專利名稱：旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來安裝在低溫冷卻液(致冷液)的輸送管和與低溫冷卻液的輸送相關(guān)(相連)的蒸汽形式的冷氣體返回輸送管中的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)，該類型系統(tǒng)包括低溫冷卻液通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置和冷氣體返回的旋轉(zhuǎn)接頭裝置，每個裝置包括管道和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置，所述的管道一部分是固定的，另一部分是可旋轉(zhuǎn)的，所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置用在管道的兩部分之間。
背景技術(shù)：
這類系統(tǒng)已通過歐洲專利0188161號被公開。在此系統(tǒng)中用于低溫冷卻液通道的和用于冷氣體返回的兩個旋轉(zhuǎn)接頭的裝置是獨立的兩個裝置，用在氣體返回通道上的管道同心地圖住低溫冷卻液通道的接頭裝置的固定管道部分，并有一層熱隔離層插在同心的兩個管道之間。
這種組成旋轉(zhuǎn)接頭的系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種克服這些缺點的系統(tǒng)。
為了達到此目的，根據(jù)本發(fā)明而組成的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)的特征在于氣體返回通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置與低溫冷卻液通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置組合成整體，以及所述的系統(tǒng)包括的用在兩個裝置上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置唯一并且相同。


通過下面參照作為展示本發(fā)明實施方式的實施例的附圖所作的說明描述，能更好地理解本發(fā)明，而本發(fā)明的其它目的、特征、細節(jié)和優(yōu)點也會顯得更清楚，附圖包括圖1是在運輸船和貯存站之間輸送液態(tài)天然氣的海上石油鉆探開采站的概要示意圖。所述的海上石油鉆探開采站被裝備了本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)，如A所示，它能透過海上石油鉆探開采站的柱子上局部剖切的窗口被看見；圖2是圖1中指出的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)A的軸向剖面圖；圖3是根據(jù)圖2的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖4是沿著圖3的箭頭IV的方向的示意圖；和圖5是圖2上指出的細節(jié)5(V)的放大圖。
具體實施例方式
作為本發(fā)明的應(yīng)用實施例，圖1說明了基于本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)在海上石油鉆探開采站上的應(yīng)用。該開采站用于在泊船與開采站及泊船與遠離開采站的貯存站之間輸送液態(tài)天然氣。
海上石油鉆探開采站包括柱子2，所述的柱子支撐在海底，它的頭部3可以沿著柱子的軸線旋轉(zhuǎn)。所述的頭部帶有一個張帆桅桿4，其自由端懸掛一個輸送液態(tài)天然氣的軟管和另一個氣體返回的軟管，這些軟管的另外的端部能和運輸船的集合管連接。在圖1上我們通過與旋轉(zhuǎn)頭部3連接的纜10看到船的系泊環(huán)6。圖1展示了一個圍著柱子的圓形防御物11。在柱子2的內(nèi)部，在旋轉(zhuǎn)頭部3的位置上安裝了本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)，指定為參照標號A。此接頭系統(tǒng)被安裝在液態(tài)天然氣的輸送管8和氣體返回管道9中。
參見圖2，我們描述本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)的更多細節(jié)如下。
旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)A包括液態(tài)天然氣通道的中心管道12，它從上到下與海上石油鉆探開采站1的柱子2內(nèi)部預(yù)先設(shè)置的輸送管路連接。正如我們在圖3和圖4通常看到的，接頭系統(tǒng)上下與管路8的連接借助于螺釘14，以及在接頭系統(tǒng)和管路的端部凸肩13a、13b、15a、15b間插入環(huán)形的密封墊15。
中心管道12包括一段下部管道12a和一段上部管道12b，下部管道12a安裝固定在柱子的內(nèi)部，上部段12b相對固定的下部段12a是可旋轉(zhuǎn)的。在固定段12a和旋轉(zhuǎn)段12b的兩個相對端面，分別對應(yīng)于20和21，之間預(yù)先設(shè)置了一個合適的密封墊23，它允許兩個段12a和12b進行相對較大的環(huán)形運動。圍著中心管道12預(yù)先設(shè)置了同軸于中心管道的環(huán)形空間25，在內(nèi)部徑向由中心管道12，外部徑向由壁29限定該空間25。壁29在兩個凸肩13a和13b之間伸展。頂部和底部均封閉的空間25構(gòu)成氣體返回管道。氣體通過入口側(cè)面銜接套接管27進入空間25并通過出口側(cè)面銜接套接管29出去。
