CN216546604U - 一种用于单点系泊***的液滑环 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种用于单点系泊***的液滑环，涉及海洋工程装备技术领域，尤其涉及一种用于单点系泊***的高压大口径液滑环。本实用新型大口径液滑环可传输高压流体介质，包括内环、外环、顶盖、进口管法兰、出口管法兰、底座、驱动法兰、密封***、轴承、轴承防水罩、轴承润滑加注***、漏液收集盒、滑环运行状况在线监测***等。具有阶梯状圆台的内环安装到底座上；转盘轴承内圈安装到内环最下部的圆台上；外环安装到转盘轴承外圈上；顶盖安装到内环上；内环圆柱体和外环上开设有流体介质通道；外环在驱动法兰的作用下借助于转盘轴承围绕内环旋转；采用多重密封保证密封效果。多个大口径液滑环上下连接组成液滑环组。

Description

一种用于单点系泊***的液滑环

技术领域

本实用新型一种用于单点系泊***的液滑环，涉及海洋工程装备技术领域，尤其涉及一种用于单点系泊***的高压大口径液滑环。

背景技术

液滑环又称为液体旋转接头，是海上浮体与海底管道相连接的中转装置，其主要作用是能够在浮体转动的情况下实现介质的输运，是单点系泊***的核心设备。随着海洋石油的开发进程，高压大口径成为单点系泊液滑环的发展趋势。由于海上作业环境工况恶劣，随着液滑环的耐压增高、口径增大，对液滑环的稳定性和可靠性提出了严格要求。

目前国内还没有国产的高压大口径单点系泊液滑环投入实际应用，高压大口径单点系泊液滑环的设计制造技术为国外垄断，成本高昂。

国外设计制造的高压大口径液滑环，通常采用液滑环组的形式，采用一个固定的内环，多个外环套装到内环上，各外环之间放置间隔环和推力轴承，液滑环组顶部设置锁紧环和锁紧大螺母，内环底部外圆柱面上开有连接管线的入口。这种液滑环组结构复杂，拆装不易。如果其中某个液滑环出现故障，需要拆卸整套液滑环组。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的用于单点系泊***的高压大口径液滑环，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术提出的高压大口径液滑环组结构复杂，拆装不易，无法单独拆卸其中的某个液滑环、维修不便的技术问题，而提供一种用于单点系泊***的液滑环。本实用新型提供了一种能够安全可靠地传输高压流体介质的大口径液滑环组，各液滑环均为大口径液滑环，并能传输高压流体，各液滑环相对独立、可单独拆装其中某个液滑环，具有旋转稳定、密封性好、易于安装、便于维修，可传输高压流体介质、传输效率高等特点。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种用于单点系泊***的液滑环，其内部介质管腔以及进口管和出口管都采用大口径，能够传输高压流体介质。液滑环的结构中心具有一个上下贯穿的中空内孔，并具有与上下滑环连接的结构界面，上下多个大口径液滑环连接组成液滑环组；

进一步地，一种用于单点系泊***的液滑环包括：内环、轴承、外环、顶盖、底座、滑环运行状况在线监测***和驱动法兰；

进一步地，底座的底部通过螺栓连接到单点系泊***的固定平台上；

进一步地，内环的底部设置有螺栓孔，通过螺栓固定到底座的顶部；

进一步地，内环下部为阶梯状圆台，通过螺栓将轴承的内圈固定到内环最下部的圆台上；

进一步地，外环的底部设置有螺栓孔，通过螺栓固定装于轴承的外圈上；

进一步地，外环顶面和底面的各沟槽外部分别设有两个检漏孔，各检漏孔的另一端开设在外圆柱面上，外圆柱面上的检漏孔处安装滑环运行状况在线监测***的传感器；

进一步地，内环的顶部设置有螺栓孔，通过螺栓将顶盖固定到内环上；

进一步地，顶盖上设置有螺栓孔，通过螺栓连接其上部滑环的底座；

进一步地，驱动法兰与外环相连接。

进一步地，轴承采用高精度的三排圆柱滚子组合转盘轴承，轴承放置在外环底部和内环底部凸台之间；

进一步地，内环和外环分别与轴承的内圈和外圈相连接，形成回转副；

进一步地，内环中下部的圆台上设置有三个环形沟槽，分别放置弹簧蓄能密封圈A、弹簧蓄能密封圈B和弹簧蓄能密封圈C，用于内环和外环之间的动密封，在圆台最内侧设置有积沙槽；

