一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头及其组装方法与流程

本发明属于海洋工程，尤其涉及一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头及其组装方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、随着海洋资源开发技术的快速发展，柔性管线被大量应用于海洋工程中，是目前实现水下通信、水下矿物传输、水下能源供给的可靠且高效的固定装备。其中接头是将柔性管线与其他管道、设备或容器连接在一起的关键部件。在实际工程中，柔性管线系统在接头附近的区域频繁弯曲或受到挤压，更容易受到应力和疲劳，从而导致破裂或破坏。同时，随着海洋柔性管线的工作内压越来越大，传统的密封结构是单个高分子密封环不能保证密封面的接触压力满足要求。因此有必要设计一款连接稳定、密封性好且能有效保护接头附近柔性管线的密封防弯接头。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明的第一个方面提供一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，设计了一款连接稳定、密封性好且能有效保护接头附近柔性管线的密封防弯接头。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，所述接头包括两组对称设置的接头机构，每组接头机构包括接头前端、接头中端和接头末端，所述接头前端设置接头内套，接头中端设有接头外套、第一密封组件和第二密封组件，接头末端设有防弯器，所述接头内套的后端上部连接至接头外套的第一端，下部装有第一密封组件，所述接头外套的第二端的上部与防弯器连接，下部装有第二密封组件,柔性管线依次穿过防弯器、第二密封组件和接头外套。

4、作为一种实施方式，所述接头内套和接头外套之间通过法兰连接，接头外套与防弯器之间通过法兰连接。

5、作为一种实施方式，所述第一密封组件包括第一法兰卡套和内密封楔形密封环，所述第二密封组件包括第二法兰卡套和外密封楔形密封环，所述接头内套的后端下部和第一法兰卡套连接，在所述接头内套和所述第一法兰卡套之间的接缝位置放置内密封楔形密封环；所述接头外套的第二端的下部和第二法兰卡套连接，所述接头外套和所述第二法兰卡套之间的接缝位置放置外密封楔形密封环。

6、作为一种实施方式，所述内密封楔形密封环和外密封楔形密封环开有环形槽且为弹性物质。

7、作为一种实施方式，所述第一密封组件还设有内管支撑套，所述第二密封组件还设有外管支撑套；所述内管支撑套用于支撑柔性管线内管，柔性管线内管置于内管支撑套和第一法兰卡套之间；所述外管支撑套用于支撑柔性管线外管，柔性管线内管置于外管支撑套和第二法兰卡套之间。

8、作为一种实施方式，内密封楔形密封环的端部角度应小于接头内套的配合角度。

9、作为一种实施方式，所述防弯器包括连接结构与主体结构两部分，所述连接结构采用金属材质结果，主体结构采用高分子聚氨酯浇筑而成，和连接结构为一体结构，所述连接结构包括防弯器内套、多条防弯器圆柱和防弯器圆环；所述多条防弯器圆柱通过防弯器内套固定后连接至防弯器圆环上。

10、作为一种实施方式，所述接头外套上设置浇筑排气孔和浇筑孔，通过浇筑孔将树脂灌入接头中，通过浇筑排气孔排出浇筑过程中的气体。

11、作为一种实施方式，接头内套和接头外套对应位置设有连接螺纹。

12、为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头的组装方法，设计了一款连接稳定、密封性好且能有效保护接头附近柔性管线的密封防弯接头。

13、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

14、一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头的组装方法，基于第一方面所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头的组装方法，包括如下步骤：

15、步骤1：将防弯器和第二法兰卡套和接头外套相连，将柔性管线按照顺序完全穿过防弯器、第二法兰卡套和接头外套，并预留出位置继续进行其它接头组件的安装；

16、步骤2：安装外管支撑套与内管支撑套，正确对齐并固定在预定位置；

17、步骤3：安装第一密封组件，在第一法兰卡套与接头内套之间的接缝位置放置内密封楔形密封环；

18、步骤4：将接头与管道连接；

19、步骤5：安装第二密封组件，在第二法兰卡套与接头外套之间的接缝位置放置外密封楔形密封环；

20、步骤6：连接接头内套与接头外套，向接头内部浇灌树脂，将树脂和固化剂或硬化剂混合在一起；

21、步骤7：连接防弯器和接头外套，并对完整的接头进行测试。

22、本发明的有益效果是：

23、1、本发明通过设置的接头机构，每组接头机构包括接头前端、接头中端和接头末端，接头前端设置接头内套，接头中端设有接头外套、第一密封组件和第二密封组件，接头末端设有防弯器，接头内套的后端上部连接至接头外套的第一端，下部装有第一密封组件，接头外套的第二端的上部与防弯器连接，下部装有第二密封组件,柔性管线依次穿过防弯器、第二密封组件和接头外套，提供了连接稳定、密封性好且能有效保护接头附近柔性管线的密封防弯接头。

