专利名称：海底双层输油管环形空间封堵装置的制作方法
技术领域：
本实用涉及一种海底管线修复装置，具体是指海底双层输油管环形空间封堵装置。
背景技术：
目前，海底管线有单、双层管，单层管主要用于海上的水和气的单种介质输送；双层管则用于易凝的原油或混输(油、气、水)组合介质输送。由于原油和混输介质中的化学元素成份多样，因而会对输送的管线内管壁进行腐蚀，经过长时间腐蚀造成了管线的泄漏，严重时会迫使生产停止，造成油田的经济损失。为最小程度的减小该类损失，要及时快速的对损坏管线进行修复。目前对于双层管的修复主要困难在内、外管环形空间的封堵上，现有的封堵的方法有环槽腔体成型注胶法和液压夹具径向挤压变形法。环槽腔体成型注胶法是将预制好的环形封堵器通过液压缸或敲击等外力施加使该装置挤入内、外管的环形空间内，形成一个环槽腔体，装上密封剂注射工具，将速凝聚酯基树脂、硅氧烷等密封剂通过密封剂注射工具高压注入成型的环槽腔体中，注胶量应足以保证填充整个密封剂空间，待其固化后即完成了环形空间的封堵。液压夹具径向挤压变形法为液压夹具为一半对开式刚套结构，两个半圆段的上端通过活动铰链相联接，闭合后整个圆周的内径根据先期理论计算和实验确定。当液压夹具安放到位后，液压缸施加闭合力，促使半对开式刚套结构闭合，由于闭合后的内半径小于外层钢管的自由外半径(一般将径向环形间隙减小为原来的1/2左右)，经过特殊设计的刚套内周模头使得外层钢管产生较大的可控塑性变形和材料流动，使之到达环形空间轴向密封贴实的效果。装上并调整上下两排紧固螺栓，使得对刚套的开式接触面压紧轴向密封垫达到并保持轴向密封，最后在两个端面装上密封垫法兰，压紧轴向密封垫达到并保持轴向密封。之后永久性地留在管道上而毋需拆除。环槽腔体成型注胶法和液压夹具径向挤压变形法都存在由于内管输送原油温度的变化，会引起内管热胀伸长，导致环形封堵失效。上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种海底双层输油管环形空间封堵装置，其采用卡中卡形式，配以密封剂和混凝土材料，解决油温变化引起热胀伸长致使密封失效的问题。本实用新型的目的通过以下技术方案实现提供一种海底双层输油管环形空间封堵装置，所述输油管包括外管和内管，内管一端从外管内伸出，所述封堵装置包括内套筒式管卡、外套筒式管卡，所述内套筒式管卡的一端与外管外壁密封配合，另一端与内管外壁密封配合，内套筒式管卡内填充有密封剂，所述外套筒式管卡套在内套筒式管卡外，外套筒式管卡的一端与外管外壁密封配合，另一端与内管外壁密封配合，外套筒式管卡内填充有混凝土。其中，所述封堵装置包括若干个结构管卡，所述结构管卡位于所述外套筒式管卡内部，并且间隔固定在所述外管和内管上。其中，所述外套筒式管卡的内壁间隔设置有环形筋条。其中，所述内套筒式管卡、外套筒式管卡为合页式筒式管卡。其中，所述内套筒式管卡下部设置有密封剂注入口，上部设置有密封剂出口。其中，所述内套筒式管卡的两端分别设有填充抱紧法兰，内套筒式管卡的两端通过填充抱紧法兰分别与外管、内管外壁密封配合。其中，所述外套筒式管卡下部设置有注浆口，上部设置有出浆口。其中，所述外套筒式管卡的两端分别设有卡顶法兰，外套筒式管卡的两端通过卡顶法兰分别与外管、内管外壁密封配合。本实用新型的有益效果由于采用了上述的结构，本实用新型的内套筒式管卡内注入密封剂，待其固化后即为一道环向空间封堵层，该层只提供密封性能；外套筒式管卡内注入混凝土，经过固化后，使外管卡和内管、外管成为一体，此时可提供管线轴向和径向的受力，克服了内管在油温变化时引起其热胀伸长导致封堵失效问题。