由空間25形成的氣體返回管道包括下部25a和上部25b，下部25a在與中心管道的固定下段12a連接的同時，同軸圍繞著中心管道的固定下段12a，上部25b同軸圍繞著中心管道的旋轉(zhuǎn)上段12b并與其連接。結(jié)果，相對氣體返回管道空間25的下部25a，上部25b是旋轉(zhuǎn)的。在兩部分25a和25b之間，在外壁29中相對端面34和35之間預(yù)先設(shè)置了一個密封墊37，所述的密封墊將在后文詳細介紹。
分別屬于液態(tài)天然氣通道的中心管道12和氣體返回管道25的兩個密封墊23和37位于平行但軸向岔開的兩個平面中。由中心管道12和同軸圍繞中心管道12構(gòu)成管道空間25的壁29組成的整體，被外套39圍繞，所述的外套39在兩個凸肩即上凸肩13b和下凸肩13a之間同軸伸展并且分成兩部分，固定的下部分39a和旋轉(zhuǎn)的上部分39b。外套39的相對自由端41、42是凸肩形狀的，帶有一個帶滾柱的取向圓環(huán)形狀的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置，例如滾動軸承44，所述的滾動軸承44放置在，譬如說，氣體返回的管道空間25的密封墊37的平面P2中。滾柱或者滾珠顯然可以適合滾動軸承，所述的滾動軸承組成了接頭系統(tǒng)A的兩部分的機械導(dǎo)向裝置。這些旋轉(zhuǎn)體放置在軸承部分45和被螺釘49保持在外套的旋轉(zhuǎn)上部39b的自由端42的一個部分48之間，所述的軸承部分45被螺釘46固定在外套固定的下部分39a凸肩形狀的端部41。
正如我們在圖2所見，外套39a和39b部分從接頭系統(tǒng)的上下凸肩開始延伸到平面P2，并將所述的壁的兩部分29a和29b分開。同樣，環(huán)形空間50被限制在壁29和外套39之間，根據(jù)它是位于接頭的固定部分還是旋轉(zhuǎn)部分，它包括了下部50a和上部50b。每個部分空間50a和50b被譬如熱絕緣材料塊52a和52b填充，當(dāng)相對于固定部分接頭的活動部分發(fā)生傾斜運動時，與兩個塊相對的兩個面能夠彼此滑動。所述的接觸面具有階梯側(cè)面。
正如我們在所述的圖中所見的，裝備本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)的唯一一個滾動軸承位于外周邊，所以能夠在溫度接近環(huán)境溫度的非制冷溫度中工作。
密封墊23和37被配置，以便能夠吸收很大的徑向和軸向運動，它們?nèi)鐖D5所示設(shè)置。實施例中的密封墊包括兩個材料合適的，例如特氟綸(Téflon)的環(huán)54、55，每一個環(huán)都容納在中心管道的一段12b的前表面21中設(shè)置的槽57、58中。槽57、58是同心的。每個密封環(huán)54和55在其與中心管道段12a的前表面20的相對的表面上都有一個凸出部分60，該凸出部分的前表面在彈簧63的作用下緊靠所述的面20，所述的彈簧插在所述的環(huán)的后表面65和密封環(huán)的容納槽57、58的底部67之間。
參考圖2的同時，我們還看到氣體返回管道的進口連接圓柱形的套接管27和出口連接圓柱形的套接管29穿過設(shè)置在外套39的圓形開口69。
在實施例中，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭1的結(jié)構(gòu)是用AISI 316 L類型的不銹鋼做成的，它能設(shè)置有垂直的或者水平的旋轉(zhuǎn)軸。
當(dāng)然對所介紹和描述的接頭可進行不同的修改，條件是遵守所述的接頭的主要特征，就是用于液態(tài)天然氣通道線路和蒸汽返回的唯一的一個旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置，以及緊密的集成的結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，低溫冷卻液的通道的中心管道和蒸汽返回管道的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分被分別同軸放置，以致中心管道12的壁構(gòu)成蒸汽返回管道25的徑向內(nèi)壁。
因此本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)體現(xiàn)了同軸接頭裝置的公共壁的優(yōu)點，所述的公共壁可能由同質(zhì)唯一的模件外形下的融合結(jié)構(gòu)得到，所述的融合結(jié)構(gòu)具有唯一“最新的”和“標準的”機械結(jié)構(gòu)，該機械結(jié)構(gòu)在時間上是可靠的，并能抵抗管路的力。有了所述公共壁，液態(tài)天然氣和蒸汽氣體之間則不必放置熱絕緣體，氣體管道系統(tǒng)和蒸汽管道系統(tǒng)也不必放置熱絕緣體。
