專利名稱：用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成的制作方法
用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成
一、 技術(shù)領(lǐng)域-
本發(fā)明涉及膠管總成，更詳細(xì)地講是用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成。
二、 背景技術(shù)-
世界上已探明的海上石油儲(chǔ)量占地球石油總儲(chǔ)量的25.2%,天然氣儲(chǔ)量占 26.1%，自美國在1897年在加利福尼亞州西海木棧橋打出第一口海上油井開始， 在世界范圍內(nèi)展開了海洋石油鉆采技術(shù)研究。隨著鉆井技術(shù)研究發(fā)展，相繼出 現(xiàn)各種鉆井平臺(tái)，目前的海洋鉆井平臺(tái)主要是固定鉆井平臺(tái)，在平臺(tái)下面設(shè)有 三個(gè)可伸縮的地腳，上述三個(gè)地腳被固定在海洋底層上。其不足之處海洋鉆 井平臺(tái)只能用于淺海、沼澤地或近海作業(yè)，不能用于深海作業(yè)，穩(wěn)定性差，易 被風(fēng)浪沖倒。因此，有人設(shè)想了可在深海作業(yè)的飄浮型海洋鉆井平臺(tái)。
飄浮型海洋鉆井平臺(tái)為了保持垂直性與平穩(wěn)性，需用六根膠管總成在平臺(tái) 與船體之間進(jìn)行液壓支撐連接，上述每根膠管上都裝有油缸并與供油相通。當(dāng) 船體處于浮動(dòng)狀態(tài)時(shí)，膠管在指揮中心控制下輸送液壓油，通過活塞桿推動(dòng)油 缸中的活塞上下往復(fù)移動(dòng)來調(diào)節(jié)液壓張力，以消除平臺(tái)因船體飄浮傾斜而產(chǎn)生 的偏斜，從而保持海洋鉆井平臺(tái)始終處于水平狀態(tài)，保證平臺(tái)的正常工作。
但是，能夠在飄浮型海洋鉆井平臺(tái)上使用的膠管總成必須是大口徑的高壓 膠管，并應(yīng)具備耐介質(zhì)、耐天候老化、阻燃隔熱性能好、承壓能力高、彎曲柔 韌性適宜、使用安全穩(wěn)定、壽命長等特點(diǎn)；而且承壓高、口徑大的膠管與金屬 接頭之間也必須要有牢固穩(wěn)定的連接能力，才能達(dá)到抗拔脫要求，并且密封性 能還要好。由于膠管的口徑大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝難度高，目前還沒有通用設(shè)備 可以采用，而一般的高壓膠管的生產(chǎn)設(shè)備也無法完成膠管的生產(chǎn)，因此要想生
產(chǎn)上述膠管就必須根據(jù)其結(jié)構(gòu)、工藝重新設(shè)計(jì)制作新型的大口徑高壓膠管生產(chǎn) 設(shè)備。以往的扣壓式、捆扎式、縮壓式等接頭結(jié)構(gòu)和技術(shù)已經(jīng)無法完成與上述 膠管的連接。因此到目前為止，還沒有能夠適用于飄浮型海洋鉆井平臺(tái)進(jìn)行液 壓支撐的膠管總成。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種能夠克服上述不足的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐 火液壓膠管總成，該耐火液壓膠管總成可在船體與海洋鉆井平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)液壓 支撐連接，能夠消除海洋鉆井平臺(tái)因船體漂浮傾斜而產(chǎn)生的偏斜，并且耐介質(zhì)、 耐天候老化及阻燃隔熱性能好，彎曲柔韌性適宜，承壓能力高，使用壽命長， 管體與金屬接頭之間結(jié)合牢固穩(wěn)定、安全可靠，抗拔脫連接、密封性能好。