無人船載管線維修夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無人船載管線維修夾具，包括：雙半環(huán)形夾具單元(20，21)，兩個夾具單元(20，21)位于法蘭(12，13)上相對位置處，并且由雙頭螺釘(24)和螺母(25)連接在一起，每個夾具單元(20，21)具有一個光滑連續(xù)的內(nèi)表面(28)，每一個邊上附著一個密封管(29)；法蘭(22)，位于每個夾具單元(20，21)各自的端部，法蘭(22)內(nèi)具有共線開口(23)，所述雙頭螺釘(24)會透過共線開口(23)。
【專利說明】
無人船載管線維修夾具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及維修用具，特別是海底油氣管線維修中由無人船搭載的管線維修夾具。【背景技術(shù)】
[0002]夾具維修是在泄漏部位的管道外安裝緊固件-夾具，達到維修管道泄漏的目的，夾具維修技術(shù)目前已經(jīng)成熟的應用在陸地和海底油氣管道維修作業(yè)中，根據(jù)夾具維修技術(shù)在海底油氣管道的應用情況，目前維修技術(shù)中最關(guān)鍵的部件就是海底管道夾具。夾具大多制成兩半狀，使用時用螺栓連接法或焊接法固定到管道上，因此可以分為焊接式和螺栓連接式。焊接式夾具可以提高修復可靠性，螺栓連接式更方便。
[0003]對于我國廣大海域海底管道維修，目前采用的方法是針對淺水灣進行水下人工潛水安裝維修，而對于深水地區(qū)，是將海底管道提到工作船上，在工作船上對管道損害部位進行預處理后直接對管道進行夾具修復安裝。然而對于水域渾濁能見度極低的情況，以上兩種方法弊端明顯，由于需要安排支持船、人員、維修設(shè)備及其他輔助設(shè)備到維修現(xiàn)場，并且在完成操作后需要進行支持船、人員、維修設(shè)備及其他輔助設(shè)備的復原工作，因此需要耗費的時間和經(jīng)濟成本很高。
[0004]國內(nèi)生產(chǎn)廠家的夾具設(shè)備主要應用于陸地油氣管道，用作臨時維修時可以正常封堵油氣管道2-3個月，保證油氣在夾具四周密封處不泄漏，用作永久維修時，可以把夾具與管道整體焊接在一起。國內(nèi)生產(chǎn)廠家目前還沒有生產(chǎn)用于海底油氣管道夾具設(shè)備的，國外海底油氣管道家居設(shè)備技術(shù)比較成熟，隨著無人船技術(shù)的快速發(fā)展，開發(fā)一些特殊結(jié)構(gòu)的夾具搭載到無人船上，在無需人員配備的情況下，采用無人船和維修夾具以及適當?shù)妮o助設(shè)備就可以完成海底管線的修復工作，無需將管線提升至無人船上進行預處理，節(jié)約時間和經(jīng)濟成本。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此本發(fā)明的目的在于提供一種無人船載管線維修夾具，包括:雙半環(huán)形夾具單元，兩個夾具單元位于法蘭上相對位置處，并且由雙頭螺釘和螺母連接在一起，每個夾具單元具有一個光滑連續(xù)的內(nèi)表面，每一個邊上附著一個密封管;法蘭，位于每個夾具單元各自的端部，法蘭內(nèi)具有共線開口，雙頭螺釘會透過共線開口。
[0006]優(yōu)選的，密封管通過焊接方式進行附著，并由柔性材料構(gòu)成，密封管通常具有一個褶板壁，該壁具有脊部和溝槽。
[0007]優(yōu)選的，密封管由柔性鋼制成。
[0008]優(yōu)選的，脊部和溝槽為兩道脊部和三道溝槽或者四道脊部和四道溝槽，或者一道脊部和兩道溝槽。
[0009]優(yōu)選的，密封管首先模制或者沖壓管道;或者獲得直線方向上的傳統(tǒng)環(huán)形管道或者矩形管道并且獲得針對期望的截面配置形成的壓力。
[0010]優(yōu)選的，密封管固定在沿著內(nèi)表面的各個邊的夾具單元上。
[0011]優(yōu)選的，密封管的管道相對側(cè)的各個邊都連接到夾具單元上，管道布置在兩個相距很遠的法蘭之間。
[0012]優(yōu)選的，每個夾具單元的內(nèi)表面內(nèi)都具有凹槽，管道放在凹槽內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，夾具被螺栓全部拴緊連接時，密封管和管線法蘭之間采用緊配合，密封管的脊部在外圍與法蘭連接在一起，并且變形從而提供夾具和外圍法蘭之間的緊密密封，夾具部分將會向下固定從而提供脊部31和法蘭外圍之間的連續(xù)接觸。
[0014]優(yōu)選的，法蘭制作為具有近似圓形或者圓形的外表面。
[0015]優(yōu)選的，通過使用敲擊裝置，消除環(huán)繞法蘭外圍區(qū)域的縫隙。
[0016]優(yōu)選的，敲擊裝置為錘頭或者錘頭和穿孔機一起使用。
