可调的立管管卡及其使用方法与流程

文档序号:15309676发布日期:2018-08-31 21:35阅读:884来源:国知局

本发明涉及海洋工程技术领域,尤其涉及一种可调的立管管卡及其使用方法。



背景技术:

由于海洋油气开采技术能力提升、油气产能提升及油田重新规划等原因,国内海洋石油平台常常需要新增立管。考虑到施工方便,典型的新增立管设计方案是在导管架上安装管卡,利用管卡将立管悬挂、固定在导管架上。每根新增立管通常会设计10个左右的管卡,立管通常分为2至3段,需要多次进行靠船、吊装、潜水等作业,施工时间较长。

然而,部分平台常常在海上安装前就在导管架桩腿上预留法兰盘,以便后续新增立管的安装。由于导管架建造过程中存在误差,预留法兰盘螺栓孔位置可能存在偏差,同时管卡已经紧固在立管上,无法调节角度,因此存在立管管卡法兰盘与导管架桩腿预留法兰盘发生螺栓孔错位,导致发生法兰无法组对、立管与导管架间无法连接的风险。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,提供一种用于立管在导管架上的连接,降低组对风险的可调的立管管卡及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种可调的立管管卡,所述立管管卡包括:

支撑管,所述支撑管包括相对的第一端和第二端;

第一卡夹,设置在所述支撑管第一端的端部,与立管外周配合,夹持立管;

法兰盘,可旋转套设在所述支撑管第二端的外周上,用于与导管架上法兰对接;所述法兰盘上设有多个周向分布的连接孔;以及

封堵板,设置在所述支撑管第二端的端部,将所述法兰盘限制在所述支撑管上。

优选地,所述第一卡夹包括两个第一半圆形夹板以及第一连接组件;

一所述第一半圆形夹板固定在所述支撑管上,另一所述第一半圆形夹板与前一所述第一半圆形夹板对接,所述第一连接组件穿设锁紧在两者之间。

优选地,每一个所述第一半圆形夹板的对接端分别设有径向向外延伸的第一连接耳,两个所述第一半圆形夹板的第一连接耳相对贴合,所述第一连接组件穿设锁紧在所述第一连接耳之间。

优选地,所述第一卡夹还包括连接在所述第一连接耳和第一半圆形夹板外周面之间的第一加强筋。

优选地,所述立管管卡还包括:

至少一个支撑分管;以及

至少一个第二卡夹;

所述支撑分管的一端连接在所述支撑分管上;所述第二卡夹设置在所述支撑分管的另一端上,用于与立管外周配合,夹持立管。

优选地,所述第二卡夹包括两个第二半圆形夹板以及第二连接组件;

一所述第二半圆形夹板固定在所述支撑管上,另一所述第二半圆形夹板与前一所述第二半圆形夹板对接,所述第二连接组件穿设锁紧在两者之间。

优选地,每一个所述第二半圆形夹板的对接端分别设有径向向外延伸的第二连接耳,两个所述第二半圆形夹板的第二连接耳相对贴合,所述第二连接组件穿设锁紧在所述第二连接耳之间。

优选地,所述第二卡夹还包括连接在所述第二连接耳和第二半圆形夹板外周面之间的第二加强筋。

优选地,所述封堵板径向封堵在所述支撑管第二端的端部上;

所述封堵板的直径大于所述支撑管第二端的内径,其外周缘形成凸出在所述支撑管第二端外周上环形限位台阶;或者,所述封堵板的直径与所述支撑管第二端的内径相当,其外周设有至少一个凸出在所述支撑管第二端外周上的限位部。

本发明还提供一种可调的立管管卡的使用方法,包括以下步骤:

s1、将立管管卡通过第一卡夹安装在立管上;

s2、所述立管运送至导管架预定位置后,将所述立管管卡的法兰盘与所述导管架上法兰对接,通过旋转法兰盘使其上的连接孔与所述法兰上螺孔一一相对连通;

s3、通过螺栓组件穿设锁紧在所述连接孔和螺孔中,将所述立管管卡紧固在所述导管架上,从而将所述立管悬挂在所述导管架上。

本发明的有益效果:

1)立管管卡上法兰盘的可旋转设置,实现法兰盘角度可调,满足与导管架上螺孔对位精度要求,有效避免螺孔错位风险,降低法兰无法组对、立管与导管架间无法连接的风险,提高海上安装成功率;

2)具有较强通用性,适用于各种尺寸的立管与导管架桩腿间采用法兰组对形式连接的立管安装作业,不会受限于立管尺寸或导管架预留法兰盘尺寸;

3)实现立管与管卡的整体海上安装,有效缩短海上施工工期,大幅降低安装成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明一实施例的立管管卡的俯视图;

图2是本发明一实施例的立管管卡的主视图(省略支撑分管部分);

图3是本发明一实施例的立管管卡中法兰盘的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、2所示,本发明一实施例的可调的立管管卡,用于海洋工程中,将立管悬挂在导管架上。该立管管卡可包括支撑管10、第一卡夹20、法兰盘30以及封堵板40。支撑管10包括相对的第一端和第二端,第一卡夹20设置在支撑管10第一端的端部,用于与立管外周配合,夹持立管。法兰盘30可旋转套设在支撑管10第二端的外周上,用于与导管架上法兰对接。封堵板40设置在支撑管10第二端的端部,将法兰盘30限制在支撑管10上,防止法兰盘30从支撑管10上脱落。

其中,支撑管10可为等径的钢管。第一卡夹20可采用与支撑管10相同材料制成,通过焊接固定在支撑管10的第一端上。

第一卡夹20可包括两个第一半圆形夹板21以及第一连接组件(未图示)。一第一半圆形夹板21通过焊接等方式固定在支撑管10上,另一第一半圆形夹板21与前一第一半圆形夹板21对接,第一连接组件穿设锁紧在两者之间,将两者连接为一体结构。

两个第一半圆形夹板21对接后形成一个圆柱筒,配合立管的外周。

进一步地,每一个第一半圆形夹板21的对接端分别设有径向向外延伸的第一连接耳22,作为第一连接组件的穿接载板。每一个第一半圆形夹板21包括两个对接端,两个对接端分别设有第一连接耳22。两个第一半圆形夹板21对接后,两个第一半圆形夹板21的两对接端的第一连接耳22分别相对贴合,第一连接组件穿设锁紧在相对贴合的第一连接耳22之间。第一连接组件包括多组螺栓组件,每一对相贴合的第一连接耳22上穿设至少一组螺栓组件。

第一卡夹20还包括连接在第一连接耳22和第一半圆形夹板21外周面之间的第一加强筋23,加强第一卡夹20的结构强度。在两个第一半圆形夹板21对接形成一个圆柱筒后,第一加强筋23位于圆柱筒的相对两侧上。根据需要,第一加强筋23还可延伸至支撑管10上。

本实施例中,如图1,2所示,位于圆柱筒一侧上的第一加强筋23之间还连接有吊挂件24,用于吊装。该吊挂件24呈杆状,穿设在相对的至少两个第一加强筋23之间,两端部分别固定在至少两个第一加强筋23上。

法兰盘30与第一卡夹20间隔相对,位于支撑管10的第二端上,该法兰盘30内圈直径稍大于支撑管20第二端的外径,使得法兰盘30可在支撑管20上圆周转动。如图3所示,法兰盘30上设有多个周向分布的连接孔31,用于与导管架的法兰上螺孔对接,供螺栓组件穿设其中,将法兰盘30和法兰固定连接在一起。其中,由于法兰盘30可圆周转动,在于法兰对接后,可通过旋转调整角度,使其上的连接孔31一一与法兰上螺孔相对连通,避免错位。