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)，安裝在用于諸如液態(tài)天然氣的低溫冷卻液的傳輸以及和所述低溫冷卻氣體的傳輸相關(guān)的冷氣體的返回的管線中，所述旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)包括用于低溫冷卻液的通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置和冷氣體返回的旋轉(zhuǎn)接頭裝置，每一裝置均包括管道和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置，所述管道具有固定管道部分和相對于固定管道部分旋轉(zhuǎn)的管道部分，所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置插在兩個管道的兩部分之間，所述旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)的特征在于，氣體返回通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置與低溫冷卻液的通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置成一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括同一個用在兩個裝置上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置，例如滾動軸承(44)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括低溫冷卻液通道的中心管道(12)和同軸圍繞中心管道(12)的冷氣體返回的環(huán)形管道(25)以及在兩個端部凸肩(13a，13b)之間同軸于中心管道的外套(39)，中心管道(12)，環(huán)形管道(29)和外套(39)設(shè)置成軸向?qū)R彼此相對旋轉(zhuǎn)的兩個段，滾動軸承(44)放置在外套的兩個部分的兩個相對面之間，而密封墊(23，37)設(shè)置在中心管道的一段和環(huán)形管道的一段的相對面之間，滾動軸承和密封墊放置在至少平行的兩個面(P1，P2)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，限定在環(huán)形管道(29)和外套(39)之間的環(huán)形空間(50)被填充了熱絕緣材料，所述熱絕緣材料有利地構(gòu)形為兩個塊(52a，52b)，每一塊設(shè)置于上述接頭的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分之一中，兩個塊(52a，52b)可以相對旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，冷氣體返回的環(huán)形管道(29)的徑向內(nèi)壁由低溫冷卻液通過的中心管道(12)壁組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個密封墊(23，37)，一個密封墊(23)放置在中心管道中，另一個密封墊(27)放置在限定環(huán)形管道的外壁(29)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，密封墊(23，37)包括由諸如特氟綸的密封材料構(gòu)成的兩個環(huán)，它們被同心地放置于對應(yīng)于管道的兩個部分的相對面之一上，它們在諸如彈簧的元件的作用下壓著另一個面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，同軸的中心管道(12)和環(huán)形管道(29)具有公共的壁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來安裝在諸如液態(tài)天然氣的低溫冷卻液的輸送管和與低溫冷卻液的輸送相關(guān)的冷氣體返回輸送管中的旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)。該類型的系統(tǒng)包括低溫冷卻液通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置和冷氣體返回的旋轉(zhuǎn)接頭裝置，每個裝置包括管道(12，29)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置(44)，所述的管道具有固定管道部分(12a，29a)和相對固定管道的旋轉(zhuǎn)管道部分(12b，29b)，所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向裝置插在管道的兩個管道部分之間。所述的系統(tǒng)的特征在于氣體返回通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置與低溫冷卻液通道的旋轉(zhuǎn)接頭裝置成一整體。本發(fā)明用于海上石油鉆探開采站是很有用的。
文檔編號F16L59/18GK1711440SQ200380102981
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者讓-皮埃爾·吉拉爾迪 申請人:機械工程歐洲公司