[发明专利]一种海管连接用水下球型法兰连接器

说明书

技术领域

本发明涉及海底管道安装技术领域，特别涉及一种海管连接用水下球型法兰连接器。

背景技术

海管连接器是海洋平台及水下生产系统的重要部件，用于海底及水下管道的连接。在水下管道施工中，由于水下测量和施工的困难，水下管道的预制和安装的尺寸偏差较大，给水下管道连接带来了很多困难，并造成水下法兰在管道偏差外应力作用下出现密封不严的问题，容易发生泄漏，发生此类事故后造成海底石油泄漏，破坏海洋环境甚至危害现场人员的人身安全，造成国家财产损失。水下管道连接中的角度偏差不仅使得法兰连接不可靠，也使得水下施工复杂。现有的海管连接器密封不可靠，安装过程复杂，操作不方便，海底管道的连接对准度低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种海管连接用水下球型法兰连接器。该海管连接用水下球型法兰连接器可调节角度、可靠性高、安装简单快捷，且结构紧凑简单、制造成本低、操作方便，适用于一般工况和含H₂S、CO₂气体的酸性工况以及含砂等恶劣工况。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种海管连接用水下球型法兰连接器，包括球体、球法兰、定位法兰、第一环密封面法兰、第二环密封面法兰、螺柱和花篮螺栓，所述球体包括球段和圆柱段，所述球段的外表面为外凸球面，所述球法兰的内表面和定位法兰的内表面上均设有内凹球面，球体的球段的外凸球面前端与球法兰内表面的内凹球面配合形成金属密封，球体的球段的外凸球面后端与定位法兰内表面的内凹球面配合，所述第一环密封面法兰位于球法兰的前端，且第一环密封面法兰、球法兰和定位法兰通过螺柱、张力螺母和锁紧螺母的配合连接在一起，所述第二环密封面法兰相接于所述球体的圆柱段的后端，且定位法兰和第二环密封面法兰上均设有吊耳，所述花篮螺栓的一端连接于所述定位法兰上的吊耳上，花篮螺栓的另一端连接于所述第二环密封面法兰上的吊耳上。

进一步的，该海管连接用水下球型法兰连接器还包括一调节螺栓，所述调节螺栓穿设于所述定位法兰和球法兰，调节螺栓上套设有弹簧。

进一步的，所述球体的球段的内表面由内锥面和内柱面组成。

进一步的，所述球体的球段的外凸球面前端与球法兰内表面的内凹球面配合采用金属密封环形成金属密封。

进一步的，所述定位法兰内表面的内凹球面上设有凹槽和用于放置O形圈的O形圈槽。

进一步的，所述球体的球段的外凸球面的前端与所述球法兰内表面的内凹球面之间设有防尘圈。

进一步的，所述球体的球段的外凸球面的前端与所述球法兰内表面的内凹球面之间还设有金属密封圈和挡圈。

进一步的，所述球法兰和第一环密封面法兰的接触端面之间设有密封垫环。

进一步的，所述球法兰上设有注油器。

进一步的，所述第二环密封面法兰通过焊接的方式相接于所述球体的圆柱段。

本发明的有益效果是：本发明中的球体球段的外凸球面与球法兰内表面的内凹球面可以在较小的摩擦力下自由转动，实现球体、球法兰和定位法兰的快速组装，通过张力器预紧螺柱上的张力螺母，使球体球段的外凸球面和球法兰内表面的内凹球面分别与金属密封环配合实现金属硬密封，消除了海底管道连接中的角度偏差对密封和管道应力的影响，使法兰连接更加安全可靠，水下施工变得更加简单、快捷。本发明在第一环密封面法兰和第二环密封面法兰的作用下可以使球法兰和定位法兰快速对准，使现场在水下连接海底管道更加简单和快捷。花篮螺栓连接于定位法兰上的吊耳和第二环密封面法兰上的吊耳之间，用于下水安装过程中抵抗外界干扰，同时也方便水下安装角度调节，可实现快速对准球法兰和定位法兰。定位法兰处设置O形圈以及球法兰和球体之间设置防尘圈可以有效的防止海水和沙粒进入破坏金属密封面。本发明采用集旋转和对齐功能一体式结构设计，使该连接器可调节连接角度，便于水下管道快速可靠的连接。

附图说明

图1为本发明海管连接用水下球型法兰连接器的结构示意图。

图2为图1所示海管连接用水下球型法兰连接器的上半部分局部结构示意图。

图3为图1中A部分的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。