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火 液壓膠管總成，其特征在于包括管體、金屬接頭；該管體從內(nèi)到外依次包括 螺旋內(nèi)襯套、耐介質(zhì)層、承壓骨架層、隔熱層和阻燃層，上述各層硫化交聯(lián)為 一體結(jié)構(gòu)；該金屬接頭的密封部分為多層柱形臺(tái)階孔，管體端部的密封部分為 多層柱形臺(tái)階，二者相配合并形成的配合間隙中充注有密封膠；該金屬接頭的 抗拔脫連接部分為多段連續(xù)的內(nèi)徑不同的錐形孔，管體端部的抗拔脫連接部分 為多段連續(xù)的外徑不同的錐形臺(tái)階，二者相配合并形成的配合間隙中充注有高 強(qiáng)力連接樹脂；該錐形孔的內(nèi)表面呈沿圓周方向排列的多個(gè)環(huán)形凹槽形狀；在 管體端部的過渡連接部分設(shè)有造坡層；在上述造坡層、金屬接頭中部及尾部的 外圓周面上設(shè)有隔熱層、阻燃層；在金屬接頭的外連接部分設(shè)有外連接件。
所述的金屬接頭的密封部分在與臺(tái)階孔相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有小注膠孔；金屬 接頭的抗拔脫連接部分在與錐形孔相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有大注膠孔，金屬接頭的抗 拔脫連接部分在相鄰的兩段錐形孔中，靠近尾端的錐形孔的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離尾端 的錐形孔的內(nèi)徑；而在同一段錐形孔中，靠近尾端的一端的孔徑比遠(yuǎn)離尾端的 另一端的孔徑?。簧鲜鲥F形孔的錐角為1°-3°，其內(nèi)圓周表面可以呈波紋形、溝 槽形或三角槽形；金屬接頭的尾端設(shè)有校正孔，其尾端的外圓周面為3°-10°錐
角的坡度斜面。
所述的外連接件是活套法蘭盤，其通過卡簧套裝在金屬接頭的外連接部分。
所述的外連接件是固定法蘭盤，在固定法蘭盤的外端面上設(shè)有密封環(huán)槽； 該固定法蘭盤與金屬接頭的外連接部分為一體加工或者焊接在一起。
所述的管體端部的抗拔脫連接部分設(shè)有的多段錐形臺(tái)階中，靠近管體端部 的一段臺(tái)階的外徑比遠(yuǎn)離管體端部的另一段臺(tái)階的外徑要?。欢谕欢闻_(tái)階 中，靠近管體端部的一端外徑大于遠(yuǎn)離管體端部的另一端外徑；管體端部的抗 拔脫連接部分設(shè)有的多段錐形臺(tái)階，是由螺旋內(nèi)襯套、耐介質(zhì)層、錐形螺旋套 和鋼絲繩層構(gòu)成的，該錐形螺旋套外徑較大的一端靠近管體端部；外徑較小的 錐形臺(tái)階，只是其鋼絲繩層的層數(shù)減少了兩層，其它結(jié)構(gòu)相同；所述的管體端 部密封部分設(shè)有的多層柱形臺(tái)階，是由與螺旋內(nèi)襯套焊接在一起的擴(kuò)張?zhí)住⒚?封膠層、錐形螺旋套構(gòu)成的。
所述的耐介質(zhì)層包括第一布層、內(nèi)膠層和第二布層；所述的承壓骨架層包 括鋼絲繩層、中膠層，在最內(nèi)鋼絲繩層的內(nèi)表面、最外的鋼絲繩層的外表面及 相鄰的兩層鋼絲繩層之間均粘結(jié)有中膠層；所述的隔熱層包括第三布層、包含 有捆扎鋼絲繩層的中膠層、第四布層；所述的阻燃層為包含有鋼絲簾線層的耐 火外膠層；上述各層硫化交聯(lián)為一體結(jié)構(gòu)。
所述的承壓骨架層中還可以包括捆扎鋼絲簾線層，并且該捆扎鋼絲簾線層 是包含在中膠層中的。