[0017]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征?！靖綀D說明】
[0018]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。 附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。本發(fā)明的目標及特征考慮到如下結(jié)合附圖的描述將更加明顯， 附圖中:
[0019]附圖1為定位在環(huán)繞管線的法蘭耦合件的夾具的透視圖，并且結(jié)合現(xiàn)有本發(fā)明的優(yōu)選實施例；
[0020]附圖2為附圖1的夾具一個夾具單元側(cè)視圖；
[0021]附圖3為附圖2的夾具部分的部分底端視圖；
[0022]附圖4為圖3所示的管道的放大橫截面圖；[〇〇23]附圖5為沿著附圖1的5-5線截取的部分截面圖；[〇〇24]附圖6和7為與附圖3類似的視圖，表示本發(fā)明的一個替換實施例；以及
[0025]附圖8表示與附圖4類似內(nèi)容的視圖，表示管道的可替換配置?！揪唧w實施方式】
[0026]這里說明和描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例用于管線內(nèi)連接件具有環(huán)形法蘭的設(shè)備。 然而本發(fā)明對于其他具有法蘭連接件的設(shè)備也同樣適用，例如油罐車人孔端蓋和閥罩，一起具有其他法蘭形狀，例如長方形，正方形，六角形和橢圓形。[〇〇27]管道10和11長度之間的管道嚙合件如圖1和5所示。法蘭12連接到管道10的末端， 通常用焊接的方式，以及類似的法蘭13連接到管道11的末端。墊片14放在法蘭12和13相接面的中間，并且法蘭由穿過法蘭12和13內(nèi)準直開口的雙頭螺栓15連接在一起，雙頭螺栓15 的兩端各自有一個螺母。這種法蘭連接結(jié)構(gòu)通常用于管線領(lǐng)域。
[0028]在管線使用過程中，透過墊片14可能會發(fā)生泄漏。修復泄漏的一種方法是去掉螺母和雙頭螺栓，將兩個法蘭分開，去掉舊的墊片后插入新的墊片，然后將法蘭重新連接在一起。這種類型的修補需要關(guān)閉管線，因此開發(fā)一種修復夾具能夠在不影響管線操作的前提下提供臨時的并且有些時候相對持久的泄漏修復。將夾具環(huán)繞泄漏發(fā)生的位置放置，形成密封，通常在密封位置環(huán)繞法蘭放置來定義出一個閉合的環(huán)形區(qū)域，然后在空間內(nèi)引入密封劑，這樣就無需將整條管線提到無人船上進行維修，在海底即可以完成維修工作
[0029]本發(fā)明設(shè)計了一種新型夾具結(jié)構(gòu)，用于這種類型的密封操作。本發(fā)明的優(yōu)選實施例利用雙半環(huán)形夾具單元20和21，每個夾具單元在各自端部具有一個法蘭22，法蘭內(nèi)還具有共線開口 23。兩個夾具單元20和21位于法蘭12和13上相對位置處，并且由雙頭螺釘24和螺母25連接在一起，螺釘會透過共線開口 23。
[0030]在說明的優(yōu)選實施例中，每個夾具單元具有一個光滑連續(xù)的內(nèi)表面28,每一個邊上附著一個密封管29。通常密封管通過焊接方式進行附著，如圖3和5上的30處所示。[〇〇31]密封管29的優(yōu)選形式如圖4中的橫剖面所示。密封管通常由柔性材料構(gòu)成，通常為柔性鋼制的，盡管按照需要也可以使用其他材料。密封管通常具有一個褶板壁，該壁具有脊部31和溝槽32,如圖4所示的兩道脊部和三道溝槽是優(yōu)選的?？商鎿Q的，四道脊部和四道溝槽也是可用的，一道脊部和兩道溝槽如圖8所示也可以使用。密封管材料在期望的截面圖中形成。采用實例的方式，按照期望的截面圖的配置首先可以模制或者沖壓管道。另一個實施例中可以獲得直線方向上的傳統(tǒng)環(huán)形管道或者矩形管道并且獲得針對期望的截面圖配置形成的壓力。
[0032]獲得期望的剖面形狀后，適當長度的密封管彎曲成為曲線從而適應夾具單元內(nèi)的空間并且該密封件被焊接固定。在優(yōu)選實施例中，密封管固定在沿著內(nèi)表面的各個邊的夾具單元上，如圖3所示。在可替換布置方式中，管道相對側(cè)的各個邊都連接到夾具單元上，如圖6所示，管道布置在兩個相距很遠的法蘭之間。在另一個可替換布置方式中，每個夾具單元的內(nèi)表面28內(nèi)都具有凹槽34,管道放在凹槽內(nèi)，如圖7所示。這種布置方式在形成凹槽過程中不需要機加工步驟。[〇〇33]使用過程中，夾具單元環(huán)繞管線放置并且通過雙頭螺釘24和螺母25連接在一起。 需要標出帶密封管的夾具的尺寸，因此當夾具被螺栓全部拴緊連接時，密封管和管線法蘭之間采用緊配合。由于夾具部分由雙頭螺釘上的螺母固定，密封管31的脊部在外圍39,40與法蘭連接在一起，并且變形從而提供夾具和外圍法蘭之間的緊密密封。夾具部分將會向下固定從而提供脊部31和法蘭外圍之間的連續(xù)接觸。通常，法蘭如12和13制作的時候用近似圓形或者圓形的外表面39和40。這種情況下，夾具的內(nèi)彎曲表面28和它的接觸密封管不會在環(huán)繞表面39和40的所有點充分完整的緊密接觸。如果在環(huán)繞法蘭外圍的區(qū)域可以看到縫隙，應當錘擊密封管從而關(guān)閉這個縫隙。通過使用敲擊裝置，例如通過錘頭或者錘頭和穿孔機一起使用，在臨近脊部31的暴露的溝槽32處，將脊部變形使其能夠與法蘭環(huán)相嚙合。