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是海底双层输油管环形空间封堵装置的结构示意图。图2是内套筒式管卡安装至外管和内管上的状态示意图。图3是结构管卡安装至外管和内管上的状态示意图。图4为外套筒式管卡安装至外管和内管上的状态示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型的核心在于提供一种海底双层输油管环形空间封堵装置，其采用卡中卡形式，配以密封剂和混凝土材料，解决油温变化引起热胀伸长致使密封失效的问题。其结构形式设计简单，材料获得容易，从而大幅度的节省了费用。如图1所示，本实用新型所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，所述输油管包括外管14和内管13,内管13 —端从外管14内伸出，夕卜管14和内管13构成双层输油管线。所述封堵装置包括内套筒式管卡1、外套筒式管卡7，所述内套筒式管卡1、外套筒式管卡7为合页式筒式管卡。所述内套筒式管卡I的一端与外管14外壁密封配合，另一端与内管13外壁密封配合，所述内套筒式管卡I的两端分别设有填充抱紧法兰2，内套筒式管卡I的两端通过填充抱紧法兰2分别与外管14、内管13外壁密封配合。所述内套筒式管卡I内填充有密封剂5，所述内套筒式管卡I下部设置有密封剂注入口 3，上部设置有密封剂出口 4。所述外套筒式管卡7套在内套筒式管卡I外，外套筒式管卡7的一端与外管14外壁密封配合，另一端与内管13外壁密封配合，所述外套筒式管卡7的两端分别设有卡顶法兰8，外套筒式管卡7的两端通过卡顶法兰8分别与外管14、内管13外壁密封配合。外套筒式管卡7内填充有混凝土 12，所述外套筒式管卡7下部设置有注浆口 10，上部设置有出浆口11。所述封堵装置包括若干个结构管卡6，所述结构管卡6位于所述外套筒式管卡7内部，并且间隔固定在所述外管14和内管13上，结构管卡6的作用是提高混凝土在外管14和内管13的附着力。所述外套筒式管卡7的内壁间隔设置有环形筋条9。环形筋条作用是提高混凝土在外套筒式管卡的附着力。本实用新型安装时，先在双层管环形空间处先安装一个O. 9米长的内套筒式管卡1，在内管卡的下端为密封剂注入口，上端为密封剂出口。内管卡一端孔径为外管直径，另一端孔径为内管直径，拧紧螺栓和螺母使卡具产生夹持作用固定在内管、外管上，而卡具的填充抱紧法兰构件在管子的两端夹紧，产生了一个径向的密封，之后通过密封剂注入口向内管卡密闭空间内注入密封剂，使其充满整个内管卡内部空间，直至密封剂从密封剂出口溢出。待其固化后即为一道环向空间封堵层，该层只提供密封性能。之后再安装一个长9米的外套筒式管卡，在外管卡下端有4个注浆口，上端有4个出浆口。直径大于内套筒式管卡1，使其能顺利通过内套筒式管卡I进行安装。在内、外管线上以内、外管截面处为基点每间隔1. 5米长安装一个结构管卡，其作用为提高混凝土在管线上外壁上的附着力；在外套筒式管卡的内壁上每间隔O. 5米焊一道环向间隙条，其作用是提高混凝土在外套筒式管卡的附着力，外套筒式管卡一端孔径为外管直径，另一端孔径为内管直径，而管卡的两端头封堵需拧紧卡顶法兰上的两片合页构件，使外管卡在管子的径向夹紧，产生了一个径向的密封，以形成外管卡的密封空间。之后从注浆口注入混凝土，直至从出浆口溢出，表明外管卡内空间已注满混凝土，经过固化后，使外管卡和管线成为一体，此时可提供管线轴向和径向的受力，克服了内管在油温变化时引起其热胀伸长导致封堵失效问题。如图2至图4所示，采用本实用新型的封堵装置进行海底双层输油管环形空间封堵方法，具体包括如下步骤由船上吊机吊起内套筒式管卡I，在潜水员的指弓I下入水进行水下安装，当内套筒式管卡I 一端套在外管14上时，另一端套在内管内管13上时，潜水员进行两端填充抱紧法兰2的安装，完成后利用携带的水下密封剂注入设备连接至内套筒式管卡I的密封剂注入口 3上，进行注剂作业，等密封剂从密封剂出口 4溢出时，停止密封剂注入作业，拧上密封剂注入口 3和密封剂出口 4的堵丝，内套筒式管卡I安装完成；船上吊机吊起结构管卡6，潜水员指引下至内管13和外管14对应安装位置后，潜水员水下拧紧结构管卡6螺栓即完成了安装；船上吊机吊起外套筒式管卡7，在潜水员指引下使其套在内套筒式管卡I和结构管卡6外，并且一端套在外管14上、另一端套在内管内管13上时，潜水员进行两端卡顶法兰8安装，完成后将注浆机的注浆管线连接至外套筒式管卡7的注浆口 10上，进行注浆作业，等混凝土 12浆体从出浆口 11溢出时，停止注浆作业，拧上注浆口 10和出浆口 11的堵丝，外套筒式管卡7安装完成。