所述的耐介質(zhì)層中的第一布層為1-5層，內(nèi)膠層為2-10mm，第二布層為1-5 層；所述的承壓骨架層中的捆扎鋼絲簾線層為2-6層，是由直徑為(i) lmm-d)4mm 的捆扎鋼絲簾線進(jìn)行大角度纏繞而成的；中膠層為3-9層；鋼絲繩層為2-8層， 是由直徑為(J)2mm-(t)6mm的高強(qiáng)力鋼絲繩進(jìn)行多層交叉纏繞而成的；所述的隔 熱層中的第三、四布層分別為2-10層，中膠層為2-10mm;所述的阻燃層中的 耐火外膠層為2-10mm。
所述的造坡層包括造坡中膠層、造坡膠布層、造坡捆扎鋼絲繩層。所述的管體內(nèi)徑為②51mm-(t)305mm，金屬接頭的最大外徑為*350mm。 本發(fā)明與己有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果
1、 本膠管總成采用了新材料、新工藝、新設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)制造，優(yōu)化了產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)，是目前國內(nèi)大口徑、高壓力膠管的一次新的突破，可以在海洋鉆井平臺(tái) 上使用。
2、 耐介質(zhì)性能好為了應(yīng)對(duì)膠管長期接觸液壓油和新型環(huán)保液壓油的介質(zhì)
腐蝕，已對(duì)膠管的內(nèi)膠層進(jìn)行了耐介質(zhì)配方優(yōu)化驗(yàn)證，確保膠管的耐介質(zhì)要求， 使膠管在高壓密閉的工作情況下，減小其被介質(zhì)溶脹和油氣滲透，達(dá)到零泄漏 要求。
3、 彎曲柔韌性適宜對(duì)膠管的承壓骨架層進(jìn)行了改進(jìn)，采用高強(qiáng)力鋼絲繩 為骨架材料，多層交叉纏繞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，賦予膠管以良好的柔曲性，層間鋼絲 簾線的大角度纏繞保證了膠管在高壓力下產(chǎn)生極小的變形量，保證了大口徑膠 管承壓能力，以及在使用中的長度變化符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
4、 耐火耐天候性能好對(duì)外膠層進(jìn)行了耐火、耐天候老化的配方研究。作 為外防護(hù)層，采用新型阻燃材料與配方結(jié)構(gòu)，使膠料的難燃性能達(dá)到產(chǎn)品要求， 其物理性能和耐天候適應(yīng)需求，賦予膠管以優(yōu)良的保護(hù)作用，使產(chǎn)品在的使用 環(huán)境中的耐火、耐天候老化性能得到保證。
5、 隔熱阻燃性能好在結(jié)構(gòu)上增加了隔熱層，有效地阻止了膠管在環(huán)境意 外著火時(shí)的橡膠燃燒和熱能傳遞，使膠管的隔熱阻燃性能達(dá)到了檢測(cè)要求，膠 管耐火性能符合LLOYDS標(biāo)準(zhǔn)中OD1000/499、 700°C*30分鐘不泄漏要求。
6、 抗拔脫連接性能好由于膠管的承壓高、口徑大，需要極高的連接能力， 采用的連接樹脂也須高強(qiáng)力、低收縮耐熱才能達(dá)到抗拔脫連接要求，因此在金 屬接頭與膠管的連接及密封部分，采用澆灌式金屬接頭、連接樹脂和密封膠澆 灌的新工藝技術(shù)，使二者的配合連接更加具備強(qiáng)力高、牢固可靠、安全穩(wěn)定、 抗拔脫、密封性能好等特點(diǎn)。
7、 該耐火液壓膠管總成是大口徑、高壓力的膠管總成，特別適用于在深海 作業(yè)的飄浮型海洋鉆井平臺(tái)進(jìn)行液壓支撐，使海洋鉆井平臺(tái)在工作時(shí)具有液壓 支撐穩(wěn)定可靠、操作控制簡易敏捷等特點(diǎn)。本膠管總成還可以用于其他行業(yè)成 為有耐火要求的液壓輸送膠管。
四
圖1為本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為圖1中管體的B-B剖視圖
