專利名稱：海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用涉及一種海底管線修復裝置，具體是指海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置。
背景技術(shù)：
目前，海底管線有單、雙層管，單層管主要用于海上的水和氣的單種介質(zhì)輸送；雙層管則用于易凝的原油或混輸(油、氣、水)組合介質(zhì)輸送。由于原油和混輸介質(zhì)中的化學元素成份多樣，因而會對輸送的管線內(nèi)管壁進行腐蝕，經(jīng)過長時間腐蝕造成了管線的泄漏，嚴重時會迫使生產(chǎn)停止，造成油田的經(jīng)濟損失。為最小程度的減小該類損失，要及時快速的對損壞管線進行修復。目前對于雙層管的修復主要困難在內(nèi)、外管環(huán)形空間的封堵上，現(xiàn)有的封堵的方法有環(huán)槽腔體成型注膠法和液壓夾具徑向擠壓變形法。環(huán)槽腔體成型注膠法是將預制好的環(huán)形封堵器通過液壓缸或敲擊等外力施加使該裝置擠入內(nèi)、外管的環(huán)形空間內(nèi)，形成一個環(huán)槽腔體，裝上密封劑注射工具，將速凝聚酯基樹脂、硅氧烷等密封劑通過密封劑注射工具高壓注入成型的環(huán)槽腔體中，注膠量應足以保證填充整個密封劑空間，待其固化后即完成了環(huán)形空間的封堵。液壓夾具徑向擠壓變形法為液壓夾具為一半對開式剛套結(jié)構(gòu)，兩個半圓段的上端通過活動鉸鏈相聯(lián)接，閉合后整個圓周的內(nèi)徑根據(jù)先期理論計算和實驗確定。當液壓夾具安放到位后，液壓缸施加閉合力，促使半對開式剛套結(jié)構(gòu)閉合，由于閉合后的內(nèi)半徑小于外層鋼管的自由外半徑(一般將徑向環(huán)形間隙減小為原來的1/2左右)，經(jīng)過特殊設(shè)計的剛套內(nèi)周模頭使得外層鋼管產(chǎn)生較大的可控塑性變形和材料流動，使之到達環(huán)形空間軸向密封貼實的效果。裝上并調(diào)整上下兩排緊固螺栓，使得對剛套的開式接觸面壓緊軸向密封墊達到并保持軸向密封，最后在兩個端面裝上密封墊法蘭，壓緊軸向密封墊達到并保持軸向密封。之后永久性地留在管道上而毋需拆除。環(huán)槽腔體成型注膠法和液壓夾具徑向擠壓變形法都存在由于內(nèi)管輸送原油溫度的變化，會引起內(nèi)管熱脹伸長，導致環(huán)形封堵失效。上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本實用新型的各個方面相關(guān)的技術(shù)的各個方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本實用新型的各個方面，因此，應了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不是承認現(xiàn)有技術(shù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其采用卡中卡形式，配以密封劑和混凝土材料，解決油溫變化引起熱脹伸長致使密封失效的問題。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)提供一種海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，所述輸油管包括外管和內(nèi)管，內(nèi)管一端從外管內(nèi)伸出，所述封堵裝置包括內(nèi)套筒式管卡、外套筒式管卡，所述內(nèi)套筒式管卡的一端與外管外壁密封配合，另一端與內(nèi)管外壁密封配合，內(nèi)套筒式管卡內(nèi)填充有密封劑，所述外套筒式管卡套在內(nèi)套筒式管卡外，外套筒式管卡的一端與外管外壁密封配合，另一端與內(nèi)管外壁密封配合，外套筒式管卡內(nèi)填充有混凝土。其中，所述封堵裝置包括若干個結(jié)構(gòu)管卡，所述結(jié)構(gòu)管卡位于所述外套筒式管卡內(nèi)部，并且間隔固定在所述外管和內(nèi)管上。其中，所述外套筒式管卡的內(nèi)壁間隔設(shè)置有環(huán)形筋條。其中，所述內(nèi)套筒式管卡、外套筒式管卡為合頁式筒式管卡。其中，所述內(nèi)套筒式管卡下部設(shè)置有密封劑注入口，上部設(shè)置有密封劑出口。其中，所述內(nèi)套筒式管卡的兩端分別設(shè)有填充抱緊法蘭，內(nèi)套筒式管卡的兩端通過填充抱緊法蘭分別與外管、內(nèi)管外壁密封配合。其中，所述外套筒式管卡下部設(shè)置有注漿口，上部設(shè)置有出漿口。其中，所述外套筒式管卡的兩端分別設(shè)有卡頂法蘭，外套筒式管卡的兩端通過卡頂法蘭分別與外管、內(nèi)管外壁密封配合。本實用新型的有益效果由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型的內(nèi)套筒式管卡內(nèi)注入密封劑，待其固化后即為一道環(huán)向空間封堵層，該層只提供密封性能；外套筒式管卡內(nèi)注入混凝土，經(jīng)過固化后，使外管卡和內(nèi)管、外管成為一體，此時可提供管線軸向和徑向的受力，克服了內(nèi)管在油溫變化時引起其熱脹伸長導致封堵失效問題。

