专利名称：可伸缩的油气连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于油气系统的连接器。
背景技术：
在海上应用场合中，浮式生产储卸油系统(Floating Production Storage and Offloading Systems,FPSO'S)经由立管支撑浮托系泊到海床，所述立管支撑浮托锁定到钻塔的底部处的圆锥形空腔中。钻塔可转动地支撑在船的月池中，且可释放地连接到立管支撑浮托。立管从海底油气井延伸到浮托，且经由浮托延伸到钻塔中的管道。在钻塔上，旋转立柱将钻塔中的静止的流体管道连接到船上的流体管道，以便能够与随风而动的船一起相对于静止立管转动。锚线连接到浮托，以将船系泊在位。在恶劣气候条件的情况下，系泊浮托从船释放，且下沉到波动区下方的预定深度处。当再连接时，浮托被拖拉到FPSO的空腔中，且锁定到位。当立管末端与船上的管道对正时，立管可连接到管道，且油气可从海底井经由立管和钻塔中的管道供给到船上的处理或储存装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种可迅速和可靠地连接两个油气管道的结构紧凑的连接器。特别地，本发明的目的是提供一种连接器，所述连接器可快速、可靠地将立管支撑浮托上的油气管道连接到接收空腔中的钻塔上的管道。为此，根据本发明的连接器包括第一管道区段；可滑动地连接到所述第一管道区段的第一连接器部分，所述第一连接器部分用于连接到相配的连接器部分，所述相配的连接器部分连接到第二管道区段；以及伸缩件，所述伸缩件用于使所述第一连接器部分沿着轴向方向在伸出位置与缩回位置之间移动。根据本发明的管道可被使得彼此紧密接近且被对正以进行连接，然后可被放置在固定位置处。然后，伸缩件可被启动，以轴向伸出一个连接器部分而用于与相配的连接器部分配合和在管道之间建立流体连接。由于在这些管道处于足够的间距时就可使管道对正， 因此可降低管道碰撞的危险和由此产生的损坏。在一个实施例中，根据本发明的连接器可包括大致T形的芯，所述大致T形的芯具有圆柱形部分、横向部分和连接到第一管道区段以输送油气的中心通道；可绕着芯滑动的套筒，所述套筒具有接触所述芯的上、下横向壁部分、和纵向壁，所述纵向壁在横向壁部分之间延伸，且在下端处限定用于接收第二连接器部分的截头锥形连接头的锥形空腔；以及至少一个流体压力致动件，所述流体压力致动件的一端连接到套筒，另一端连接到芯。该连接器是紧凑设计，且可装配在船的接收空腔的顶部中。滑动套筒提供了一种尺寸相对较小但机械坚固的液密连接。阀组件、例如双截断和泄放球阀可以紧凑设计的方式在相应的连接器部分的附近包括在每个管道部分中。在一个有利的实施例中，在横向壁部分之间设有绕着芯的密封环。当密封环在连接状态时被挤压在T形芯的横向部分上时，建立有效密封，该有效密封防止流体沿着芯的圆柱形部分的外表面泄露。可通过下横向壁部分的用于接触第二连接器部分的连接头的外表面处的第二密封件提供双重阻隔。在另一实施例中，第一连接器部分包括连接到套筒的下部分的锁定件，所述锁定件可沿横过于轴向方向的方向移动，且具有穿过纵向壁中的开口的销，第二连接器部分的连接头包括用于与销接合的凹槽。锁定件相对简单且设计紧凑，而且即使在外力、例如波浪引起的剧烈运动的影响下也将管道保持在流体密封的关系下。在紧急释放情况下，锁定销可快速地缩回，以将船上的管道区段与浮托上的管道区段断开。
将参看附图详细地解释根据本发明的连接器的一些实施例。附图包括图1示出了包括立管支撑浮托和根据本发明的连接器的FPSO的局部剖视图；图2以放大比例示出了位于浮托的顶部处的互连流体管道；以及图3a和北分别示出了处于连接和断开状态下的连接器部件。
具体实施例方式图1示出了经由锚线10锚固到海床的油气生产船(FPSO) 3，所述锚线连接到立管支撑浮托11。立管支撑浮托11在钻塔11的底部连接到圆锥形空腔1，且经由锁定件6锁定到船。船3可绕着钻塔2随当前的风向和水流条件调整自己。立管12从海底油气井延伸到立管支撑浮托11，且通过浮托中的管14被引导到浮托11的顶部16附近的端部连接器 15。端部连接器15可拆卸地连接到钻塔上的油气管道17，所述管道17连接到旋转接头8 且经由这些旋转接头连接到船3上的管道。当浮托分离11时，例如在恶劣气候条件的情况下，连接器15被释放，且立管12可连同浮托11 一起下沉到波动区下方的期望深度处。图2以放大比例示出了立管支撑浮托11和连接器15。连接器15包括连接到上管道区段21的第一连接器部分20、和连接到下管道区段23的第二连接器部分22。第一连接器部分20包括连接到伸缩件25、例如液压缸的可伸缩区段，以沿轴向方向(即，管道17的长度方向)移动可伸缩连接器区段。图3a示出了处于连接位置处的连接器部分20、22。第一连接器部分20包括T形芯26，所述T形芯沈具有圆柱形部分27、横向部分28和中心通道四。