高 亮

海洋石油工程股份有限公司安装公司

机械压力接头在海洋石油平台上的应用探讨

高 亮

海洋石油工程股份有限公司安装公司

机械压力接头连接技术的应用，使复杂的管道连接工序变得简单、快捷、方便，是管道非焊接连接技术的又一进步。虽然目前在国内机械压力接头应用并不广泛，但是凭借着其众多的优点，在未来一定会在海洋工程和船舶领域得到更为广泛的应用，进一步加强对其的研究非常有必要。基于此本文分析了机械压力接头在海洋石油平台上的应用。

机械压力接头；海洋石油平台；应用

1、机械压力接头优点

在以往海洋石油平台上会常常用电法兰连接，但是法兰又使用限制：在海洋石油平台上，管道与法兰连接处一般采用焊接连接。但在特定条件下，管道连接不允许使用焊接连接方式，例如部分管线进行防腐处理后，不能再次动火(镀锌管线、内涂塑管线等)；部分管线预制、安装，特别是维修时，有空间限制。而机械压力接头的应用能很好的解决以上问题，在国外应用实例很多。

机械压力接头有以下几大优点：

(1)施工工艺简化。管道焊接连接方法，工序较多，效率低；机械压力接头不涉及焊接，更没有对连接处进行无损检验，施工工人使用专用的液压工具将管子端部插入到压力接头中，然后根据管线施工图纸中的尺寸对管线进行下料施工。(2)提高工作效率，缩短施工工期施工程序简单，可以使管线的预制、安装更加快捷、方便，极大的节省施工工期，提高管线在预制、安装时的场地使用率，节约施工资源及施工时间。(3)人力、物力投入少，耗能低。焊接管道连接方法的多道施工工艺，造成大量技术工人的占用、各种焊接设备的使用、焊材电能等的大量消耗、检验人员设备的投入，耗能相对较高。而对于机械压力接头连接形式，普通操作人员通过短时间的技术培训即可掌握滚压开槽的技术，耗能较低。(4)减少特殊工种对人造成的损伤，更加环保。在应用上可避免明火作业、焊接、焊口拍片作业对施工人员的身体损伤，同时减少对环境的污染，是一种清洁无毒无污染的新型施工方法。

2、机械压力接头密封原理

机械压力接头连接原理是在2根即将连接管线的端口处，外部套密封卡套，该卡套上设置2个压紧环，压紧环与卡套为整体构造，在卡套外部设置一个压紧机构。在连接时由液压工具对该压紧机构施加力，通过压紧机构对密封卡套挤压加力，使卡套压紧环缩小产生形变，挤压在即将连接的管线外部，与管线外表面产生过盈配合，从而实现密封效果(图1)。

图1 机械压力接头密封原理

机械压力接头也有其明显的局限性。机械压力接头不能进行维修；超高压、大尺寸的机械压力接头的应用还有待于研究开发；在施工中精度要求较高，必须使用切管机进行管线切割保证管线垂直度90°±2°，打磨切口内外表面，去除毛刺保证光滑；在维修时，被维修管线破损段被移走，同时将两端安装有机械接头的短管放置到修理位置，这样可能的泄漏点就由两个增加到4个。

3、机械压力接头在海洋石油平台上的应用意义

海洋工程结构因常年在海上工作，工作环境极为恶劣，除受到结构的工作载荷外，还要承受风暴、波浪、潮流引起的附加载荷以及海水腐蚀、砂流磨蚀、地震或寒冷地区冰流的侵袭。此外，石油天然气的易燃易爆性对结构也存在威胁。因为环境的影响，对海洋工程结构的设计制造、材料选择以及焊接施工等都有严格的质量要求。而随着海洋、石油和天然气工业的发展.海洋管道工程日益发展。因此，开展焊接技术的研究，加强对其应用，对于开发海洋事业，开采海底油田、使丰富的海洋资源为人类服务，具有重要的现实意义。现阶段非焊接管道连接方式主要有沟槽式管道连接技术、卡套式管道连接技术、扩口式管道连接技术、37°扩口式法兰连接技术、90°扩口式法兰连接技术、止推式法兰连接技术、HAELOK机械压力式管道连接技术等。沟槽式管道连接技术、卡套式管道连接技术、扩口式管道连接技术、37°扩口式法兰连接技术、90°扩口式法兰连接技术、止推式法兰连接技术等属于常用的非焊接管道连接技术，已被大家所熟悉和掌握，而机械压力接头技术是一种创新，具有很多优势，进一步加强研究非常有必要。

4、机械压力接头在海洋石油平台上的应用

在管线加工设计过程中，工程师对整个管线系统选用了对焊焊接与机械压力接头并用的管道连接方法。根据厂家设备的生产能力和平台施工现场的吊装、安装的可操作性，将管线图分成不同的预制单管，采用对焊焊接和机械压力接头。这样划分施工方法的优点，一是将预制焊点对焊焊接后整管涂塑，更好地保证了涂塑内表面的连续性和均匀性，能够起到较好的防腐效果，二是单管之间使用机械压力接头连接，实现了非焊接连接，避免高温对内涂塑涂层的损害。

结合机械压力接头厂家提供的压槽工机具的特点和平台消防水系统工艺特点，该系统管线施工顺序为：首先在整根直管线上压槽，然后根据管线图中的下料尺寸切管，之后将带槽直管段与其他管件、管线组队焊接，完成预制单管的工作。全部预制完成的单管运至涂塑厂家进行内涂塑，涂塑完成后再运回现场进行喷砂涂装作业，最后进行平台安装工作。

机械压力接头连接形式在平台消防水系统中的应用，实际上是代替了以往海洋平台一直使用的法兰连接形式，起到了非常好的效果。

总之，随着海洋工程领域的高速发展，海上油田、工程船舶、海底管道等领域的管道连接新技术逐渐的被应用。本文分析了机械压力接头在海洋石油平台上的应用，以期提供一些借鉴。

[1]程龙，张琳.海上石油平台液压多功能输送栈桥研制[J].船海工程，2014，03：187-189.

[2]李岩芳，韩光明，王尔新.海洋石油平台集输工艺及设备选型计算软件开发[J].承德石油高等专科学校学报，2014，04：23-26.

高亮，男，1981年10月生，现为海洋石油工程股份有限公司安装公司项目经理。主要从事海上平台的安装设计及施工管理工作。