进一步地，内环的顶端面上设置有两个环形沟槽，分别放置O型圈A和O型圈B用于与顶盖之间的密封；

进一步地，内环的底面设置有开孔，通过螺栓连接进口管的管法兰B，开孔的另一侧开到内环的外圆柱面上，用于与外环的环状空腔相连接；

进一步地，内环中心具有一个上下贯穿的中空内孔，用于液滑环组顶部的光电滑环的光纤和电缆的通道；

进一步地，内环上开有相应通孔，用于安装在其上部液滑环的管路通道；

进一步地，内环底部相应位置开设有大盲孔，用于减重。

进一步地，外环的内圆柱面上设置有环状空腔的开口，外圆柱面上开设有与环状空腔相连通的开孔，开孔处通过螺栓连接出口管的管法兰A；

进一步地，外环顶面设有四个环形沟槽，最外侧的环形沟槽内安装防海水密封圈A，里面的三个环形沟槽内分别放置弹簧蓄能密封圈A、弹簧蓄能密封圈B和弹簧蓄能密封圈C，用于外环与顶盖之间的密封；

进一步地，外环环状空腔开口上部和下部的内圆柱面上分别开设有2个环形沟槽，在沟槽内分别放置防砂密封圈A和防砂密封圈B，用于外环内圆柱面与内环外圆柱面之间的防砂密封；

进一步地，防砂密封圈A选用格莱圈，用于防粗砂及沉淀；

进一步地，防砂密封圈B选用WO圈，用于防细砂及杂质。

进一步地，外环底面设置有螺栓孔，通过螺栓将轴承防水罩固定到外环底部；

进一步地，轴承防水罩的顶端面上设置有两个环形槽，分别放置O型圈C和O型圈D，用于轴承防水罩与外环之间的密封；

进一步地，轴承防水罩底部上端面上设置有两个环状沟槽，分别放置防海水密封圈B和防海水密封圈C，用于轴承防水罩和内环之间的密封；

进一步地，轴承防水罩用于保护轴承，使轴承避免受到海洋潮湿空气及海水的腐蚀。

进一步地，外环下部的凸台上，安装有漏液收集盒。

进一步地，顶盖上开设有相应通孔，用于安装在其上部液滑环的管路通道。

进一步地，内环、外环、顶盖、管法兰A、管法兰B和驱动法兰的材料采用双相不锈钢锻件。

本实用新型的工作过程为：

海底管路通过立管(入口/出口管路)连接到液滑环的内环，外环连接出口/入口管路，从钻井平台开采的原油通过海底管路，经由液滑环传输到FPSO上；FPSO上的生产水，通过注水滑环和海底管路，传输到钻井平台上。

顶盖、内环和底座通过螺栓连接到单点系泊***的主轴承内圈，间接连接到导管架，与海底呈相对静止状态。安装到外环上的驱动法兰与单点系泊转塔相连接，借助于内外环之间的转盘轴承使外环及出口/入口管路随同FPSO一起在“风标效应”作用下围绕内环进行360°自由旋转。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，各液滑环都能传输高压流体介质，并且各液滑环的口径都较大，生产效率高；

2、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，采用嵌入式高精度三排柱滚子组合转盘轴承，液滑环的旋转稳定性好；

3、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，采用多重密封结构，具有防泥砂功能，密封性好；

4、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，在液滑环环状空腔开口的上部和下部的内圆柱面凹槽处，分别放置2个防砂密封圈，可防止原油中的砂砾进入到弹簧蓄能密封圈中，延长了弹簧蓄能密封圈的使用寿命；

5、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，在外环上平面和内环下部圆台的环形沟槽中各放置三个弹簧蓄能密封圈用于密封腔体内部高压介质；

6、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，液滑环结构紧凑合理，易于安装；

7、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，各液滑环独立，可单独拆卸其中的某个液滑环，便于维修；

8、本实用新型提供的一种用于单点系泊***的液滑环，多个液滑环可叠装成滑环组使用。

综上，应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的高压大口径液滑环组结构复杂，拆装不易，无法单独拆卸其中的某个液滑环、维修不便的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的内环、轴承和外环装配部位局部放大图。

图中：1、内环 2、轴承 3、弹簧蓄能密封圈A 4、弹簧蓄能密封圈B 5、弹簧蓄能密封圈C 6、外环 7、防砂密封圈A 8、防砂密封圈B 9、防海水密封圈A 10、顶盖 11、管法兰A 12、管法兰B 13、O型圈A 14、O型圈B 15、漏液收集盒 16、O型圈C 17、O型圈D 18、轴承防水罩19、防海水密封圈B 20、防海水密封圈C 21、底座 22、滑环运行状况在线监测*** 23、驱动法兰 24、轴承注脂连接管 25、轴承排脂连接管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图所示，本实用新型提供了一种用于单点系泊***的液滑环，其内部介质管腔以及进口管和出口管都采用大口径，能够传输高压流体介质。液滑环的结构中心具有一个上下贯穿的中空内孔，并具有与上下滑环连接的结构界面，上下多个大口径液滑环连接组成液滑环组；

