一种螺栓紧固式海洋用高压rtp接头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种接头装置，尤其是一种螺栓紧固式海洋用高压RTP接头。
【背景技术】
[0002] 增强热塑性复合管(RTP，Reinfo;rced Thermoplastic Pipes)，通常由S层构成， 即内、外塑料层W及设置在内、外塑料层中间由增强材料复合而成的增强层。RTP管有着承 压能力高、柔性好、施工易等特点，应用范围越来越广，目前已成功应用于海洋工程中。
[0003] 对于RTP管，管与管之间通常采用电烙-热烙连接和机械压紧方式连接，电烙-热烙 连接方式存在管线连接强度低、密封性能差等缺陷，机械压紧方式连接主要用于高压领域， 一般采用扣压接头连接方式。经检索发现，专利号为200410065058.8的中国专利公开了一 种纤维增强热塑性塑料复合管高压连接接头，该接头包括夹有金属电烙丝的聚締控电烙套 筒，聚締控电烙套筒外表面制有轴向凹凸结构，内表面制有对应轴向凹凸结构的金属套筒 嵌合包裹在聚締控电烙套筒外，金属套筒之外包裹玻璃钢，玻璃钢的基材纤维沿金属套筒 周向缠绕。该接头的主要不利之处在于:该接头为一次性接头，使用之后不可回收利用，同 时扣压过程中由于RTP管最外层的损伤较为严重，会给整个RTP管道接头系统带来多余的边 界损伤。
[0004] 另外，在海洋施工过程中，由于海上工况复杂，条件恶劣，传统的接头在套和扣压 过程中对于设备和管道的要求较高，使用不方便;同时在承受弯曲、剪切等复合载荷相互作 用时容易失效。 【实用新型内容】
[000引本实用新型要解决的技术问题是根据现有技术存在的缺陷，提出一种拆装方便、 可重复利用、不损伤管壁且具有良好止弯效果的螺栓紧固式海洋用高压RTP接头。
[0006] 本实用新型通过W下技术方案解决技术问题：
[0007] -种螺栓紧固式海洋用高压RTP接头，主要由内部忍轴、外紧固套W及设置在内部 忍轴和外紧固套之间的锥度锁紧套组成，内部忍轴包括密封法兰、连接轴颈、第一紧固法兰 和内管套，密封法兰、连接轴颈、第一紧固法兰和内管套依次配合连接形成一体式中空套管 状结构;外紧固套包括第二紧固法兰和具有锥度的外套管，外套管包括大端、与大端相对的 小端W及位于大端与小端之间的内锥面和外锥面，外套管装配在管状接头的最外部，不仅 能实现夹紧及保护RTP管体接头段及锥度锁紧套，还能使接头具有良好的端部止弯效果，大 端连接第二紧固法兰，第二紧固法兰与内部忍轴的第一紧固法兰通过螺栓连接，W传递轴 向载荷并起到装配夹紧的作用;锥度锁紧套由多个沿RTP管的管体周向均布的夹紧轴片组 成，多个所述夹紧轴片间隔布置组成一个圆环，该圆环内径与RTP管外径相同，夹紧轴片为 沿轴向方向厚度连续减小的模形块，模形块的内表面为凹圆弧面，外表面为锥形面，夹紧轴 片的锥形面与外套管的内锥面接触配合，能将来自外紧固套的夹紧力传递到管体管壁，锥 形面上制有若干个用于放置绑扎带的定位槽。定位槽不仅能够用于固定锥度锁紧套的位 置，还能减小锥形面与内锥面的压紧接触面积，防止高压条件下二者发生固体粘连情况。
[0008] 该结构中，将内套管插入RTP管的管体内部后，通过锥度锁紧套夹紧RTP管的外壁， 并采用第二螺栓拉近外紧固套的第二紧固法兰与内部忍轴的第一紧固法兰之间的距离，使 外紧固套相对于内部忍轴作轴向运动，锁定接头，进而使外紧固套的内锥面与锥度锁紧套 的锥形面相互作用，对锥度锁紧套产生径向压力，将管体外壁夹紧，起到传递载荷的作用， 同时压紧内套管与管体外壁，配合内套管上的密封圈，达到良好的密封效果，实现了接头对 RTP管的夹紧、管道连接。
[0009] 本实用新型进一步完善的技术方案如下：
[0010] 优选地，内套管的尾部外圆面上制有若干圈环形凹槽，凹槽内配合设置密封圈；内 管套的外径略小于RTP管的管体内径，使得内套管与RTP管的管体过盈配合。
[0011] 采用上述结构后，在接头装配时将内套管插入RTP管中并与该管的内壁紧密贴合， 使内套管起到支撑RTP管内壁的作用，而密封圈在管与管、管与接头之间起到气液密封的作 用。
[0012] 优选地，连接轴颈连接密封法兰与第一紧固法兰，其尺寸由两端法兰尺寸及RTP管 的公称通径决定，第一紧固法兰的半径为密封法兰半径的1.2~1.8倍。
[0013] 优选地，外锥面上位于外锥面轴向截面重屯、位置设有一组周向均布的锐平台，锐 平台上设有起吊螺纹盲孔。
