一种海洋工程用旋转法兰的制作方法

本技术涉及海洋工程连接法兰，具体而言，涉及一种海洋工程用旋转法兰。

背景技术：

1、海洋工程是以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。海洋工程的开发管道施工中，需要法兰连接相邻的管道。

2、由于管道端部的两组法兰不便于将螺栓安装孔对齐，目前有采用旋转法兰解决管道之间法兰安装孔难以对齐的问题。相关技术中能够旋转的法兰有采用机械密封以提升密封效果，但是简单的单层机械密封旋转法兰安装时存在法兰安装时机械密封发生偏移以及机械密封中的垫圈长期被流体腐蚀导致密封性能降低，影响海底管道正常输送。由于海底管道安装对旋转法兰要求较高，本技术提供一种海洋工程用旋转法兰以解决上述出现的问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种海洋工程用旋转法兰，以解决单层机械密封旋转法兰安装时存在法兰安装时机械密封发生偏移以及机械密封中的垫圈长期被流体腐蚀导致密封性能降低，影响海底管道正常输送的问题。

2、根据本技术实施例的一种海洋工程用旋转法兰，包括：法兰转动部分、法兰静止部分和机械密封部分。

3、所述法兰转动部分包括前壳、第一法兰盘和后壳，所述第一法兰盘一体成型在所述前壳一端，且所述后壳固定设置在所述前壳另一端，且所述第一法兰盘与所述后壳之间设置有第二密封圈；

4、所述法兰静止部分包括管件和第二法兰盘，所述第二法兰盘固定在所述管件一端，且所述管件另一端插设在所述前壳以及所述后壳内部；

5、所述机械密封部分包括座架、弹簧、第一环板、第二环板、第一静环、第二静环、第一动环和第二动环，所述座架固定设置在所述管件外部，且所述座架位于所述前壳内部，所述第一静环和所述第二静环分别设置在所述座架两侧，多组所述弹簧呈环状阵列分布在所述座架内部，所述第一环板设置在所述弹簧与所述第一静环之间，所述第二环板设置在所述弹簧与所述第二静环之间，位于所述第二静环外侧的所述座架外壁与所述前壳内壁之间设置有第七密封圈，所述第一动环固定设置在所述前壳内部靠近所述第一法兰盘一端，且所述第一动环与所述第一静环接触设置，所述第二动环固定设置在所述第二密封圈内部靠近所述前壳一端，且所述第二动环与所述第二静环接触设置。

6、该海洋工程用旋转法兰的工作原理为：前壳和后壳与管件之间采用机械密封部分转动设置，管件端部的第二法兰盘与进液管道的法兰盘对接连通设置，由于前壳外部的第一法兰盘可以转动设置，第一法兰盘上的通孔与出液管道法兰盘上的通孔可完成精准快速对接，后续安装螺栓更为便捷。机械密封部分中的弹簧两端分别弹性支撑第一环板和第二环板，即弹簧的弹力能弹性支撑第一静环以及第二静环。受到弹性支撑的第一静环与第一动环相接触，实现第一重密封作用；受到弹性支撑的第二静环与第二动环相接触，实现第二重密封作用。相比传统的单道机械密封结构，该旋转法兰有着更好地密封效果。管件中的流体从第二法兰盘流向至第一法兰盘，机械密封部分中的第一动环预先与管件内部的流体相接触，即第一动环在使用中更容易被流体预先腐蚀从而降低密封作用。即使第一动环与第一静环之间的密封作用减弱，第二静环与第二动环之间的密封也能够成为第二道防线，使得旋转法兰依然有着良好的密封作用。当第一静环与第一动环之间的密封防线被流体突破后，流体伴随着较强的压力将第二环板压向第二静环一侧，即此时第二静环与第二动环之间贴合更为紧密，此时的第二静环与第二动环之间将能够起到更好地密封作用。

