一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头的制作方法

1.本实用新型属于海洋资源开采装备技术领域，涉及一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头。


背景技术：

2.在海洋水下资源勘探与开采系统中，立管系统作为水上平台和水下设备的连接通道，是平台和海底之间介质传输的“咽喉”，是水下生产系统的关键组成部分。柔性接头产品在多个行业领域应用需求广泛，钻井平台和生产平台是其中最重要的两个方向。柔性接头是深水油气田开发工程建设中的关键部件之一，由于其材料特殊、设计理论复杂，制造难度很大，导致我国海洋石油开发中使用的柔性接头完全依赖进口。随着国际关系的日益复杂化，柔性接头已经成为我国自主设计建造立管系统中的“卡脖子”技术之一。近几年，国家大力支持高端海洋装备的国产化研究，其中柔性接头已经开始国产化开发，在柔性接头国产化开发中，诸多厂家设计的柔性接头存在结构复杂，不合理等缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，其功能为实现海洋资源开采平台与海底海洋资源开采管道的柔性连接，减少了海底海洋资源开采管道的弯曲载荷，保证了海洋资源开采装备的安全性和使用寿命。
4.本实用新型所采用的技术方案是，一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，包括本体，本体顶部连接有连接法兰，还包括延伸件，延伸件伸入本体内与连接法兰相接，延伸件伸入本体的一端与本体之间设有弹性体组件，且延伸件、弹性体组件和本体为一体结构，所述延伸件与本体之间还连接有多个金属弹簧导线。
5.本实用新型的特点还在于：
6.其中连接法兰与本体通过多个本体紧固螺栓连接，多个本体紧固螺栓绕本体的外侧均匀分布。
7.其中连接法兰与本体之间还设置有本体金属密封圈；
8.其中连接法兰上还设有密封被压测试孔。
9.其中连接法兰与延伸件的连接端为半球状结构，延伸件端部设有与连接法兰端部半球状结构配合的球槽。
10.其中弹性体组件包括依次贴合的金属增强层、弹性橡胶层和外包覆层组成，金属增强层和弹性橡胶层为同球心的球环状。
11.本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，该柔性接头首先在弹性体组件的硫化成型过程中同时实现弹性体组件与本体和延伸件的橡胶粘接，将本体、弹性体组件与和延伸件通过橡胶粘接成一个整体，避免螺栓连接和密封结构；其次在连接法兰的下端设置了延伸件的卡位结构，卡位结构与连接法兰为一个整体，避免分体带来
的连接问题和疲劳失效的风险；最后金属弹簧导线将本体与延伸件连通，实现柔性接头电连续性。
附图说明
13.图1是本实用新型的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头的结构示意图；
14.图2是本实用新型的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头的俯视图；
15.图3是本实用新型的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头的工作状态图；
16.图4是本实用新型的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头中金属弹簧导线的分布图；
17.图5是本实用新型的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头中弹簧组件的结构示意图。
18.图中，1.本体，2.本体紧固螺栓，3.本体金属密封圈，4.连接法兰，5.管堵，6.金属弹簧导线，7.导线连接螺栓，8.弹性体组件，8-1.金属增强层，8-2.弹性橡胶层，8-3.外包覆层，9.延伸件。
具体实施方式
19.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。
20.本实用新型提供了一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，如图1所示，包括本体1、本体紧固螺栓2、本体金属密封圈3、连接法兰4、管堵5、金属弹簧导线6，导线连接螺栓7、弹性体组件8和延伸件9；本体1悬挂于海洋资源开采平台，起固定柔性接头的作用；连接法兰4采用法兰螺栓连接结构与海洋资源开采平台的处理装置连接，如图3所示，连接法兰4的下端设置了延伸件9的卡位结构，一方面保证了延伸件9绕着回转中心0进行空间转动，另一方面避免了弹性体组件8承受拉伸载荷；如图2所示，本体1与连接法兰4之间采用本体金属密封圈3进行密封，通过本体紧固螺栓2进行固定；本体1和连接法兰4上设置了密封背压测试孔，用来检测金属密封圈的装配密封效果，密封背压测试后使用管堵5进行封堵；如图4所示，金属弹簧导线6将本体1与延伸件9连通，实现柔性接头电连续性，数量为4件，布置为均匀布置；如图5所示，弹性体组件8由金属增强层8-1、弹性橡胶层8-2和外包覆层8-3组成，金属增强层8-1和弹性橡胶层8-2形状为同球心的球环状，该结构可以实现饶球心进行空间转动，且弹性体组件8的转动刚度可以根据具体海洋资源开采环境状况进行设计，在弹性体组件8的硫化成型过程中可以同时实现弹性体组件8与本体1和延伸件9的橡胶粘接，本体1、弹性体组件8与和延伸件9将粘接成一个整体；延伸件9下端采用对接焊接方式与海底菜油气管道连接。
21.本申请柔性接头的制作过程为：
22.第一步：将本体1、延伸件9和弹性体组件8的金属增强层8-1装配放入专用硫化成型模具中，通过橡胶注射机注入弹性橡胶层8-2和外包覆层8-3，然后整体放入橡胶硫化罐中，根据橡胶硫化工艺进行硫化成型；
23.第二步：使用导线连接螺栓7，将金属弹簧导线6在本体1和延伸件9上；
24.第三步：将本体金属密封圈3放置本体1的密封凹槽中；
25.第四步：使用本体紧固螺栓2，将连接法兰4固定在本体1上；
26.第五步：使用本体紧固螺栓2，将连接法兰固定在本体1上；
27.第六步：通过连接法兰4上设置的密封背压测试孔，检测本体金属密封圈3的装配密封效果，密封背压测试完成后，使用管堵5封堵密封背压测试孔。