封堵板40径向封堵在支撑管10第二端的端部上。作为选择,该封堵板40可为圆形板,其直径大于支撑管10第二端的内径,也大于法兰盘30内圈的直径,使得封堵板40的外周缘形成凸出在支撑管10第二端外周上环形限位台阶,封堵板40可与法兰盘30朝向封堵板40的表面相抵接,限制法兰盘40移动出支撑管10。或者,封堵板40的直径与支撑管10第二端的内径相当,整体可配合在支撑管10第二端端部上,进一步在封堵板40的外周设置至少一个限位部,限位部凸出在支撑管10第二端的外周上,同样可与法兰盘30朝向封堵板40的表面相抵接,限制法兰盘40移动出支撑管10。

限位部与环形限位台阶主要在形状的不同。环形限位台阶整体呈环状结构,凸出在支撑管10第二端整个外周上;限位部可为分散的多个凸出结构,分散凸出在支撑管10第二端外周上。

进一步地,又如图1所示,本发明的立管管卡还可包括至少一个支撑分管50以及至少一个第二卡夹60。支撑分管50的一端连接在支撑管10上,第二卡夹60设置在支撑分管50的另一端上,用于与立管外周配合,夹持立管。通过支撑分管50及其上第二卡夹60的设置,实现两个或以上立管的组合,形成立管组。

第二卡夹60包括两个第二半圆形夹板61以及第二连接组件(未图示)。一第二半圆形夹板61通过焊接等方式固定在支撑分管50上,另一第二半圆形夹板61与前一第二半圆形夹板61对接,第二连接组件穿设锁紧在两者之间,将两者连接为圆柱筒的一体结构。

每一个第二半圆形夹板61的对接端分别设有径向向外延伸的第二连接耳62,每一个第二半圆形夹板61包括两个对接端,两个对接端分别设有第二连接耳62。两个第二半圆形夹板61对接后,两个第二半圆形夹板61的两对接端的第二连接耳62分别相对贴合,第二连接组件穿设锁紧在相对贴合的第二连接耳62之间。第二连接组件包括多组螺栓组件,每一对相贴合的第二连接耳62上穿设至少一组螺栓组件。

第二卡夹60还包括连接在第二连接耳62和第二半圆形夹板61外周面之间的第二加强筋63,加强第二卡夹60的结构强度。在两个第二半圆形夹板61对接形成一个圆柱筒后,第二加强筋63位于圆柱筒的相对两侧上。根据需要,第二加强筋63还可延伸至支撑分管50上。

此外,第二卡夹60上还设有吊挂件64,用于吊装,穿设在相对的至少两个第二加强筋63之间,具体设置可参照第一卡夹20上的吊挂件24。

参考图1-3,本发明的可调的立管管卡的使用方法,可包括以下步骤:

s1、将立管管卡通过第一卡夹20安装在立管上。

其中,支撑管10上第一卡夹20的两个第一半圆形夹板21配合在立管的外周,通过第一连接组件锁紧在两个第一半圆形夹板21相对贴合的第一连接耳22上,将两个第一半圆形夹板21紧固在立管上,从而将立管管卡安装在立管上。

需要多个立管时,通过支撑分管50上的第二卡夹60夹固另一立管,以将多个立管平行组合在一起。

s2、带有立管管卡的立管运送至导管架预定位置后,将立管管卡的法兰盘30与导管架上法兰对接,通过旋转法兰盘30使其上的连接孔31与法兰上螺孔一一相对连通。

s3、通过螺栓组件穿设锁紧在法兰盘30的连接孔31和法兰的螺孔中,将法兰盘30和导管架上法兰固定连接在一起,将立管管卡紧固在导管架上,从而将立管悬挂在导管架上。

其中,法兰盘30的可旋转设置,调整其与导管架桩腿预留法兰间相对位置,确保法兰盘间螺栓组对成功,克服导管架初始建造误差。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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