一种用于单点系泊***的液滑环包括：内环1、轴承2、外环6、顶盖10、底座21、滑环运行状况在线监测***22和驱动法兰23；底座21的底部通过螺栓连接到单点系泊***的固定平台上；内环1的底部设置有螺栓孔，通过螺栓固定到底座21的顶部；内环1下部为阶梯状圆台，通过螺栓将轴承2的内圈固定到内环1最下部的圆台上；外环6的底部设置有螺栓孔，通过螺栓固定装于轴承2的外圈上；外环6顶面和底面的各沟槽外部分别设有两个检漏孔，各检漏孔的另一端开设在外圆柱面上，外圆柱面上的检漏孔处安装滑环运行状况在线监测***22的传感器；内环1的顶部设置有螺栓孔，通过螺栓将顶盖10固定到内环1上；顶盖1上设置有螺栓孔，通过螺栓连接其上部滑环的底座21；驱动法兰23与外环6相连接。

轴承2采用高精度的三排圆柱滚子组合转盘轴承，轴承2放置在外环6底部和内环1底部凸台之间；内环1和外环6分别与轴承2的内圈和外圈相连接，形成回转副。

内环1中下部的圆台上设置有三个环形沟槽，分别放置弹簧蓄能密封圈A3、弹簧蓄能密封圈B4和弹簧蓄能密封圈C5，用于内环1和外环6之间的动密封，在圆台最内侧设置有积沙槽；内环1的顶端面上设置有两个环形沟槽，分别放置O型圈A13和O型圈B14用于与顶盖10之间的密封；内环1的底面设置有开孔，通过螺栓连接进口管的管法兰B12，开孔的另一侧开到内环1的外圆柱面上，用于与外环6的环状空腔相连接；内环1中心具有一个上下贯穿的中空内孔，用于液滑环组顶部的光电滑环的光纤和电缆的通道；内环1上开有相应通孔，用于安装在其上部液滑环的管路通道；内环1底部相应位置开设有大盲孔，用于减重。

外环6的内圆柱面上设置有环状空腔的开口，外圆柱面上开设有与环状空腔相连通的开孔，开孔处通过螺栓连接出口管的管法兰A11；外环6顶面设有四个环形沟槽，最外侧的环形沟槽内安装防海水密封圈A9，里面的三个环形沟槽内分别放置弹簧蓄能密封圈A3、弹簧蓄能密封圈B4和弹簧蓄能密封圈C5，用于外环6与顶盖10之间的密封；外环6环状空腔开口上部和下部的内圆柱面上分别开设有2个环形沟槽，在沟槽内分别放置防砂密封圈A7和防砂密封圈B8，用于外环6内圆柱面与内环1外圆柱面之间的防砂密封；防砂密封圈A7选用格莱圈，用于防粗砂及沉淀；的防砂密封圈B8选用WO圈，用于防细砂及杂质。

外环6底面设置有螺栓孔，通过螺栓将轴承防水罩18固定到外环6底部；轴承防水罩18的顶端面上设置有两个环形槽，分别放置O型圈C16和O型圈D17，用于轴承防水罩18与外环6之间的密封；轴承防水罩18底部上端面上设置有两个环状沟槽，分别放置防海水密封圈B19和防海水密封圈C20，用于轴承防水罩18和内环1之间的密封；轴承防水罩18用于保护轴承2，使轴承2避免受到海洋潮湿空气及海水的腐蚀。

外环6下部的凸台上，安装有漏液收集盒15。

顶盖10上开设有相应通孔，用于安装在其上部液滑环的管路通道。

轴承防水罩18上设有多个轴承注脂连接管24和轴承排脂连接管25，连接管的一端分别与轴承上的注脂孔或排脂孔相连接，另一端连接电动集中润滑装置，用于轴承的注脂和排脂。

内环1、外环6、顶盖10、管法兰A11、管法兰B12和驱动法兰23的材料采用双相不锈钢锻件。

本实施例为3套高压大口径液滑环组成的单点系泊液滑环组；液滑环组由上至下由2套混输滑环和1套注水滑环组成；混输滑环和注水滑环的设计压力均为14MPa；混输滑环的进出口管为12″单通道；注水滑环的进出口管为14″双通道。从钻井平台开采的原油通过海底管线，经由混输滑环传输到FPSO上；FPSO上的生产水，通过注水滑环和海底管线，传输到钻井平台上。

应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的高压大口径液滑环组，结构复杂，拆装不易，无法单独拆卸其中的某个液滑环、维修不便的问题。

本实用新型的单点系泊液滑环打破了国外公司的技术垄断，实现了高压大口径单点系泊液滑环组的国产化。本实用新型的各大口径液滑环独立、可单独拆装其中某个液滑环，具有旋转稳定、密封性好、易于安装、便于维修，可传输高压流体介质、传输效率高等特点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的一种用于单点系泊***的液滑环的内部介质管腔以及进口管和出口管都采用大口径，能够传输高压流体介质，液滑环的结构中心具有一个上下贯穿的中空内孔，并具有与上下滑环连接的结构界面，上下多个大口径液滑环连接组成液滑环组；