圖3為圖2中的管體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖
圖4為圖1中的管體端部與金屬接頭相配合的A-A剖視圖
圖5為圖4中管體端部的結(jié)構(gòu)示意圖
圖6為金屬接頭的另一種結(jié)構(gòu)示意圖
圖中各部件的標(biāo)號(hào)為
l活套法蘭盤，2金屬接頭的外連接部分，3金屬接頭，4管體，5螺旋內(nèi)襯 套，6耐介質(zhì)層，7承壓骨架層，8隔熱層，9阻燃層，IO第一布層，ll內(nèi)膠層， 12第二布層，13鋼絲繩層，14中膠層，15捆扎鋼絲簾線層，16第三布層， 17捆扎鋼絲繩層，18中膠層，19第四布層，20鋼絲簾線層，21耐火外膠層， 22卡簧，23密封膠層，24小注膠孔，25高強(qiáng)力連接樹脂，26、 27大注膠孔， 28校正孔，29造坡中膠層，30造坡膠布層，31造坡捆扎鋼絲繩層，32金屬 接頭的密封部分，33擴(kuò)張?zhí)祝?5、 37金屬接頭的抗拔脫連接部分，34、 36 管體端部的抗拔脫連接部分，38錐形螺旋管，39管體端部的密封部分，40管 體端部的過渡連接部分，3-l固定法蘭盤，3-2密封環(huán)槽
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)地說明。 由圖l-圖5可知，本發(fā)明包括管體4和兩個(gè)金屬接頭3;其中 (1)管體的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D2、圖3。 管體4的結(jié)構(gòu)根據(jù)其所起的作用不同進(jìn)行劃分，大致包括以下幾層結(jié)構(gòu) 從內(nèi)到外依次是螺旋內(nèi)襯套5、耐介質(zhì)層6、承壓骨架層7、隔熱層8和阻燃層
9，上述各層之間通過硫化相互交聯(lián)成一體結(jié)構(gòu)；其中
管體的最里面為螺旋內(nèi)襯套5，該螺旋內(nèi)襯套可由不銹鋼或碳鋼材料制成， 其為管體形成內(nèi)支撐。
在螺旋內(nèi)襯套5的外表面上緊密地包覆有耐介質(zhì)層6。該耐介質(zhì)層又包括硫 化交聯(lián)在一起的第一布層10、內(nèi)膠層11和第二布層12。第一布層為1-5層，內(nèi) 膠層為2-10mm，第二布層為l-5層。內(nèi)膠層選用優(yōu)質(zhì)合成橡膠為配方主體，符 合在高壓密閉情況下的耐介質(zhì)要求。
在耐介質(zhì)層6的外表面上硫化交聯(lián)有承壓骨架層7。該承壓骨架層7又包括 鋼絲繩層13、中膠層14;在最內(nèi)鋼絲繩層的內(nèi)表面、最外的鋼絲繩層的外表面 以及相鄰的兩層鋼絲繩層之間，均粘結(jié)有中膠層14。該中膠層為3-9層。該鋼 絲繩層為2-8層，選用直徑為4)2mm-d)6mm的高強(qiáng)力鋼絲繩為骨架材料，多層 交叉纏繞，使其具有良好的柔曲性。
為了能穩(wěn)定膠管在高壓力環(huán)境下的長度變化，使其在高壓下產(chǎn)生極小的變 形量，也可以在上述中膠層14中包含有捆扎鋼絲簾線層15。該捆扎鋼絲簾線層 為2-6層，直徑為(t)lmm-(i)4mm，該捆扎鋼絲簾線層是由捆扎鋼絲簾線進(jìn)行大 角度纏繞而成。
在承壓骨架層7的外表面上硫化交聯(lián)有隔熱層8。該隔熱層包括第三布層 16、包含有捆扎鋼絲繩層17的中膠層18、第四布層19。第三、四布層分別為 2-10層，中膠層為2-10mm。在意外著火的情況下，隔熱層能有效地阻止熱能傳 遞，延長膠管在火災(zāi)情況下的正常工作時(shí)間，從而保證了海洋鉆井平臺(tái)的安全 平穩(wěn)性。
上述所有布層的表面上都要附帶有橡膠，便于管體的各層之間通過硫化相 互交聯(lián)成一體結(jié)構(gòu)。
