隨著海上鉆采活動(dòng)逐漸向深海,、深遠(yuǎn)海域轉(zhuǎn)移,，海上鉆井平臺(tái)所處的海況環(huán)境愈加復(fù)雜，工作船向鉆井平臺(tái)?？繒r(shí)又存在著一定的距離,，且復(fù)雜的海況往往會(huì)造成工作船的隨機(jī)搖擺。傳統(tǒng)的軟管連接裝置缺少導(dǎo)向機(jī)構(gòu),，尋找連接端點(diǎn)的方法過于復(fù)雜,，準(zhǔn)備時(shí)間長；復(fù)合軟管連接需要人工操作,，勞動(dòng)強(qiáng)度大,，連接效率低。依托十二五國家科技重大專項(xiàng)課題《洋深水工程重大裝備及配套工程技術(shù)》的子課題《水油田工程支持船及配套技術(shù)》,，針對(duì)傳統(tǒng)軟管連接裝置的缺陷設(shè)計(jì)一種新型軟管快速連接裝置,，以實(shí)現(xiàn)輸送軟管的全程自動(dòng)化連接，從而大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高連接效率,。
1傳統(tǒng)軟管連接裝置的缺陷
1.1牽引連接困難
傳統(tǒng)的軟管連接裝置沒有導(dǎo)向機(jī)構(gòu),，海上鉆井平臺(tái)用軟管吊將輸送軟管吊放到工作船的軟管接頭附近后，需要人工牽引軟管尋找連接點(diǎn),。在復(fù)雜的海況環(huán)境下,，工作船和軟管本身都會(huì)受到風(fēng)浪的影響搖擺不定，給軟管牽引導(dǎo)向帶來很大的困難,，加上工作船上的牽引方和鉆井平臺(tái)上軟管吊的控制方難于溝通,，整個(gè)牽引過程靠人工對(duì)位、控制,，勞動(dòng)強(qiáng)度大,，且存在不安全因數(shù)，具有一定的風(fēng)險(xiǎn),。
1.2連接效率低
傳統(tǒng)的軟管連接裝置采用傳統(tǒng)的對(duì)接法蘭,，用螺栓連接。復(fù)合輸油軟管的對(duì)位連接和脫離工作需要人工操作,，連接時(shí)人工使軟管連接盤與工作船管路連接盤對(duì)位貼緊,，對(duì)位貼緊后，再用螺栓連接鎖緊,。若對(duì)位不準(zhǔn)或未壓緊,，連接端就會(huì)產(chǎn)生間隙，使輸送作業(yè)中發(fā)生爆管“放炮”事故,，不僅造成輸送介質(zhì)污染,，還會(huì)發(fā)生一定程度的人員和設(shè)備損傷。人工連接不但費(fèi)工費(fèi)時(shí),，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大,。在海上復(fù)雜的海況環(huán)境下，風(fēng)浪給對(duì)位連接和脫離管道的工作增加了難度,。為此,，設(shè)計(jì)一種軟管快速連接裝置，可實(shí)現(xiàn)海上鉆井平臺(tái)到工作船之間輸送軟管自動(dòng)快速的連接,。
2新型軟管快速連接裝置
新型軟管快速連接裝置由導(dǎo)向機(jī)構(gòu),、液壓絞纜器、定位裝置,、液壓快速接頭等幾個(gè)部分組成,。整個(gè)軟管連接分導(dǎo)向、定位,、連接三個(gè)步驟,。
2.1新型軟管快速連接裝置的工作原理
2.1.1小車導(dǎo)向
鉆井平臺(tái)上的起吊裝置將輸送軟管吊起向工作船的導(dǎo)向小車靠近,，重錘用纜索懸掛在輸送軟管端部，靠重錘作用克服軟管的搖擺和偏移,，通過導(dǎo)向小車和重錘引導(dǎo)軟管快速,、準(zhǔn)確地接近工作船的軟管接頭。
導(dǎo)向小車可以沿著工作船上的導(dǎo)軌移動(dòng)一定的距離,，在一定范圍內(nèi)主動(dòng)迎接重錘和軟管接頭,。鉆井平臺(tái)起吊裝置將輸送軟管吊到導(dǎo)向小車的正上方，然后繼續(xù)向下移動(dòng),，當(dāng)小車迎接到重錘后,，小車引導(dǎo)重錘移動(dòng)至準(zhǔn)確連接位置的上方，重錘落入導(dǎo)向小車的漏斗形接收裝置,，并沿漏斗斜面滑入下方的液壓絞纜器,。液壓絞纜器引導(dǎo)軟管進(jìn)入定位裝置。
2.1.2軟管接頭定位
重錘滑入液壓絞纜器,，重錘纜索相應(yīng)落入V型槽,，完成纜索的定位，液壓絞纜器轉(zhuǎn)動(dòng)牽引重錘纜索沿V型槽向上收拉,，同時(shí)起吊裝置開始向下運(yùn)動(dòng),，脫離對(duì)軟管的控制。重錘纜索固定在軟管接頭六方的頂部,，在重力的作用下，使接頭六方的兩側(cè)平面(卡頭)始終保持與U型軟管導(dǎo)向槽平行,，在重錘纜索的引導(dǎo)下卡頭順利進(jìn)入U(xiǎn)型軟管導(dǎo)向槽中,，完成軟管接頭的初步定位。此時(shí)起吊裝置繼續(xù)下移脫離對(duì)輸送軟管的控制,，而由重錘及纜索,、絞纜器接替對(duì)輸送軟管的控制。液壓絞纜器的旋轉(zhuǎn)部件繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),，纜索沿V型槽向上收拉重錘纜索,，輸送軟管沿U型槽向上運(yùn)動(dòng)直至連接端的六角型卡頭進(jìn)入卡槽，完成輸送軟管的精確定位,。繼續(xù)牽引纜索,，使得軟管接頭與工作船上的接頭對(duì)準(zhǔn)并貼緊。
2.1.3軟管連接器的工作原理
輸油軟管接頭在導(dǎo)向槽內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)與固定軟管接頭對(duì)位貼緊密封圈,，引起液壓快速接頭的彈簧壓縮,。啟動(dòng)液壓旋轉(zhuǎn)缸，通過液壓旋轉(zhuǎn)缸內(nèi)花鍵帶動(dòng)外套螺母轉(zhuǎn)動(dòng)和彈簧載荷力的作用頂住軟管接頭端面,，使外套螺母的內(nèi)螺紋嚙合軟管接頭的外螺紋,，當(dāng)外套螺母尾部限位端面達(dá)到固定軟管接頭限位端面時(shí)，連接過程完成。
設(shè)計(jì)時(shí)要保證整個(gè)連接過程完成后,，外套螺母端面與軟管接頭定位面留有8一10mm間隙,，以免產(chǎn)生過定位，造成軟管接頭與固定軟管接頭密封面脫離,，產(chǎn)生泄漏,。工作船固定軟管接頭與軟管接頭連接結(jié)。
解除連接時(shí),，切斷管線的介質(zhì)流,，液壓旋轉(zhuǎn)缸帶動(dòng)外套螺母反方向旋轉(zhuǎn)，使外套螺母脫開與輸送軟管接頭的螺紋連接,。工作船固定接頭與軟管接頭脫離結(jié)構(gòu),。
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