[发明专利]一种液压控制水下管道水平对接锁紧装置及对接锁紧方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻采行业中，特别是一种液压控制水下管道水平对接锁紧装置。

背景技术

目前，水下采油树管道与管道的水平对接，基本包括三个步骤，即水平管道吊装下放步骤、向连接本体吊装靠近步骤以及连接后与连接本体锁紧步骤。对于这三个步骤，现有技术是将水平对接管道吊装下放到深水中，并由吊装机将水平管道向连接本体的方向移动，对接的操作是在管道被吊装的过程中直接进行完成的；在吊装过程以及移动过程中，管道在水中容易受到船体、暗流、机器本身等因素的影响而晃动、倾斜，不易准确下放到正确的对接位置，使对接精度不高，易发生磕碰毁损金属密封圈等部件，影响对接密封性能及对接成功率。

同时，现有技术中通常采用的对接方式为法兰与法兰对接，且一般对接任务由水下机械手潜入水底操作完成，在对接操作过程中，现有技术是使法兰对接后，再用机械手拧紧螺栓的方式实现对接后的锁紧操作，由于受海水作业深度的影响，对机器手来说，也是一项难度很大的工作；不仅要找准螺栓的位置，还要对拧紧程度加以控制，由水下机械手完成，但其工作过程复杂，而且大大增加了锁紧的作业时间和成本。

鉴于上述原因，有必要对现有技术做出改进。

发明内容

鉴于此，本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种液压锁紧式管道水平对接锁紧装置，保证对接管接头在下放过程中，能够准确快速地下放到准确位置，减少对接管接头发生倾斜、移位，碰撞等状况的发生，避免因受到外界环境因素、船体晃动等的不利因素影响，缩短对接时间。

本发明所要解决的另一个技术问题是，在管接头下放到准确位置之后，而与连接本体对接过程中，本发明采用非机械式的管道推进方式，避免受人为或外界环境因素影响，造成管接头与连接本体之间因对位和锁紧过程而发生碰撞，减少密封钢圈出现磕碰现象，保证管道对接的密封性能、提升管道对接的有效性。

本发明的一种液压控制水下管道水平对接锁紧装置，包括：

一个锁紧机构、一个推进机构和一个支架机构；该推进机构用于将一个管接头向该锁紧机构推进；其中：

该锁紧机构包括一个连接本体和一个锁紧装置，该连接本体中央为石油管道，该锁紧装置设于该连接本体外侧，该锁紧装置受液压控制，能够将与该连接本体形成对接的管接头锁紧或松开；

该推进机构包括：一个管接头和一个管接头外筒体，该管接头外筒体套设于该管接头外部，在该管接头外壁与该外筒体内壁之间能够形成至少两个密封腔，所述密封腔连接有液压通道；当向其中一个密封腔内加液压时，能推动该管接头相对该管接头外筒体向该锁紧机构一侧移动，使该管接头的对接端接近该连接本体；反之，向另一个密封腔加液压时，能推动该管接头相对该管接头外筒体相反于该锁紧机构一侧移动，使该管接头的对接端远离该连接本体；

该支架机构包括：一个支架和一个卡托座，该支架与该锁紧机构相对位置固定，该卡托座设于该支架上，当该推进机构被下放降落时，该推进机构能够对位并结合于该卡托座上，使该推进机构连同其上的管接头被下放至准确的对接位置。

本发明的一个实施例中，该卡托座设有呈圆锥形的容腔，且容腔顶面具有开口，该容腔的直径自上而下为渐小；该推进机构还包括一个导向圆锥体，该导向圆锥体的顶部与该管接头外筒体固定结合，该导向圆锥体能与该卡托座的容腔相匹配结合。

本发明的一个实施例中，该导向圆锥体包括一个结合部和一个导向部，该结合部位于该导向部上方，用于结合该管接头外筒体，该导向部是由该结合部向下延伸出的圆锥体，该圆锥体结合于该卡托座。

本发明的一个实施例中，该结合部的底面周缘设有与该卡托座的开口周缘相结合的卡合槽，使该导向圆锥体与卡托座能精确对位并结合。

本发明的一个实施例中，该管接头外壁凸设形成环形肋，该管接头外筒体的两端分别与该管接头的外壁形成密封，借助该外凸的环形肋，使该管接头外筒体的两端及该外凸的环形肋之间形成所述密封腔。

本发明的一个实施例中，该管接头外筒体朝向该锁紧机构的一端为首端，该首端通过一个环体与该管接头外壁密封，该环体与该管接头外筒体为一体结构；该管接头外筒体远离该锁紧机构的一端为尾端，该尾端内侧装配一个螺纹密封环，借助该螺纹密封环与该管接头外壁密封。

本发明的一个实施例中，该管接头外凸的环形肋与该管接头外筒体内壁之间装有O型密封圈，且该管接头朝向该锁紧机构的端部凹设有供该锁紧机构的锁紧装置卡紧结合的环槽。