在隔熱層8的外表面上硫化交聯(lián)有阻燃層9。該阻燃層又包括鋼絲簾線層 20、耐火外膠層21，該鋼絲簾線層20包含在耐火外膠層21中。上述耐火外膠 層21為2-10mm。阻燃層具有燃燒窒息性，極大地提高了膠管在使用環(huán)境中的
難燃能力和耐天候老化能力，尤其是海洋環(huán)境中的耐天候性能優(yōu)良，膠管耐火
性能符合LLOYDS標(biāo)準(zhǔn)中OD1000/499、 700°C*30分鐘不泄漏要求。 (2)管體端部的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D4、圖5。
兩個(gè)管體端部的結(jié)構(gòu)相同，根據(jù)管體4與金屬接頭3進(jìn)行配合連接時(shí)各部 分結(jié)構(gòu)所起的不同作用，可以將管體端部沿軸向劃分為三部分結(jié)構(gòu)管體端部 的密封部分39、管體端部的抗拔脫連接部分34、 36、管體端部的過渡連接部分 40;其中
管體端部的密封部分其外圓周面上設(shè)有多層柱形臺(tái)階，是由擴(kuò)張?zhí)?3的
端部、密封膠層23、錐形螺旋套38的端部構(gòu)成的；該密封膠層23粘結(jié)在擴(kuò)張 套33上；該擴(kuò)張?zhí)?3設(shè)置在管體端部的內(nèi)腔中，并與螺旋內(nèi)襯套5焊接在一 起的。
管體端部的抗拔脫連接部分其外圓周面上設(shè)有多段連續(xù)的外徑不同的錐 形臺(tái)階；也就是說，相鄰的兩段臺(tái)階中，靠近管體端部的一段總比遠(yuǎn)離管體端 部的另一段外徑要小；而在同一段臺(tái)階上，靠近管體端部的一端的外徑要大于 遠(yuǎn)離管體端部的另一端的外徑。
本實(shí)施例中只分兩段臺(tái)階34、 36， 一段臺(tái)階36是由螺旋內(nèi)襯套5、耐介質(zhì) 層6、錐形螺旋套38和鋼絲繩層13組成；為了減小外徑，所以只是將另一段臺(tái) 階34比一段臺(tái)階36減少了兩層鋼絲繩，其它結(jié)構(gòu)相同；錐形螺旋套38外徑較 大的一端靠近管體端部。由于錐形螺旋套38的存在，可使管體端部的外圓周面 帶有錐度，從而也使管體端部的抗拔脫連接部分呈多段連續(xù)的錐形臺(tái)階形狀。
管體端部的過渡連接部分40:是在上述管體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，去掉了隔熱層 8和阻燃層9，其它結(jié)構(gòu)相同。為了使管體端部與金屬接頭之間形成更好地過渡 連接，需要在管體端部過渡連接部分40增設(shè)造坡層，該造坡層包括造坡中膠層 29、造坡膠布層30、造坡捆扎鋼絲繩層31。 (3)金屬接頭的結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D4、圖6。
金屬接頭包括密封部分32、抗拔脫連接部分35、 37和外連接部分2，這是
根據(jù)其與管體端部進(jìn)行配合連接時(shí)各部分所起的不同作用來劃分的，其中
該金屬接頭的密封部分32位于中部，其內(nèi)圓周面設(shè)有多層柱形臺(tái)階孔，可 與擴(kuò)張?zhí)?3的端部、錐形螺旋套38的端部形成緊密的止口連接，還可與密封 膠層23相配合。該密封部分在與上述臺(tái)階孔相對(duì)應(yīng)的部位還設(shè)有2-8個(gè)在同一 圓周上均勻分布的小注膠孔24，本實(shí)施例中為6個(gè)。
該金屬接頭的抗拔脫連接部分位于尾部，其內(nèi)圓周面為多段連續(xù)的內(nèi)徑不 同的錐形孔，本實(shí)施例中為2段，該錐形孔的錐角為1°-3° ;上述兩段錐形孔35、 37中，靠近尾端即膠管插入端的錐形孔37的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離尾端的錐形孔35的 內(nèi)徑；而同一段錐形孔中，靠近尾端的一端的孔徑小于遠(yuǎn)離尾端的另一端的孔 徑；上述錐形孔的內(nèi)圓周表面呈沿圓周方向排列的多個(gè)環(huán)形凹槽形狀，可以呈 波紋形、溝槽形或三角槽形等。
