带压力补偿装置的水下控制模块密封舱的制作方法

本实用新型属于海洋水下油气设备技术领域，涉及一种带压力补偿装置的水下控制模块密封舱。

背景技术：

水下控制模块是海洋水下油气生产控制系统的核心单元设备，主要用于对水下采油树、水下集输管汇等深水油气生产装备的工作状态监测和操作控制，工作时需长时间浸泡在海洋深水环境中，因此对其内部元器件的密封保护是一项关键技术。传统的水下控制模块大多采用厚壁金属板制成的密闭容器进行海水隔离，随着作业水深的增加，金属板厚度不断增加，造成设备自重增大，加大了设备下入/回收作业的难度和风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带压力补偿装置的水下控制模块密封舱，解决了现有技术水下控制模块密封结构存在的体积大、自重大，导致设备下入/回收作业的难度和风险增大的问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种带压力补偿装置的水下控制模块密封舱，包括圆筒形的外壳，在外壳外壁上部的矩形窗口固定安装有压力补偿装置；外壳的底端法兰与底盖连接；在底盖的下底面固定安装有阀岛，阀岛内部开有与外壳内腔连通的通道，阀岛通道对外并列安装有排液阀和进液阀，外壳的顶盖上安装有排气阀，排气阀与外壳内腔连通。

本实用新型的带压力补偿装置的水下控制模块密封舱，其特征还在于：

压力补偿装置的结构是，包括防护罩，防护罩内腔设置有皮囊，皮囊下部坐在防护罩底板上的一个橡胶垫上，皮囊上方的另一个橡胶垫与防护罩的盖板固定连接，盖板固定安装在顶盖上；皮囊下部的接嘴通过紧固螺母固定在防护罩的底板上，皮囊的接嘴向下连接有不锈钢管，不锈钢管伸入外壳内腔中。

底端法兰与底盖之间的接触面安装有密封圈一；阀岛与底盖的接触面安装有密封垫；紧固螺母与防护罩的底板接触面设置有密封圈二。

盖板固定在外壳的顶盖上，盖板上开有多个均压孔。

本实用新型的有益效果是，该水下控制模块密封舱具有压力补偿功能和结构简单、安装方便的优点，结构紧凑，体积合适、重量适中，实现了水下控制模块薄壁密闭结构在海洋深水环境中的应用，以及设备对作业水深的自动适应。

附图说明

图1是本实用新型的外部总体结构示意图；

图2是本实用新型中的压力补偿装置2的结构示意图；

图3是本实用新型中的皮囊11及盖板13的结构示意图。

图中，1.外壳，2.压力补偿装置，3.底盖，4.密封圈一，5.阀岛，6.排液阀，7.进液阀，8.排气阀，9.密封垫，10.防护罩，11.皮囊，12.橡胶垫，13.盖板，14.密封圈二，15.紧固螺母，16.不锈钢管，17.均压孔，18.顶盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2，本实用新型的结构是，包括圆筒形的外壳1，在外壳1 外壁上部开有矩形窗口，该矩形窗口固定安装有压力补偿装置2；外壳1的底端法兰(通过高强度不锈钢螺栓)与底盖3连接，底端法兰与底盖3之间的接触面安装有密封圈一4，用于外壳1与底盖3之间的密封防护；在底盖3的下底面固定安装有阀岛5，阀岛5内部开有与外壳1内腔连通的通道，阀岛5通道对外并列安装有排液阀6和进液阀7，排液阀6和进液阀7分别用于控制补偿液的进、出流向，阀岛5与底盖3的接触面安装有密封垫9；外壳1的顶盖18上安装有排气阀8，排气阀8与外壳1内腔(称为密封舱或设备舱)连通。

参照图2，压力补偿装置2的结构是，包括防护罩10，防护罩10内腔设置有皮囊11，皮囊11作为压力补偿的储能器件，皮囊11下部坐在防护罩10底板上的一个橡胶垫12上，皮囊11上方的另一个橡胶垫12与防护罩10的盖板13固定连接，盖板13固定安装在顶盖18上；皮囊11下部的接嘴通过紧固螺母15固定在防护罩10的底板上，紧固螺母15与防护罩10的底板接触面设置有密封圈二14；皮囊11的接嘴向下连接有不锈钢管16，不锈钢管16伸入外壳1内腔中，用于连通密封舱与皮囊11。

防护罩10与外壳1通过焊接固定成一体，将外壳1上的矩形窗口完全堵死，使得外壳1、顶盖18、底盖3和防护罩10围成一个密封舱体，便于在外壳1内腔中安装各个功能元器件。

外壳1和防护罩10均采用薄壁钢板焊接为圆筒形状，外壳1和防护罩10都是采用厚度不超过8mm的薄壁钢板。

皮囊11上、下两端分别采用一个橡胶垫12进行弹性保护，其中上部的橡胶垫12与皮囊11上部留有一定的间隙，便于皮囊11向上伸张膨胀，根据外壳1内腔的实际有效空间匹配皮囊11相应容积和数量的皮囊(实施例 为两组皮囊11)。

参照图3，盖板13通过螺钉固定在外壳1的顶盖18上，盖板13上开有多个均压孔17，(均压孔17的开孔位置均布在皮囊11的安装处)，用于将防护罩10的内腔与海水导通，使外部海水的压力直接作用在皮囊11上。

本实用新型的工作过程是，

1)水下控制模块入水前，通过底盖3上的进液阀7向外壳1内腔及皮囊11中灌充非导电性液态介质，充液前须尽量排空皮囊11中的空气，并打开排气阀8排空外壳1内腔中的空气；皮囊11和外壳1内腔充满液态介质后，关闭排气阀8。

2)水下控制模块下放过程中，随着入水深度的增加，在外界海水的压力作用下，海水通过均压孔17进入防护罩10内腔压迫皮囊11，皮囊11不断收缩后其内灌充的液态介质通过不锈钢管16持续被排进外壳1内腔中，使得外壳1内腔中的内压逐步升高，直至与外部海水压力保持一致，从而使外壳1内腔内外无压差，采用普通密封圈(密封圈一4和密封圈二14)就可以达到对水下控制模块密封保护的效果。

3)同样，水下控制模块上提回收过程中，随着海水压力的减小，外壳1内腔中的液态介质不断被压回皮囊11中，使得外壳1内腔中的内压逐步降低，始终与外部海水压力保持一致。

4)水下控制模块上岸后，打开排液阀6和排气阀8，将外壳1内腔中和皮囊11中的液态介质排空，即可开舱维修各个功能元器件。