技术特征：
1.一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，其特征在于，包括本体(1)，本体(1)顶部连接有连接法兰(4)，还包括延伸件(9)，延伸件(9)伸入本体(1)内与连接法兰(4)相接，延伸件(9)伸入本体(1)的一端与本体(1)之间设有弹性体组件(8)，且延伸件(9)、弹性体组件(8)和本体(1)为一体结构，所述延伸件(9)与本体(1)之间还连接有多个金属弹簧导线(6)。2.根据权利要求1所述的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，其特征在于，所述连接法兰(4)与本体(1)通过多个本体紧固螺栓(2)连接，多个本体紧固螺栓(2)绕本体(1)的外侧均匀分布。3.根据权利要求1所述的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，其特征在于，所述连接法兰(4)与本体(1)之间还设置有本体金属密封圈(3)。4.根据权利要求1所述的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，其特征在于，所述连接法兰(4)上还设有密封被压测试孔。5.根据权利要求1所述的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，其特征在于，所述连接法兰(4)与延伸件(9)的连接端为半球状结构，延伸件(9)端部设有与连接法兰(4)端部半球状结构配合的球槽。6.根据权利要求1所述的一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，其特征在于，所述弹性体组件(8)包括依次贴合的金属增强层(8-1)、弹性橡胶层(8-2)和外包覆层(8-3)组成，金属增强层(8-1)和弹性橡胶层(8-2)为同球心的球环状。

技术总结
本实用新型公开了一种海洋资源开采平台用整体硫化成型的柔性接头，包括本体，本体顶部连接有连接法兰，还包括延伸件，延伸件伸入本体内与连接法兰相接，延伸件伸入本体的一端与本体之间设有弹性体组件，且延伸件、弹性体组件和本体为一体结构，所述延伸件与本体之间还连接有多个金属弹簧导线；本实用新型的功能为实现海洋资源开采平台与海底海洋资源开采管道的柔性连接，减少了海底海洋资源开采管道的弯曲载荷，保证了海洋资源开采装备的安全性和使用寿命。和使用寿命。和使用寿命。


技术研发人员：李华军 薛培婧 高光军 张燕飞 吴泽 郭建 闫振欣 吕永超 李云帅 王磊
受保护的技术使用者：西安向阳航天材料股份有限公司
技术研发日：2022.08.25
技术公布日：2023/1/3