利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本實用新型的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是內(nèi)套筒式管卡安裝至外管和內(nèi)管上的狀態(tài)示意圖。圖3是結(jié)構(gòu)管卡安裝至外管和內(nèi)管上的狀態(tài)示意圖。圖4為外套筒式管卡安裝至外管和內(nèi)管上的狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。本實用新型的核心在于提供一種海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其采用卡中卡形式，配以密封劑和混凝土材料，解決油溫變化引起熱脹伸長致使密封失效的問題。其結(jié)構(gòu)形式設(shè)計簡單，材料獲得容易，從而大幅度的節(jié)省了費用。如圖1所示，本實用新型所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，所述輸油管包括外管14和內(nèi)管13,內(nèi)管13 —端從外管14內(nèi)伸出，夕卜管14和內(nèi)管13構(gòu)成雙層輸油管線。所述封堵裝置包括內(nèi)套筒式管卡1、外套筒式管卡7，所述內(nèi)套筒式管卡1、外套筒式管卡7為合頁式筒式管卡。所述內(nèi)套筒式管卡I的一端與外管14外壁密封配合，另一端與內(nèi)管13外壁密封配合，所述內(nèi)套筒式管卡I的兩端分別設(shè)有填充抱緊法蘭2，內(nèi)套筒式管卡I的兩端通過填充抱緊法蘭2分別與外管14、內(nèi)管13外壁密封配合。所述內(nèi)套筒式管卡I內(nèi)填充有密封劑5，所述內(nèi)套筒式管卡I下部設(shè)置有密封劑注入口 3，上部設(shè)置有密封劑出口 4。所述外套筒式管卡7套在內(nèi)套筒式管卡I外，外套筒式管卡7的一端與外管14外壁密封配合，另一端與內(nèi)管13外壁密封配合，所述外套筒式管卡7的兩端分別設(shè)有卡頂法蘭8，外套筒式管卡7的兩端通過卡頂法蘭8分別與外管14、內(nèi)管13外壁密封配合。外套筒式管卡7內(nèi)填充有混凝土 12，所述外套筒式管卡7下部設(shè)置有注漿口 10，上部設(shè)置有出漿口11。所述封堵裝置包括若干個結(jié)構(gòu)管卡6，所述結(jié)構(gòu)管卡6位于所述外套筒式管卡7內(nèi)部，并且間隔固定在所述外管14和內(nèi)管13上，結(jié)構(gòu)管卡6的作用是提高混凝土在外管14和內(nèi)管13的附著力。所述外套筒式管卡7的內(nèi)壁間隔設(shè)置有環(huán)形筋條9。環(huán)形筋條作用是提高混凝土在外套筒式管卡的附著力。本實用新型安裝時，先在雙層管環(huán)形空間處先安裝一個O. 9米長的內(nèi)套筒式管卡1，在內(nèi)管卡的下端為密封劑注入口，上端為密封劑出口。內(nèi)管卡一端孔徑為外管直徑，另一端孔徑為內(nèi)管直徑，擰緊螺栓和螺母使卡具產(chǎn)生夾持作用固定在內(nèi)管、外管上，而卡具的填充抱緊法蘭構(gòu)件在管子的兩端夾緊，產(chǎn)生了一個徑向的密封，之后通過密封劑注入口向內(nèi)管卡密閉空間內(nèi)注入密封劑，使其充滿整個內(nèi)管卡內(nèi)部空間，直至密封劑從密封劑出口溢出。待其固化后即為一道環(huán)向空間封堵層，該層只提供密封性能。之后再安裝一個長9米的外套筒式管卡，在外管卡下端有4個注漿口，上端有4個出漿口。直徑大于內(nèi)套筒式管卡1，使其能順利通過內(nèi)套筒式管卡I進行安裝。在內(nèi)、外管線上以內(nèi)、外管截面處為基點每間隔1. 5米長安裝一個結(jié)構(gòu)管卡，其作用為提高混凝土在管線上外壁上的附著力；在外套筒式管卡的內(nèi)壁上每間隔O. 5米焊一道環(huán)向間隙條，其作用是提高混凝土在外套筒式管卡的附著力，外套筒式管卡一端孔徑為外管直徑，另一端孔徑為內(nèi)管直徑，而管卡的兩端頭封堵需擰緊卡頂法蘭上的兩片合頁構(gòu)件，使外管卡在管子的徑向夾緊，產(chǎn)生了一個徑向的密封，以形成外管卡的密封空間。之后從注漿口注入混凝土，直至從出漿口溢出，表明外管卡內(nèi)空間已注滿混凝土，經(jīng)過固化后，使外管卡和管線成為一體，此時可提供管線軸向和徑向的受力，克服了內(nèi)管在油溫變化時引起其熱脹伸長導致封堵失效問題。