自封闭式封隔器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海上固定式平台用封隔器技术领域，具体为一种自封闭式封隔器。
【背景技术】
[0002]参看附图8，海上固定式平台一般是由上部组块15和下部导管架17组成。导管架17与海底19的固定一般是通过安置在导管架17主腿底部的套筒I与穿过套筒I并打入海底19的钢粧18之间的固定连接来完成的。而套筒I内径和粧18外径之间的固定是通过水泥灌浆的形式来达到的。
[0003]海上用水下封隔器的主要功能是在打粧完毕后灌浆时，在套筒I底部封堵环形套筒I内侧与粧18外径之间的空间，防止水泥浆流出。对于软土海床，需要封隔器自身或配套的装置用来防止海底的泥巴进入粧18外径和套筒I之间的环形空间，保证水泥浆不被污染。
[0004]目前，海上用的水下封隔器按工作类型分为主动式封隔器和被动式封隔器。主动式封隔器主要有一种产品-气胀式封隔器，参看附图9，气胀式封隔器的优点是:在打柱过程中气胀式封隔器的内表面不与柱的外表面接触；不受水泥浆重量(灌浆高度)和水深的限制；能够允许粧18的反向运动(当导管架17进行调平作业时)和粧18的适度偏心；可以经受打粧时的振动和粧18在下粧过程中由于海上吊机垂向运动而引起的粧18的冲击荷载。缺点是系统复杂，需要配备动力站、液压管线、ROV(水下机器人)应急接口。一旦管线损坏需要ROV水下连接软管；陆地安装调试工作量大和费用高，海上操作复杂；有残留的五金件消耗阳极，管线的存在危害潜水员水下操作；造价高(通常比被动式封隔器价格要高出几倍)。
[0005]被动式封隔器主要有机械式封隔器和Crux封隔器(参见附图10)。被动式封隔器的优点是:不需要管线、动力系统，阀门安装和水下ROV备用系统；不需要陆地调试和海上操作，同时起到阻挡泥巴进入环形空间的作用(隔离器的作用)；没有残留的五金件消耗阳极，没有危害潜水员水下操作的各种管线和阀门；价格便宜。缺点主要有:应用水深受限制(特别是机械式封隔器)；粧18快速下落，有可能造成封隔器破坏、失效。
[0006]基于上述理由，有必要设计一种水下封隔器，兼具主动式封隔器和被动式封隔器的优点，而且达到结构简单、密封效果好、成本低的目的。
【发明内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是提供一种自封闭式封隔器，在套筒的内侧直接设置橡胶筒，在橡胶筒与套筒间的空容置腔中灌注水泥浆时，由于水泥浆的比重比海水重而使得橡胶筒底部伸长并向粧侧扩张，并且还受到底部安置的环形底托板的限制从而起到密封作用。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种自封闭式封隔器，位于套筒和粧之间，其关键在于:包括与套筒同轴且设置在其内侧底部的橡胶套，橡胶套底部借助底部固定装置与套筒密封连接并与橡胶套与套筒间的间隙形成水泥浆容置腔、顶部借助顶部固定装置与套筒连接并设有灌浆口。
[0009]上述技术方案中:橡胶套的底部向套筒折弯或沿其径向向套筒突出，折弯部或突出部借助底部固定装置与套筒密封固定；在橡胶套的顶部设有连接条，所述连接条沿橡胶套的周向均匀设置至少4组，所述连接条借助顶部固定装置固定在套筒内侧形成橡胶套顶部与套筒的连接结构；在橡胶套外侧沿轴向设置多组环形带骨架材料条带，所述骨架为高分子或金属骨架；橡胶套中间段的内径小于粧的直径，在橡胶套内侧周面设置有降低摩擦系数的高分子涂层；在所述橡胶套的底部下端设有固定在套筒上的环形底托板。
[0010]本实用新型的设计原理是利用水泥浆容置腔内外压差变化当向水泥浆容置腔中灌注水泥浆时，当水泥浆容置腔中压力(随着水泥柱的高度而增加)大于外部水压力时，橡胶筒自动向侧向和底部扩张，直至将粧与套筒间的环形间隙密封。随着这种压力差的增加(水泥柱的高度的增加)，套筒间的环形间隙密封效果会得到进一步改善。
[0011]本实用新型的有益效果是:用橡胶套及相应的固定装置实现自动密封，而且密封能力随着灌入水泥浆柱高度的增加而变大；其可以直接安装在钢粧护套上，能够节省钢材；结构设计充分考虑了封隔器的使用环境，具有主动式封隔器的安全系数高的优点；同时安装工序简单，不需要管线和动力系统，不需要安装后调试工序等优点。
[0012]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的立体示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例一的结构示意图；
[0015]图3是图2中底部固定装置的结构示意图；
[0016]图4是图2中底部固定装置的另一结构示意图；
[0017]图5是本实用新型实施例二的结构示意图；
[0018]图6是图5中底部固定装置的结构示意图；
[0019]图7是本实用新型中顶部固定装置的结构示意图；
[0020]图8是海上固定式平台的结构示意图；
[0021]图9是气胀式封隔器的结构示意图；
[0022]图10是Crux封隔器的结构示意图。
[0023]在附图中:I是套筒，2是橡胶套，3是灌浆口，4是压板，5是连接螺栓，6是连接条，7是间隙块，8是压块，9是压紧螺栓，10是灌浆通道，11是环形底托板，12是压紧板，13是连接板，14是折弯条，15是组块，16是水线面，17是导管架，18是粧，19是海底。
【具体实施方式】
[0024]实施例一:参看附图1，一种自封闭式封隔器，位于套筒I和粧18之间，其关键在于:包括与套筒I同轴且设置在其内侧底部的橡胶套2，橡胶套2底部借助底部固定装置与套筒I密封连接并与橡胶套2与套筒I间的间隙形成水泥浆容置腔、顶部借助顶部固定装置与套筒I连接并设有灌浆口 3。
[0025]参看附图2和图3，橡胶套2的底部向套筒I折弯，折弯部借助底部固定装置与套筒I形成密封固定结构。橡胶套2的折弯部即形成橡胶套2与套筒I的间隙，进而形成水泥浆容置腔。
[0026]橡胶套2中间段的内径小于粧18的直径，在橡胶套2内侧周面设置有降低摩擦系数的高分子涂层。此设计使得橡胶套2的中间段紧密贴在粧18的外表面，使得灌注水泥浆时，水泥浆能完全流入水泥浆容置腔中。而高分子涂层的设置能够将粧18在打粧工作时对橡胶套2的磨损降低到最小。
[0027]参看附图3，底部固定装置是设在橡胶套2底部内侧的压板4及贯穿压板4和橡胶套2的折弯部并与套筒I连接的连接螺栓5。
[0028]参看附图4，底部固定装置还可以是包括设置在套筒I底部内侧的连接板13、位于在橡胶套2底部内侧的压板4及贯穿压板4和橡胶套2的折