[发明专利]连接器

说明书

技术领域

本发明涉及连接器。更具体地，本发明涉及位于海底的连接器，尤其是集成到通过牺牲阳极、外加电流或它们的组合进行阴极保护的装置中、连接到所述装置或定位于所述装置附近的连接器。

背景技术

位于海底的单元可能会发生故障，但维修或更换比起干燥位置处的单元更为困难，成本也更高。

连接器是可能会发生故障的一种单元或设备。用于海底操作的液压、电液压或电光液压连接器通常被设计为具有一个固定部分和一个可取回部分。固定部分通常被设计为比可取回部分更可靠，这意味着损坏或故障趋向于发生在所述可取回、更容易更换的部分上。一个典型设计是通常用于海底阀门树(圣诞树)中以及在石油及天然气工业中使用的其它海底设备中的所谓插拔(stab)连接器、插拔器或热插拔。

然而，多种沉积物对于这样的连接器而言常常是个问题，这是因为不能被油漆的密封表面可能会由于沉积物形成而变得不能使用。软硬海洋生物和结垢(scale)以及被涡流带起的海床颗粒是已知类型的沉积物。除了破坏连接器部件的几何匹配之外，沉积物还增加了磨损和擦伤以及诸如划伤的损坏的形成，从而降低连接器的使用寿命。

存在对在海底使用的连接器的需求，所述连接器没有沉积物形成或沉积物形成显著降低。本发明的目的是满足上述需求。

发明内容

本发明提供一种连接器，包括凸出构件和凹进构件，所述构件之一是固定的，而另一构件是可取回的。所述连接器的特点在于，所述凸出构件和凹进构件之间的接触面包括陶瓷套筒、陶瓷插件或陶瓷构件的覆盖面，使得所述凸出构件和凹进构件被电化学隔离。

用语“所述凸出构件和凹进构件之间的接触面包括陶瓷套筒、陶瓷插件或陶瓷构件的覆盖面，使得所述凸出构件和凹进构件被电化学隔离”是指至少在包含密封表面的部分中，至少所述构件之一的一部分或全部是由对于电流而言是非传导性的陶瓷材料制成的。相应地，所述凸出构件和凹进构件彼此被电隔离开。

所述连接器供海底使用，用于在集成到受牺牲阳极、外加电流或其组合的阴极保护的装置中、连接到所述装置上或者定位在所述装置附近时操作。

出人意料地，本发明的连接器更不易形成沉积物或受到沉积物的伤害，因此较现有技术的连接器而言延长了使用寿命。不想受限于理论地，假定，尤其是在受阴极保护影响(例如使所述连接器电连接到用于阴极保护的机构)的环境中，所述构件在密封面处的电化学隔离导致显著降低的沉积率。更具体地，似乎沉积率，尤其是典型硬沉积物例如钙或钙质沉积物的沉积率在某种程度上与密封表面的阴极保护表面电流有关。这样的硬沉积物是导致划伤和几何不匹配的与所述连接器的长使用寿命相关的主要顾虑。

所述连接器因此可以连接到圣诞树(X-mas trees)、管线和受牺牲阳极或用于阴极保护的其它机构保护的其它设备上。受阴极保护的结构周围可能存在电场，从而负面地影响沉积物形成率，并且这样的位置还受到阴极保护的影响，并与本发明的连接器尤其相关。

优选所述连接器包括可取回的凸出的插拔构件和固定的凹进构件，所述凹进构件包括内部陶瓷套筒，所述套筒的内表面构成朝向所述凸出构件的密封表面。优选地，所述陶瓷套筒以适度的公差被压缩适配(fit)、热适配或按压适配到所述凹进构件中，所述公差典型地为直径差0.01-0.15mm、最优选为直径差0.03-0.05mm。所述凹进构件因此将在所述陶瓷套筒上具有方便的预张力或偏压。出人意料地，测试显示，这样的适配和公差在所述套筒和所述凹进构件的包围金属部分之间提供了足够好的密封，没有泄漏。但是，可以包括避免自金属和陶瓷套筒之间的端口或孔泄漏、或向所述端口或孔泄漏的附加或替换的机构，例如孔中的管座插件，或构件的金属和陶瓷材料之间的密封层或密封构件。

优选所述凸出构件是具有ROV柄的插拔构件，所述ROV柄用于通过ROV(水下机器人)进行远程操作，所述凸出构件包括孔或端口，并且在每个端口或孔开口的两侧设置有密封件。

当所述构件处于配对位置时，所述凸出构件的端口密封地适配到所述凹进构件的孔或端口上，从而构成连接。

优选所述连接器的陶瓷材料是不导电的氧化锆，或者基于氧化锆，但其它材料也可以例如作为所述凹进构件的主体或作为插件或套筒。其它(不导电或具有夹在中间的不导电材料的)陶瓷例如氧化物、硼化物、氮化物、硅化物以及碳化物可以作为替换材料，例如，碳化硅以其抗划伤性而为人所知。