如圖2至圖4所示，采用本實用新型的封堵裝置進行海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵方法，具體包括如下步驟由船上吊機吊起內(nèi)套筒式管卡I，在潛水員的指弓I下入水進行水下安裝，當內(nèi)套筒式管卡I 一端套在外管14上時，另一端套在內(nèi)管內(nèi)管13上時，潛水員進行兩端填充抱緊法蘭2的安裝，完成后利用攜帶的水下密封劑注入設(shè)備連接至內(nèi)套筒式管卡I的密封劑注入口 3上，進行注劑作業(yè)，等密封劑從密封劑出口 4溢出時，停止密封劑注入作業(yè)，擰上密封劑注入口 3和密封劑出口 4的堵絲，內(nèi)套筒式管卡I安裝完成；船上吊機吊起結(jié)構(gòu)管卡6，潛水員指引下至內(nèi)管13和外管14對應安裝位置后，潛水員水下擰緊結(jié)構(gòu)管卡6螺栓即完成了安裝；船上吊機吊起外套筒式管卡7，在潛水員指引下使其套在內(nèi)套筒式管卡I和結(jié)構(gòu)管卡6外，并且一端套在外管14上、另一端套在內(nèi)管內(nèi)管13上時，潛水員進行兩端卡頂法蘭8安裝，完成后將注漿機的注漿管線連接至外套筒式管卡7的注漿口 10上，進行注漿作業(yè)，等混凝土 12漿體從出漿口 11溢出時，停止注漿作業(yè)，擰上注漿口 10和出漿口 11的堵絲，外套筒式管卡7安裝完成。上面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。總之，本實用新型雖然例舉了上述優(yōu)選實施方式，但是應該說明，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實用新型的范圍，否則都應該包括在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，所述輸油管包括外管(14)和內(nèi)管(13)，內(nèi)管(13)—端從外管(14)內(nèi)伸出，其特征在于所述封堵裝置包括內(nèi)套筒式管卡(I )、外套筒式管卡(7)，所述內(nèi)套筒式管卡(I)的一端與外管(14)外壁密封配合，另一端與內(nèi)管(13)外壁密封配合，內(nèi)套筒式管卡(I)內(nèi)填充有密封劑(5 )，所述外套筒式管卡(7 )套在內(nèi)套筒式管卡(I)外，外套筒式管卡(7)的一端與外管(14)外壁密封配合,另一端與內(nèi)管(13)外壁密封配合，外套筒式管卡(7)內(nèi)填充有混凝土(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其特征在于所述封堵裝置包括若干個結(jié)構(gòu)管卡(6)，所述結(jié)構(gòu)管卡(6)位于所述外套筒式管卡(7)內(nèi)部，并且間隔固定在所述外管(14)和內(nèi)管(13)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其特征在于所述外套筒式管卡(7)的內(nèi)壁間隔設(shè)置有環(huán)形筋條(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其特征在于所述內(nèi)套筒式管卡(I)、外套筒式管卡(7)為合頁式筒式管卡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其特征在于所述內(nèi)套筒式管卡(I)下部設(shè)置有密封劑注入口(3)，上部設(shè)置有密封劑出口(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其特征在于所述內(nèi)套筒式管卡(I)的兩端分別設(shè)有填充抱緊法蘭(2)，內(nèi)套筒式管卡(I)的兩端通過填充抱緊法蘭(2)分別與外管(14)、內(nèi)管(13)外壁密封配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其特征在于所述外套筒式管卡(7)下部設(shè)置有注漿口(10)，上部設(shè)置有出漿口(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置，其特征在于所述外套筒式管卡(7)的兩端分別設(shè)有卡頂法蘭(8)，外套筒式管卡(7)的兩端通過卡頂法蘭(8)分別與外管(14)、內(nèi)管(13)外壁密封配合。
專利摘要本實用新型公開了一種海底雙層輸油管環(huán)形空間封堵裝置。所述輸油管包括外管(14)和內(nèi)管(13)，內(nèi)管(13)一端從外管(14)內(nèi)伸出，所述封堵裝置包括內(nèi)套筒式管卡(1)、外套筒式管卡(7)，所述內(nèi)套筒式管卡(1)的一端與外管(14)外壁密封配合，另一端與內(nèi)管(13)外壁密封配合，內(nèi)套筒式管卡(1)內(nèi)填充有密封劑(5),所述外套筒式管卡(7)套在內(nèi)套筒式管卡(1)外，外套筒式管卡(7)的一端與外管(14)外壁密封配合，另一端與內(nèi)管(13)外壁密封配合，外套筒式管卡(7)內(nèi)填充有混凝土(12)。本實用新型采用卡中卡形式，配以密封劑和混凝土材料，解決油溫變化引起熱脹伸長致使密封失效的問題。
文檔編號F16L1/26GK202852198SQ20122055015
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者柯呂雄, 唐廣榮, 崔嶸, 熊永功, 戴毅, 姚新, 周立臣, 楊波, 高景輝, 李寶鋼, 武國營, 蔣日新, 李國權(quán), 余瑞明, 許振斌, 張西迎, 王翎羽, 鄭樹峰 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司, 天津市海王星海上工程技術(shù)有限公司