該抗拔脫連接部分35、 37在與每段錐形孔相對(duì)應(yīng)的部位分別設(shè)有1-2個(gè)大 注膠孔26、 27。金屬接頭尾端的外圓周面為錐角為3°-10°的坡度斜面，成為與 管體連接時(shí)的過渡部分，這種結(jié)構(gòu)便于與膠管進(jìn)行更好的過渡連接；在其尾端 還設(shè)有3-8個(gè)在同一圓周上均勻分布的校正孔28，本實(shí)施例中為4個(gè)，起調(diào)整 偏心作用。
將管體端部的外形設(shè)計(jì)成與金屬接頭的內(nèi)腔形狀相似的結(jié)構(gòu)，這樣有利于 二者之間形成適宜的配合連接，保證管體4與金屬接頭3之間能夠形成牢固穩(wěn) 定的配合連接關(guān)系。
該金屬接頭的外連接部分2位于頭部，其上設(shè)有外連接件。由圖4可知， 該外連接件是活套法蘭盤l，該外連接部分的外圓周面上設(shè)有環(huán)形凹槽，活套法 蘭盤的內(nèi)圓周面上也設(shè)有環(huán)形凹槽，卡簧22正好同時(shí)與上述兩個(gè)環(huán)形凹槽相配 合，并將二者連接在一起。
圖6所表示的外連接件是固定法蘭盤3-1，在固定法蘭盤的外端面上設(shè)有密 封環(huán)槽3-2。該固定法蘭盤3-l與金屬接頭可以直接一體加工為整體結(jié)構(gòu)，也可 以是將固定法蘭盤焊接在金屬接頭上。本實(shí)施例中金屬接頭的其它結(jié)構(gòu)與圖4 中的金屬接頭的結(jié)構(gòu)相同。
(4)管體端部與金屬接頭的連接結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D4。
先將管體端部插入金屬接頭中，并使管體端部的密封部分及抗拔脫連接部 分，分別與金屬接頭的密封部分及抗拔脫連接部分形成配合連接，然后再通過 小注膠孔24向二者的密封部分之間的配合間隙中充注有密封膠，通過大注膠孔 26、 27向二者的抗拔脫連接部分之間的配合間隙中充注有高強(qiáng)力連接樹脂25， 從而將二者緊緊地粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)；在完成注膠任務(wù)后，需用螺釘把上述大注 膠孔、小注膠孔和校正孔全部封住。
在管體端部的過渡連接部分40上增設(shè)造坡層，最后在上述造坡層、金屬接 頭中部及尾部的外圓周面上包覆粘結(jié)上隔熱層8、阻燃層9。
在澆注式金屬接頭與管體端部的配合連接中，采用密封膠、高強(qiáng)力連接樹 脂澆注的工藝技術(shù)，通過耐溫樹脂的高溫固化之后，在管體與金屬接頭之間形 成高強(qiáng)力連接，增強(qiáng)了二者之間的密封能力、抗拔脫連接能力，有利于二者形 成牢固穩(wěn)定的連接關(guān)系。對(duì)于不同的壓力要求，可以調(diào)整金屬接頭的內(nèi)徑、管 體端部的外徑以及二者之間的連接長度。管體內(nèi)徑與金屬接頭內(nèi)徑之間的一致 性，可以消除蝸流現(xiàn)象，提高輸送量。
通常耐火液壓膠管的管體內(nèi)徑為4 51mm- 4 305mm，目前海洋鉆井平臺(tái)上 常用的耐火液壓膠管的管體內(nèi)徑為(t) 152mm和(J) 207mm兩種規(guī)格；管體的最大 外徑為(J)305mm，金屬接頭的最大外徑為(J) 350mm;工作壓力為21Mpa。