套筒30可滑动地安装在芯沈上。套筒30具有上横向壁32和下横向壁34，两个壁邻接圆柱形部分27的外壁35。纵向壁37在第一连接器部分20的下端40处延伸超过下横向壁34，以例如形成锥形空腔39，这可在图北中看出。第二连接器部分22的截头锥连接头43被接收在空腔39 中。双截断和泄放阀44、45连接到每个管道区段21、23上。第一密封环46放置在套筒30的上横向壁部分32的内表面上，且密封地接触T形芯26的圆柱形部分27的外壁35，而且可与套筒30 —起沿着圆柱形部分上下滑动。第二密封件47放置在套筒30的下横向壁部分34中的凹槽中，例如用于密封地接触连接头22。在图3a所示的连接状态，套筒37通过液压缸25被向下推动，使得第一密封件46被上横向壁部分32以密封方式挤压在横向部分观上。上锁定销50穿过纵向壁37中的开口伸到横向部分观中的开口 52中。下锁定销51穿过套筒30的纵向壁37的下端部中的开口伸到连接器部分22中的凹槽53中。锁定销50、51可以液压或气动方式被致动。当从空腔1分离立管支撑浮托11时，经由立管12的油气生产被停止。连接器部分的两侧的隔离阀44、45被关闭，且阀44、45之间的管道区段被减压，而且用N2冲洗。上、 下锁定系统50、51被释放，且套筒30被缩回，如图北所示。为了将立管支撑浮托连接到空腔，浮托经由绞盘被拖拉到位，且连接器6被操作， 以将浮托锁定到位。接着，立管端部与船上的管道17对齐，同时套筒30缩回，例如如图北所示。然后，套筒30通过液压缸25的动作降低，且上、下锁定销50、51同时被接合。然后， 两个密封件46、47的密封功能被测试，阀44、45被打开，而且开始油气生产。
权利要求
1.一种用于油气系统的连接器(15)，所述连接器包括第一管道区段；可滑动地连接到所述第一管道区段的第一连接器部分(20)，所述第一连接器部分00)用于连接到相配的连接器部分(22)，所述相配的连接器部分0 连接到第二管道区段；以及伸缩件(25)，所述伸缩件用于使所述第一连接器部分沿着轴向方向在伸出位置与缩回位置之间移动。
2.如权利要求1所述的连接器(15)，其特征在于，所述第一连接器部分OO)包括大致T形的芯( )，所述大致T形的芯06)具有圆柱形部分(27)、横向部分08)和连接到第一管道区段以输送油气的中心通道09)；可绕着芯06)滑动的套筒(30)，所述套筒具有接触所述芯的上、下横向壁部分(32，34)、和纵向壁(37)，所述纵向壁在横向壁部分 (32，34)之间延伸，且在下端00)处限定用于接收第二连接器部分0 的截头锥形连接头 (43)的锥形空腔(39)；以及至少一个流体压力致动件(25)，所述流体压力致动件的一端连接到套筒(30)，另一端连接到芯(26) 0
3.如权利要求2所述的连接器(15)，其特征在于，在横向壁部分(32，34)之间设有绕着芯(26)的密封环(46)。
4.如权利要求3所述的连接器(15)，其特征在于，在下横向壁部分(34)的用于接触第二连接器部分0 的连接头^幻的外表面处设有第二密封环G7)。
5.如前面权利要求中任一所述的连接器(15)，其特征在于，每个管道区段03)包括位于相应的连接器部分附近的阀04，45)。
6.如前面权利要求中任一所述的连接器(15)，其特征在于，第一连接器部分00)可绕着沿第一管道区段的长度方向延伸的轴线转动。
7.如前面权利要求中任一所述的连接器(15)，其特征在于，第一连接器部分00)包括连接到套筒的下部分的锁定件(51)，所述锁定件(51)可沿横过于轴向方向的方向移动，且具有延伸穿过纵向壁(37)中的开口的销，第二连接器部分的连接头G3)包括用于接合销的凹槽(53)。
8.如权利要求7所述的连接器(15)，其特征在于，所述连接器包括连接到套筒(30)的上部分的第二锁定件(50)，所述第二锁定件(50)可沿横过于轴向方向的方向移动，且具有延伸通过纵向壁中的开口的销，T形芯的横向部分08)包括用于接收销的空腔(52)。
9.如前面权利要求中任一所述的连接器(15)，其特征在于，第一管道区段连接到船(3)的接收空腔(1)，第二管道区段连接到圆锥形立管支撑浮托(11)的顶部(16)， 船上的锁定件(6)将浮托与空腔连接。
全文摘要
本发明涉及一种用于油气系统的连接器(15)，所述连接器包括第一管道区段(21)；可滑动地连接到所述第一管道区段的第一连接器部分(20)，所述第一连接器部分(20)用于连接到相配的连接器部分(22)，所述相配的连接器部分(22)连接到第二管道区段(23)；以及伸缩件(25)，所述伸缩件用于使第一连接器部分(20)沿着轴向方向在伸出位置与缩回位置之间移动，从而允许连接器部分(20，22)可释放地连接。
文档编号B63B22/02GK102282406SQ201080004527
公开日2011年12月14日 申请日期2010年1月13日 优先权日2009年1月13日
发明者J·布罗 申请人:辛格尔浮筒系船公司