力，由此使得该装置具备操作简便、接入时间短、施工成本低等特点。

主权项

一种海底管道气动带压接入装置，包括接入体、静密封器、水下调控器、动密封器、液压驱动系统和接入控制系统，它采用静密封和动密封双密封技术，并结合水下气动自动调控系统、液压双动力驱动系统和剖分套筒式接入体实现海底管道的带压接入，其特征在于：一接入体；所述接入体采用卧式剖分套筒体，其前后接入本体采用沿轴向全对称布置的厚壁筒体，前接入本体中部的筒体壁上设置三通管段，前后接入本体的环腔内壁采用阶梯回转面，其内锥面构成的环腔中配置锥形金属圈，而内锥面内侧的等腰梯形凹槽所构成的环腔中则配置梯形金属圈，梯形金属圈采用沿圆周方向均匀布置的分片构造；前后接入本体的顶端均设有沿轴向等间距分组布置的下销轴套，每个后接入本体的轴套环腔内配置有衬套，前后接入本体剖分面的上部和下部均设置有分组排列的锥形凸台；后接入本体下端正对其等腰梯形凹槽的位置设有U形沟槽，且U形沟槽两侧槽面靠近海底管道的端部均设置锲形坡口，该锲形坡口与锁销端部的锲形坡口相配合，而前接入本体下端正对其等腰梯形凹槽的位置设有与后接入本体U形沟槽相配合的拱形锁块；自锁块包括左右对称布置的两个锁销和锁盖及一个弹簧，锁销采用阶梯轴结构；推进架分两组对称布置于前后接入本体的两侧，每组推进架整体呈现类V形的形状，每个分推进架的矩形钢板沿轴向设置两个矩形沟槽；一静密封器；所述静密封器采用左右分体式和前后剖分式的双对称构造，锥形金属圈呈剖分式锲形轴瓦构造，而多边形金属环则采用粗金属环体，其截面呈长六边形；滑移环法兰盘端面上设置的环形凹槽与前后接入本体的环形凹槽对称布置且所构成的环腔中配置多边形金属环，同时滑移环环体的外环面和内壁上均加工有截面为矩形的环形凹槽；一液压驱动系统；所述液压驱动系统提供周向推进动力完成前后接入本体的自动张开和闭合，同时每组推进架分别配置一套液压驱动系统而实现双动力驱动，每套液压驱动系统采用两个并行排列的独立液压缸，且通过推进架完成前后接入本体间的动力传递；一水下调控器；所述水下调控器依据气动调节以及调控球与调控座和调控盖间的球面配合完成钻孔作业的自动关断，金属垫片采用垫片式金属环体，气动阀组提供动力并通过气压传动由调控轴带动调控球旋转；密封压套采用变径环体，其下端的调控座上通管环腔内配置有分层叠放的矩形密封圈；调控轴的轴身与密封压套的内壁精密配合而构成转动副，而其轴颈的外壁上加工有分层排列的环沟，同时轴颈与调控座上通管的内壁精密配合而构成转动副；调控座和调控盖的本体采用球形筒体，调控球沿垂直于调控座左通管和调控盖侧通管轴线的方向上切有两个相互平行的切面，调控座和调控盖本体的内外球面同心且与调控球的球心始终保持重合而构成球面配合，同时调控球与调控座以及调控球与调控盖间的球面结合带的轴向长度均大于调控球上两切面间距的四分之一；一接入控制系统；所述接入控制系统通过压力变送器和气动控制阀远程自动调控新接入油井产液的流量，通过压差变送器和气动控制阀自动调控油气输送介质的流量和外输压力；一动密封器；所述动密封器依据填料和密封圈以及双圆盘式迷宫密封的多重密封技术将其与接入体和水下调控器相联通的内腔分隔成独立的密闭腔室，填料密封体采用法兰盘式构造，且迷宫密封体采用双圆盘式迷宫密封，迷宫盘和迷宫环的各环形沟槽内填充油液且其两侧端面分别保持平齐而形成迷宫密封，迷宫环的环腔内壁布置分层排列的凹槽。