飄浮型海洋鉆井平臺(tái)適用于深海作業(yè)，本膠管總成不僅可以應(yīng)用于飄浮型 海洋鉆井平臺(tái)進(jìn)行液壓支撐，還可以應(yīng)用于其他行業(yè)成為有耐火要求的液壓輸 送膠管。膠管總成中的金屬接頭是海洋、陸地鉆井時(shí)用于連接膠管和鉆探設(shè)備 的重要部件，其內(nèi)腔可與膠管端部進(jìn)行配合連接，其外連接件如活套法蘭盤、 固定法蘭盤或由壬等可以連接鉆探設(shè)備。
權(quán)利要求
1、用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征在于a、包括管體(4)、金屬接頭(3)；b、該管體(4)從內(nèi)到外依次包括螺旋內(nèi)襯套(5)、耐介質(zhì)層(6)、承壓骨架層(7)、隔熱層(8)和阻燃層(9)，上述各層硫化交聯(lián)為一體結(jié)構(gòu)；c、該金屬接頭的密封部分(32)為多層柱形臺(tái)階孔，管體端部的密封部分(39)為多層柱形臺(tái)階，二者相配合并形成的配合間隙中充注有密封膠；d、該金屬接頭的抗拔脫連接部分(35)、(37)為多段連續(xù)的內(nèi)徑不同的錐形孔，管體端部的抗拔脫連接部分(34)、(36)為多段連續(xù)的外徑不同的錐形臺(tái)階，二者相配合并形成的配合間隙中充注有高強(qiáng)力連接樹脂(25)；該錐形孔的內(nèi)圓周表面呈沿圓周方向排列的多個(gè)環(huán)形凹槽形狀；e、在管體端部的過渡連接部分(40)設(shè)有造坡層，在上述造坡層及金屬接頭中部及尾部的外圓周面上設(shè)有隔熱層(8)、阻燃層(9)；在金屬接頭的外連接部分設(shè)有外連接件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的金屬接頭的密封部分在與臺(tái)階孔相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有小注膠孔(24); 金屬接頭的抗拔脫連接部分在與錐形孔相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有大注膠孔(26)、 (27)， 金屬接頭的抗拔脫連接部分在相鄰的兩段錐形孔(35)、 (37)中，靠近尾端的錐 形孔(37)的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離尾端的錐形孔(35)的內(nèi)徑；而在同一段錐形孔中， 靠近尾端的一端孔徑比遠(yuǎn)離尾端的另一端孔徑??；上述錐形孔的錐角為1°-3°， 其內(nèi)圓周表面可以呈波紋形、溝槽形或三角槽形；金屬接頭的尾端設(shè)有校正孔(28)，其尾端的外圓周面為3o－10o錐角的坡度斜面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的外連接件是活套法蘭盤(1)，其通過卡簧(22)套裝在金屬接頭的外 連接部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的外連接件是固定法蘭盤(3-1)，在固定法蘭盤的外端面上設(shè)有密封環(huán) 槽(3-2);該固定法蘭盤(3-1)與金屬接頭的外連接部分為一體加工或者焊接在 一起。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 3或4所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總 成，其特征在于所述的管體端部的抗拔脫連接部分設(shè)有的多段錐形臺(tái)階中，靠近 管體端部的一段臺(tái)階(34)的外徑比遠(yuǎn)離管體端部的另一段臺(tái)階(36)的外徑要 ??