Page 58 - 机械设计与制造技术研究
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机械设计与制造技术研究
Research on Mechanical Design and Manufacturing Technology
2. 卡箍式水下连接器
随着油气开发逐步向海洋发展，卡箍式水下连接器研发成功，凭借其先进的
技术和便捷的安装方式，被广泛用于水下管道连接。卡箍式水下连接器具有尺寸
小、结构轻便、密封性能可靠、可快速连接、对准精度高和价格低等特点，是目
前较为典型的水下管道快速连接装置之一。相较于法兰式水下连接器，它减少了
螺栓的使用，降低了安装要求。该连接器主要受力部分为套节结构，这种结构形
式是利用卡箍完全包裹管道，使金属密封环均匀受力，增大了受力面积，降低了
水下连接器因局部受力过大而遭到损坏的风险。同时，卡箍式水下连接器构件组
成少，减少了配件的储存和运输难度，被广泛应用于深海无潜连接。卡箍式水下
连接器一般由上下管接头法兰和带紧固结构的卡箍构成，仅需少量螺栓即可完成
安装和紧固。卡箍式水下连接器安装时需要在每根管道末端设置接头法兰，其上
可放置弧形卡箍，并可通过螺栓紧固连接。早期的卡箍式水下连接器以陆上卡箍
结构设计为模板开发，FMC 公司于 20 世纪 80 年代设计的卡箍式水下连接器由
两瓣卡箍构成，卡箍两端对称安装，各采用 1 套螺栓进行紧固。相较于法兰式水
下连接器，这种结构设计减少了螺栓的使用数量，降低了卡箍安装对准精度的要
求，更便于深海管道的无潜安装。虽然早期的卡箍式水下连接器结构相对笨重，
但不可否认的是，它极具代表性和时代性，让各界研究人员看到卡箍式水下连接
器的优势。
随着卡箍式水下连接器不断优化更新，其形式不再局限于两瓣式。挪威
Aker 公司和美国 Vector 公司相继开发了三瓣式卡箍水下连接器，使卡箍结构形
成一个整体，螺栓数量缩减至 1 个。对于操作不便的深海环境，这种结构优化升
级在提高卡箍式水下连接器便利性的同时，也降低了装置的安装难度。从三瓣式
卡箍水下连接器投入使用至今，此类连接器安装简便，受力更为均匀，在深海管
道无潜安装中具有独特的优势。
3. 卡压式水下连接器
近年来，卡压式管道水下连接技术发展非常迅速，相关产品逐步趋于成熟。
卡压式水下连接器主要由连接器和连接机具组成，可用于浅海区域内的油气管道
快速连接和损坏管道快速修复。该类型连接器采用卡压连接，利用连接机具将连
接器在管道泄漏点或管道交接处进行加压紧固。由于连接器接头材料的特殊性，
其塑性变形后可密封管道与连接器之间的空隙，进而完成管道安装或损坏管道的
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