[0034]接下來是將密封劑引入到夾具單元，密封管和管線法蘭形成的圓環(huán)內(nèi)。將噴射閥 36插入到夾具單元的線狀開口 37內(nèi)，并且通過適當?shù)拈y門將密封劑引入。密封劑噴射完成后，噴射閥由適當?shù)拈]合裝置替換，如管堵頭或者使用硫化密封劑，本實施例使用整體活塞 38 〇
[0035]密封劑噴射過程中，密封管和管線法蘭之間的密封期望由密封劑實現(xiàn)。當密封劑在夾具密封管脊部31和管線法蘭之間的交點處溢出時，通過錘擊密封管凹槽處可以關(guān)閉小開口從而使得密封管脊部與管線法蘭更好的密封接合。[〇〇36]雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定的說明性實施例進行了描述，但是不會受到這些實施例的限定而僅僅受到附加權(quán)利要求的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解可以在不偏離本發(fā)明的保護范圍和精神的情況下對本發(fā)明的實施例能夠進行改動和修改。
【主權(quán)項】
1.一種無人船載管線維修夾具，其特征在于包括:雙半環(huán)形夾具單元(20,21)，兩個夾具單元(20,21)位于法蘭(12，13)上相對位置處，并 且由雙頭螺釘(24)和螺母(25)連接在一起，每個夾具單元(20,21)具有一個光滑連續(xù)的內(nèi) 表面(28)，每一個邊上附著一個密封管(29);法蘭(22)，位于每個夾具單元(20,21)各自的端部，法蘭(22)內(nèi)具有共線開口(23)，所 述雙頭螺釘(24)會透過共線開口(23)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:所述密封管(29)通 過焊接方式進行附著，并由柔性材料構(gòu)成，所述密封管(29)通常具有一個褶板壁，該壁具有 脊部(31)和溝槽(32)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:所述密封管(29)由 柔性鋼制成。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:所述脊部(31)和溝 槽(32)為兩道脊部和三道溝槽或者四道脊部和四道溝槽，或者一道脊部和兩道溝槽。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:所述密封管(29)首 先模制或者沖壓管道;或者獲得直線方向上的傳統(tǒng)環(huán)形管道或者矩形管道并且獲得針對期 望的截面配置形成的壓力。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:所述密封管(29)固 定在沿著內(nèi)表面的各個邊的夾具單元上。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:所述密封管(29)的 管道相對側(cè)的各個邊都連接到夾具單元上，所述管道布置在兩個相距很遠的法蘭之間。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:所述每個夾具單元 的內(nèi)表面(28)內(nèi)都具有凹槽(34)，所述管道放在凹槽(34)內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于:當所述夾具被螺栓 全部拴緊連接時，密封管和管線法蘭之間采用緊配合，密封管(31)的脊部在外圍(39,40)與 法蘭連接在一起，并且變形從而提供夾具和外圍法蘭之間的緊密密封，夾具部分將會向下 固定從而提供脊部(31)和法蘭(22,23)外圍之間的連續(xù)接觸。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人船載管線維修夾具，其特征在于所述法蘭(12,13) 制作為具有近似圓形或者圓形的外表面(39,40)。
【文檔編號】F16L55/17GK105972375SQ201610478024
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月26日
【發(fā)明人】楊越
【申請人】楊越