7、在本技术的一些实施例中，所述后壳远离所述前壳一侧设置有端壳，所述管件外部套设有轴承，且所述轴承外壁与所述端壳内壁连接设置。

8、在本技术的一些实施例中，所述端壳远离所述后壳一端内部设置有第二密封环垫。

9、在本技术的一些实施例中，所述法兰转动部分还包括固定螺栓，所述固定螺栓连接所述第一法兰盘与所述后壳。

10、在本技术的一些实施例中，所述第一动环两端顶沿处均设置有第四密封圈，所述第二法兰盘外侧设置有第三密封圈，所述第一法兰盘外侧设置有第一密封圈。

11、在本技术的一些实施例中，所述前壳内部设置有定位环板，所述定位环板靠近所述第一动环一端紧抵限位与所述第一动环之间的第四密封圈。

12、在本技术的一些实施例中，所述座架包括支撑环、第一限位块和第二限位块，多块所述第一限位块与所述第二限位块呈环状阵列对称分布在所述支撑环两侧，且所述第一限位块内壁以及所述第二限位块内壁分别设置有与所述第一环板以及第二环板滑动配合的限位槽。

13、在本技术的一些实施例中，所述第二限位块外壁设置有与所述第七密封圈相配合的限位环槽。

14、在本技术的一些实施例中，所述支撑环侧部开设有安装所述弹簧的安装孔多组。

15、在本技术的一些实施例中，所述第一静环与管件之间以及所述第二静环与所述管件之间均设置有第五密封圈，所述第二动环与所述后壳之间设置有第六密封圈。

16、上述海洋工程用旋转法兰中的机械密封采用双重密封的方式，使得法兰转动部分与法兰静止部分之间有着更好地密封效果，若是能够再次增加密封层数，则能够进一步提升旋转法兰的密封作用。

17、在本技术的一些实施例中，所述法兰转动部分还包括第一密封环垫，所述第一密封环垫设置在所述后壳与所述管件之间，且所述第一密封环垫位于所述第二动环远离所述第二静环一侧，所述第一密封环垫内部设置有环腔层，且所述第一密封环垫靠近所述第二动环一侧设置有与所述环腔层相连通的进水孔，所述第一密封环垫内圈设置有尖锥凸沿，所述管件外壁设置有与所述尖锥凸沿卡合配合的沟槽。

18、前壳与后壳之间的外部缝隙可采用焊接封堵，可以确保突破第七密封圈或者第二静环之间的流体不能够从前壳与后壳之间的缝隙中流出。此时后壳与管件之间的第一密封环垫能够起到第三重密封作用。且在第一静环与第一动环之间的第一重密封防线以及第二静环与第二动环之间的第二重防线被突破后，流体将会通过第一密封环垫一侧的进水孔进入至环腔层内部，较强压力的流体进入环腔层内部后，使得环腔层内部被充满，第一密封环垫整体向外凸出，使得第一密封环垫与后壳以及管件之间的缝隙被进一步挤压，即后壳与管件之间的第一密封环垫将会有着更好地密封效果。第一密封环垫底部的尖锥凸沿能够稳定地卡在管件外侧的沟槽中，不仅使得第一密封环垫能够在后壳与管件之间扩张时不易产生偏移，且v型结构的接触面，也增加了第一密封环垫与管件的接触面积，能够有效帮助第一密封环垫与管件之间有着更好地密封作用。

19、在本技术的一些实施例中，所述管件包括第一直管、第二直管和连接软管，所述连接软管两端分别与所述第一直管与所述第二直管相对一端连接，所述管件固定套设在所述第一直管外部，所述沟槽位于所述第二直管外侧，所述机械密封部分设置在所述第二直管外侧。

20、该旋转法兰的管件中采用连接软管连接第一直管与第二直管，第一直管与连接软管之间以及连接软管与第二直管之间均采用焊接连接，第二法兰盘与第一直管之间也采用焊接连接的方式固定。由于第一直管与第二直管之间有着金属软管连接，第二法兰盘以及第一法兰盘在更换作业中对接两端的管道时，可使得旋转法兰整体的长度进行调节，配合其本身的可旋转特性，两组管道之间对接安装更为快捷方便。

21、本技术的有益效果是：本技术通过上述设计得到的一种海洋工程用旋转法兰，管件中的流体从第二法兰盘流向至第一法兰盘，机械密封部分中的第一动环预先与管件内部的流体相接触，即第一动环在使用中更容易被流体预先腐蚀从而降低密封作用。即使第一动环与第一静环之间的密封作用减弱，第二静环与第二动环之间的密封也能够成为第二道防线，使得旋转法兰依然有着良好的密封作用。相比传统的单道机械密封结构，该旋转法兰有着更好地密封效果。

22、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。