[0014] 优选地，外套管的外锥面、内锥面经过渗碳、渗氮等方式强化处理，强化处理可W 增强内、外锥面的表面强度，保证外套管内锥面与锥度锁紧套的锥形面接触时其表面不会 因材料损伤而导致结构损坏，对外套管外锥面的强化则会增强套管外部的抗冲击、碰撞能 力，增强对整个接头管体装置的保护。夹紧轴片的锥形面及凹圆弧面也采用渗碳、渗氮等方 式进行强化处理，强化处理同样增加了面与面之间的接触强度。外套管的外锥面的锥度与 内锥面的锥度不同，根据结构强度要求，外套管外锥面的锥度大于内锥面的锥度，使得整个 套管结构强度自小端至第二紧固法兰处逐渐增强。一般来说，外套管外锥面锥度约内锥面 锥度的2倍。内锥面的锥度与夹紧轴片的锥形面相同，接头装配时，内锥面与夹紧轴片的锥 形面相配合，便于外紧固套轴向压紧锥度锁紧套过程中向夹紧轴片的锥形面传递压力。
[0015] 优选地，密封法兰的外端面制有一组周向均布的第一螺栓孔，与所述第一螺栓孔 配合设有第一螺栓，该接头的密封法兰第一螺栓穿过位于相对连接的另一接头的密封法兰 第一螺栓孔将两个接头固定在一起;所述第一紧固法兰的外端面制有一组周向均布的第二 螺栓孔，与所述第二螺栓孔配合设有第二螺栓;所述第二紧固法兰的外端面制有一组周向 均布的第=螺栓孔，与所述第=螺栓孔配合设有第二螺栓。运样第二螺栓的张紧力通过外 套管的内锥面与夹紧轴片的锥形面之间的相互作用传递到锥度锁紧套，再通过凹圆弧面与 管体外壁相互作用，实现管道夹紧。
[0016] 优选地，第二紧固法兰的厚度及开孔数目、尺寸与第一紧固法兰相同。
[0017] 优选地，凹圆弧面与RTP管的管体外壁接触连接，起到夹紧作用，凹圆弧面上制有 花纹，能增加凹圆弧面与管道外壁的摩擦力，最终实现了对RTP管道的零损伤夹紧。
[0018] 本实用新型的优点是在海洋环境中施工简单快速，能更好地保护管道，且具有端 部止弯效果，采用多个夹紧轴片组成的锥度夹紧套夹紧RTP管道，锥度夹紧套内部凹圆弧面 的花纹显著增强了管道与接头的连接力，不损伤管壁，承受较大的载荷，抗拉、抗扭、抗弯、 抗剪能力强，适用于高内压环境，相对于传统扣压接头，本实用新型拆装方便，对设备及工 况要求低，可重复使用，节省成本。
【附图说明】
[0019] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0020] 图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
[0021] 图2为本实用新型中内部忍轴的结构示意图。
[0022] 图3为图2的左视图。
[0023] 图4为本实用新型中夹紧轴片的结构示意图。
[0024] 图5为外紧固套的结构示意图。
[00巧]图6为图5的左视图。
[0026] 图7为本实用新型中RTP管管体的结构示意图。
[0027] 图8为本实用新型接头的装配图。
[0028] 图9为本实用新型接头的受力原理图。
[0029] 图10为本实用新型接头的装配体图。
[0030] 图11为图10的横向剖面图。
[0031] 图中：1.内部忍轴，2.锥度锁紧套，3.外紧固套，4.管体，5.密封法兰，6.连接轴颈， 7.第一紧固法兰，8.内套管，9.凹槽，10.第一螺栓孔，11.第二螺栓孔，12.凹圆弧面，13.锥 形面，14.定位槽，15.第二紧固法兰，16.外套管，17.内锥面，18.外锥面，19.起吊螺纹盲孔， 20.第=螺栓孔，21.锐平台，22.第一螺栓，23.第二螺栓。
【具体实施方式】
[0032] 实施例一
[0033] 本实施例的螺栓紧固式海洋用高压RTP接头，其结构如图1所示，主要由内部忍轴 1、外紧固套3W及设置在内部忍轴1和外紧固套3之间的锥度锁紧套2组成。如图2所示，内部 忍轴1包括密封法兰5、连接轴颈6、第一紧固法兰7和钢制内管套8,密封法兰5、连接轴颈6、 第一紧固法兰7和内管套8依次配合连接形成一体式中空套管状结构，密封法兰5为管道连 接密封法兰，采用国家标准法兰，其连接面根据压力等级划分可选用不同的密封形式，连接 轴颈6连接密封法兰5与第一紧固法兰7,其尺寸由两端法兰尺寸及RTP管的公称通径决定， 密封法兰5及连接轴颈6的尺寸由RTP管道公称通径及压力等级查询法兰国标选取，连接轴 颈6的轴向长度应为保证其两端法兰螺栓连接便利的最小值，第一紧固法兰7的尺寸由RTP 管型号及锥度锁紧套2的尺寸决定，其尺寸应保证在进行螺栓紧固过程中与第二紧固法兰 15相配合连接，同时保证其在螺栓拉力情况下的强度要求(一是配合设计尺寸，二是结构强 度要求）。一般来说第一紧固法兰7的半径约为密封法兰5半径的1.2~1.8倍。内套管8的尾 部外圆面上制有若干圈环形凹槽9,凹槽9内配合设置密封圈，内管套8的外径略小于RTP管 的管体4内径，使得内套管8与RTP管的管体4(见图7)过盈配合，其中内套管8的尺寸由RTP管 的公称通径、使用流量及流体压力决定，凹槽9的位置、尺寸及数量由使用压力及密封圈选 型决定。密封法兰5的外端面制有一组周向均布的第一螺栓孔10,与第一螺栓孔10配合设有 第一螺栓22,该接头密封法兰5上的第一螺栓22穿过位于相对连接的另一接头的密封法兰 第一螺栓孔将两个接头固定在一起，第一紧固法兰7的外端面制有一组周向均布的第二螺 栓孔11，与第二螺栓孔11配合设有第二螺栓23