24、2、本发明考虑到海洋柔性管线系统实际运输、安装过程中在接头附近的管线会因弯折产生破坏，所以在接头尾部添加柔性管线防弯器，防弯器的整体结构由连接结构和主体结构两部分构成，其中连接结构的材料为金属材料，聚氨酯弹性体构成了防弯器主体部分的结构。防弯器与接头采用法兰连接，此设计结构简单、易于安装。

25、3、本发明设置内外密封系统，通过接头内套与法兰卡套相配合挤压楔形密封环的方式对接头进行压紧密封，楔形密封环开有圆形凹槽，提升密封环与接头内套与内管的接触压力，在密封面与辅助零件间产生接触应力从而实现密封。

26、4、本发明多组连接件之间的连接采用法兰配合螺栓螺母的连接方式，这种连接方式方便安装、拆卸，具有良好的密封性。

27、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，所述接头包括两组对称设置的接头机构，每组接头机构包括接头前端、接头中端和接头末端，所述接头前端设置接头内套，接头中端设有接头外套、第一密封组件和第二密封组件，接头末端设有防弯器，所述接头内套的后端上部连接至接头外套的第一端，下部装有第一密封组件，所述接头外套的第二端的上部与防弯器连接，下部装有第二密封组件,柔性管线依次穿过防弯器、第二密封组件和接头外套。

2.如权利要求1所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，所述接头内套和接头外套之间通过法兰连接，接头外套与防弯器之间通过法兰连接。

3.如权利要求1所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，所述第一密封组件包括第一法兰卡套和内密封楔形密封环，所述第二密封组件包括第二法兰卡套和外密封楔形密封环，所述接头内套的后端下部和第一法兰卡套连接，在所述接头内套和所述第一法兰卡套之间的接缝位置放置内密封楔形密封环；所述接头外套的第二端的下部和第二法兰卡套连接，所述接头外套和所述第二法兰卡套之间的接缝位置放置外密封楔形密封环。

4.如权利要求3所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，所述内密封楔形密封环和外密封楔形密封环开有环形槽且为弹性物质。

5.如权利要求1所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，所述第一密封组件还设有内管支撑套，所述第二密封组件还设有外管支撑套；所述内管支撑套用于支撑柔性管线内管，柔性管线内管置于内管支撑套和第一法兰卡套之间；所述外管支撑套用于支撑柔性管线外管，柔性管线内管置于外管支撑套和第二法兰卡套之间。

6.如权利要求1所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，内密封楔形密封环的端部角度应小于接头内套的配合角度。

7.如权利要求1所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，所述防弯器包括连接结构与主体结构两部分，所述连接结构采用金属材质结果，主体结构采用高分子聚氨酯浇筑而成，和连接结构为一体结构，所述连接结构包括防弯器内套、多条防弯器圆柱和防弯器圆环；所述多条防弯器圆柱通过防弯器内套固定后连接至防弯器圆环上。

8.如权利要求1所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，所述接头外套上设置浇筑排气孔和浇筑孔，通过浇筑孔将树脂灌入接头中，通过浇筑排气孔排出浇筑过程中的气体。

9.如权利要求1所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头，其特征在于，接头内套和接头外套对应位置设有连接螺纹。

10.基于权利要求1-9任一项所述的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头的一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明属于海洋工程技术领域，提供了一种用于海洋柔性管线的密封防弯接头及其组装方法，其技术方案为：所述接头包括两组对称设置的接头机构，每组接头机构包括接头前端、接头中端和接头末端，所述接头前端设置接头内套，接头中端设有接头外套、第一密封组件和第二密封组件，接头末端设有防弯器，所述接头内套的后端上部连接至接头外套的第一端，下部装有第一密封组件，所述接头外套的第二端的上部与防弯器连接，下部装有第二密封组件,柔性管线依次穿过防弯器、第二密封组件和接头外套，其解决了柔性管线密封、接头与管线连接以及管线系统在接头附近容易发生破坏的问题。

技术研发人员：张晓斐,安杰,杨华,亓乐,张洪达,王勇,张浩,李天昊,杨可新
受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1