上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。总之，本实用新型虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种海底双层输油管环形空间封堵装置，所述输油管包括外管(14)和内管(13)，内管(13)—端从外管(14)内伸出，其特征在于所述封堵装置包括内套筒式管卡(I )、外套筒式管卡(7)，所述内套筒式管卡(I)的一端与外管(14)外壁密封配合，另一端与内管(13)外壁密封配合，内套筒式管卡(I)内填充有密封剂(5 )，所述外套筒式管卡(7 )套在内套筒式管卡(I)外，外套筒式管卡(7)的一端与外管(14)外壁密封配合,另一端与内管(13)外壁密封配合，外套筒式管卡(7)内填充有混凝土(12)。
2.根据权利要求1所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，其特征在于所述封堵装置包括若干个结构管卡(6)，所述结构管卡(6)位于所述外套筒式管卡(7)内部，并且间隔固定在所述外管(14)和内管(13)上。
3.根据权利要求1所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，其特征在于所述外套筒式管卡(7)的内壁间隔设置有环形筋条(9)。
4.根据权利要求1或2或3所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，其特征在于所述内套筒式管卡(I)、外套筒式管卡(7)为合页式筒式管卡。
5.根据权利要求4所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，其特征在于所述内套筒式管卡(I)下部设置有密封剂注入口(3)，上部设置有密封剂出口(4)。
6.根据权利要求5所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，其特征在于所述内套筒式管卡(I)的两端分别设有填充抱紧法兰(2)，内套筒式管卡(I)的两端通过填充抱紧法兰(2)分别与外管(14)、内管(13)外壁密封配合。
7.根据权利要求4所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，其特征在于所述外套筒式管卡(7)下部设置有注浆口(10)，上部设置有出浆口(11)。
8.根据权利要求7所述的海底双层输油管环形空间封堵装置，其特征在于所述外套筒式管卡(7)的两端分别设有卡顶法兰(8)，外套筒式管卡(7)的两端通过卡顶法兰(8)分别与外管(14)、内管(13)外壁密封配合。
专利摘要本实用新型公开了一种海底双层输油管环形空间封堵装置。所述输油管包括外管(14)和内管(13)，内管(13)一端从外管(14)内伸出，所述封堵装置包括内套筒式管卡(1)、外套筒式管卡(7)，所述内套筒式管卡(1)的一端与外管(14)外壁密封配合，另一端与内管(13)外壁密封配合，内套筒式管卡(1)内填充有密封剂(5),所述外套筒式管卡(7)套在内套筒式管卡(1)外，外套筒式管卡(7)的一端与外管(14)外壁密封配合，另一端与内管(13)外壁密封配合，外套筒式管卡(7)内填充有混凝土(12)。本实用新型采用卡中卡形式，配以密封剂和混凝土材料，解决油温变化引起热胀伸长致使密封失效的问题。
文档编号F16L1/26GK202852198SQ20122055015
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者柯吕雄, 唐广荣, 崔嵘, 熊永功, 戴毅, 姚新, 周立臣, 杨波, 高景辉, 李宝钢, 武国营, 蒋日新, 李国权, 余瑞明, 许振斌, 张西迎, 王翎羽, 郑树峰 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司, 天津市海王星海上工程技术有限公司