所述的一种用于单点系泊***的液滑环包括：内环(1)、轴承(2)、外环(6)、顶盖(10)、底座(21)、滑环运行状况在线监测***(22)和驱动法兰(23)；

所述的底座(21)的底部通过螺栓连接到单点系泊***的固定平台上；

所述的内环(1)的底部设置有螺栓孔，通过螺栓固定到底座(21)的顶部；

所述的内环(1)下部为阶梯状圆台，通过螺栓将轴承(2)的内圈固定到内环(1)最下部的圆台上；

所述的外环(6)的底部设置有螺栓孔，通过螺栓固定装于轴承(2)的外圈上；

所述的外环(6)顶面和底面的各沟槽外部分别设有两个检漏孔，各检漏孔的另一端开设在外圆柱面上，外圆柱面上的检漏孔处安装滑环运行状况在线监测***(22)的传感器；

所述的内环(1)的顶部设置有螺栓孔，通过螺栓将顶盖(10)固定到内环(1)上；

所述的顶盖(10)上设置有螺栓孔，通过螺栓连接其上部滑环的底座(21)；

所述的驱动法兰(23)与外环(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的轴承(2)采用高精度的三排圆柱滚子组合转盘轴承，轴承(2)放置在外环(6)底部和内环(1)底部凸台之间；

所述的内环(1)和外环(6)分别与轴承(2)的内圈和外圈相连接，形成回转副。

3.根据权利要求2所述的一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的内环(1)中下部的圆台上设置有三个环形沟槽，分别放置弹簧蓄能密封圈A(3)、弹簧蓄能密封圈B(4)和弹簧蓄能密封圈C(5)，用于内环(1)和外环(6)之间的动密封，在圆台最内侧设置有积沙槽；

所述的内环(1)的顶端面上设置有两个环形沟槽，分别放置O型圈A(13)和O型圈B(14)用于与顶盖(10)之间的密封；

所述的内环(1)的底面设置有开孔，通过螺栓连接进口管的管法兰B(12)，开孔的另一侧开到内环(1)的外圆柱面上，用于与外环(6)的环状空腔相连接；

所述的内环(1)中心具有一个上下贯穿的中空内孔，用于液滑环组顶部的光电滑环的光纤和电缆的通道；

所述的内环(1)上开有相应通孔，用于安装在其上部液滑环的管路通道；

所述的内环(1)底部相应位置开设有大盲孔，用于减重。

4.根据权利要求3所述的一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的外环(6)的内圆柱面上设置有环状空腔的开口，外圆柱面上开设有与环状空腔相连通的开孔，开孔处通过螺栓连接出口管的管法兰A(11)；

所述的外环(6)顶面设有四个环形沟槽，最外侧的环形沟槽内安装防海水密封圈A(9)，里面的三个环形沟槽内分别放置弹簧蓄能密封圈A(3)、弹簧蓄能密封圈B(4)和弹簧蓄能密封圈C(5)，用于外环(6)与顶盖(10)之间的密封；

所述的外环(6)环状空腔开口上部和下部的内圆柱面上分别开设有2个环形沟槽，在沟槽内分别放置防砂密封圈A(7)和防砂密封圈B(8)，用于外环(6)内圆柱面与内环(1)外圆柱面之间的防砂密封；

所述的防砂密封圈A(7)选用格莱圈，用于防粗砂及沉淀；

所述的防砂密封圈B(8)选用WO圈，用于防细砂及杂质。

5.根据权利要求4所述的一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的外环(6)底面设置有螺栓孔，通过螺栓将轴承防水罩(18)固定到外环(6)底部；

所述的轴承防水罩(18)的顶端面上设置有两个环形槽，分别放置O型圈C(16)和O型圈D(17)，用于轴承防水罩(18)与外环(6)之间的密封；

所述的轴承防水罩(18)底部上端面上设置有两个环状沟槽，分别放置防海水密封圈B(19)和防海水密封圈C(20)，用于轴承防水罩(18)和内环(1)之间的密封；

所述的轴承防水罩(18)用于保护轴承(2)，使轴承(2)避免受到海洋潮湿空气及海水的腐蚀。

6.根据权利要求5所述的一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的外环(6)下部的凸台上，安装有漏液收集盒(15)。

7.根据权利要求1所述的一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的顶盖(10)上开设有相应通孔，用于安装在其上部液滑环的管路通道。

8.根据权利要求1所述的一种用于单点系泊***的液滑环，其特征在于：

所述的内环(1)、外环(6)、顶盖(10)、管法兰A(11)、管法兰B(12)和驱动法兰(23)的材料采用双相不锈钢锻件。

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