；而在同一段臺(tái)階中，靠近管體端部的一端外徑大于遠(yuǎn)離管體端部的另一端外 徑；管體端部的抗拔脫連接部分設(shè)有的多段錐形臺(tái)階，是由螺旋內(nèi)襯套(5)、耐 介質(zhì)層(6)、錐形螺旋套(38)和鋼絲繩層(13)構(gòu)成的，該錐形螺旋套(38) 外徑較大的一端靠近管體端部；外徑較小的錐形臺(tái)階，只是其鋼絲繩層(13)的 層數(shù)減少了兩層，其它結(jié)構(gòu)相同；所述的管體端部的密封部分設(shè)有的多層柱形臺(tái) 階，是由與螺旋內(nèi)襯套(5)焊接在一起的擴(kuò)張?zhí)?33)、密封膠層(23)、錐形 螺旋套(38)構(gòu)成的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的耐介質(zhì)層(6)包括第一布層(10)、內(nèi)膠層(11)和第二布層(12); 所述的承壓骨架層(7)包括鋼絲繩層(13)、中膠層(14)，在最內(nèi)鋼絲繩層的 內(nèi)表面、最外的鋼絲繩層的外表面及相鄰的兩層鋼絲繩層之間均粘結(jié)有中膠層(14);所述的隔熱層(8)包括第三布層(16)、包含有捆扎鋼絲繩層(17)的 中膠層(18)、第四布層(19);所述的阻燃層(9)為包含有鋼絲簾線層(20) 的耐火外膠層(21);上述各層相互硫化交聯(lián)為一體結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的承壓骨架層(7)中還可以包括捆扎鋼絲簾線層(15)，并且該捆扎鋼 絲簾線層(15)是包含在中膠層(14)中的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的耐介質(zhì)層(6)中的第一布層(10)為1-5層，內(nèi)膠層(11)為2-10mm，第二布層(12)為1-5層；所述的承壓骨架層(7)中的捆扎鋼絲簾線層(15)為 2-6層，是由直徑為φlmm-φ4mm的捆扎鋼絲簾線進(jìn)行大角度纏繞而成的；中膠 層(14)為3-9層；鋼絲繩層(13)為2-8層，是由直徑為φ2mm-φ6mm的高強(qiáng) 力鋼絲繩進(jìn)行多層交叉纏繞而成的；所述的隔熱層(8)中的第三、四布層(16)、 (19)分別為2-10層，中膠層(18)為2-10mm;所述的阻燃層(9)中的耐火外 膠層(21)為2-10mm。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的造坡層包括造坡中膠層(29)、造坡膠布層(30)、造坡捆扎鋼絲繩層(31)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，其特征 在于所述的管體內(nèi)徑為φ5lmm-φ305mm，金屬接頭的最大外徑為φ350mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于海洋鉆井平臺(tái)的耐火液壓膠管總成，包括管體、金屬接頭；該管體包括螺旋內(nèi)襯套、耐介質(zhì)層、承壓骨架層、隔熱層和阻燃層；該管體端部的密封部分、抗拔脫連接部分分別與金屬接頭的密封部分、抗拔脫連接部分相配合，并在各自形成的配合間隙中分別充注有密封膠、連接樹脂；在管體端部的過渡連接部分設(shè)有造坡層，在造坡層及金屬接頭上設(shè)有隔熱層、阻燃層。本膠管總成的承壓能力高，耐介質(zhì)、耐天候老化及隔熱阻燃性能好，彎曲柔韌性能適宜，在高壓下達(dá)到零泄漏要求且變形量極?。唤饘俳宇^與管體之間結(jié)合牢固穩(wěn)定，抗拔脫、密封性能好，使用壽命長。本膠管總成還可用于其他行業(yè)成為有耐火要求的液壓輸送膠管。
文檔編號(hào)F16L11/08GK101344202SQ20081013925
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者張德傳, 徐錦誠, 鵬 楊 申請(qǐng)人:萊州市橡塑廠