自封閉式封隔器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于海上固定式平臺用封隔器技術領域，具體為一種自封閉式封隔器。
【背景技術】
[0002]參看附圖8，海上固定式平臺一般是由上部組塊15和下部導管架17組成。導管架17與海底19的固定一般是通過安置在導管架17主腿底部的套筒I與穿過套筒I并打入海底19的鋼粧18之間的固定連接來完成的。而套筒I內徑和粧18外徑之間的固定是通過水泥灌漿的形式來達到的。
[0003]海上用水下封隔器的主要功能是在打粧完畢后灌漿時，在套筒I底部封堵環形套筒I內側與粧18外徑之間的空間，防止水泥漿流出。對于軟土海床，需要封隔器自身或配套的裝置用來防止海底的泥巴進入粧18外徑和套筒I之間的環形空間，保證水泥漿不被污染。
[0004]目前，海上用的水下封隔器按工作類型分為主動式封隔器和被動式封隔器。主動式封隔器主要有一種產品-氣脹式封隔器，參看附圖9，氣脹式封隔器的優點是:在打柱過程中氣脹式封隔器的內表面不與柱的外表面接觸；不受水泥漿重量(灌漿高度)和水深的限制；能夠允許粧18的反向運動(當導管架17進行調平作業時)和粧18的適度偏心；可以經受打粧時的振動和粧18在下粧過程中由于海上吊機垂向運動而引起的粧18的沖擊荷載。缺點是系統復雜，需要配備動力站、液壓管線、ROV(水下機器人)應急接口。一旦管線損壞需要ROV水下連接軟管；陸地安裝調試工作量大和費用高，海上操作復雜；有殘留的五金件消耗陽極，管線的存在危害潛水員水下操作；造價高(通常比被動式封隔器價格要高出幾倍)。
[0005]被動式封隔器主要有機械式封隔器和Crux封隔器(參見附圖10)。被動式封隔器的優點是:不需要管線、動力系統，閥門安裝和水下ROV備用系統；不需要陸地調試和海上操作，同時起到阻擋泥巴進入環形空間的作用(隔離器的作用)；沒有殘留的五金件消耗陽極，沒有危害潛水員水下操作的各種管線和閥門；價格便宜。缺點主要有:應用水深受限制(特別是機械式封隔器)；粧18快速下落，有可能造成封隔器破壞、失效。
[0006]基于上述理由，有必要設計一種水下封隔器，兼具主動式封隔器和被動式封隔器的優點，而且達到結構簡單、密封效果好、成本低的目的。

【發明內容】

[0007]本發明要解決的技術問題是提供一種自封閉式封隔器，在套筒的內側直接設置橡膠筒，在橡膠筒與套筒間的空容置腔中灌注水泥漿時，由于水泥漿的比重比海水重而使得橡膠筒底部伸長并向粧側擴張，并且還受到底部安置的環形底托板的限制從而起到密封作用。
[0008]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種自封閉式封隔器，位于套筒和粧之間，其關鍵在于:包括與套筒同軸且設置在其內側底部的橡膠套，橡膠套底部借助底部固定裝置與套筒密封連接并與橡膠套與套筒間的間隙形成水泥漿容置腔、頂部借助頂部固定裝置與套筒連接并設有灌漿口。
[0009]上述技術方案中:橡膠套的底部向套筒折彎或沿其徑向向套筒突出，折彎部或突出部借助底部固定裝置與套筒密封固定；在橡膠套的頂部設有連接條，所述連接條沿橡膠套的周向均勻設置至少4組，所述連接條借助頂部固定裝置固定在套筒內側形成橡膠套頂部與套筒的連接結構；在橡膠套外側沿軸向設置多組環形帶骨架材料條帶，所述骨架為高分子或金屬骨架；橡膠套中間段的內徑小于粧的直徑，在橡膠套內側周面設置有降低摩擦系數的高分子涂層；在所述橡膠套的底部下端設有固定在套筒上的環形底托板。
[0010]本發明的設計原理是利用水泥漿容置腔內外壓差變化當向水泥漿容置腔中灌注水泥漿時，當水泥漿容置腔中壓力(隨著水泥柱的高度而增加)大于外部水壓力時，橡膠筒自動向側向和底部擴張，直至將粧與套筒間的環形間隙密封。隨著這種壓力差的增加(水泥柱的高度的增加)，套筒間的環形間隙密封效果會得到進一步改善。
[0011]本發明的有益效果是:用橡膠套及相應的固定裝置實現自動密封，而且密封能力隨著灌入水泥漿柱高度的增加而變大；其可以直接安裝在鋼粧護套上，能夠節省鋼材；結構設計充分考慮了封隔器的使用環境，具有主動式封隔器的安全系數高的優點；同時安裝工序簡單，不需要管線和動力系統，不需要安裝后調試工序等優點。
[0012]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的立體示意圖；
圖2是本發明實施例一的結構示意圖；
圖3是圖2中底部固定裝置的結構示意圖；
圖4是圖2中底部固定裝置的另一結構示意圖；
圖5是本發明實施例二的結構示意圖；
圖6是圖5中底部固定裝置的結構示意圖；
圖7是本發明中頂部固定裝置的結構示意圖；
圖8是海上固定式平臺的結構示意圖；
圖9是氣脹式封隔器的結構示意圖；
圖10是Crux封隔器的結構示意圖。
[0014]在附圖中:1是套筒，2是橡膠套，3是灌漿口，4是壓板，5是連接螺栓，6是連接條，7是間隙塊，8是壓塊，9是壓緊螺栓，10是灌漿通道，11是環形底托板，12是壓緊板，13是連接板，14是折彎條，15是組塊，16是水線面，17是導管架，18是粧，19是海底。
【具體實施方式】
[0015]實施例一:參看附圖1，一種自封閉式封隔器，位于套筒I和粧18之間，其關鍵在于:包括與套筒I同軸且設置在其內側底部的橡膠套2，橡膠套2底部借助底部固定裝置與套筒I密封連接并與橡膠套2與套筒I間的間隙形成水泥漿容置腔、頂部借助頂部固定裝置與套筒I連接并設有灌漿口 3。
[0016]參看附圖2和圖3，橡膠套2的底部向套筒I折彎，折彎部借助底部固定裝置與套筒I形成密封固定結構。橡膠套2的折彎部即形成橡膠套2與套筒I的間隙，進而形成水泥漿容置腔。
[0017]橡膠套2中間段的內徑小于粧18的直徑，在橡膠套2內側周面設置有降低摩擦系數的高分子涂層。此設計使得橡膠套2的中間段緊密貼在粧18的外表面，使得灌注水泥漿時，水泥漿能完全流入水泥漿容置腔中。而高分子涂層的設置能夠將粧18在打粧工作時對橡膠套2的磨損降低到最小。
[0018]參看附圖3，底部固定裝置是設在橡膠套2底部內側的壓板4及貫穿壓板4和橡膠套2的折彎部并與套筒I連接的連接螺栓5。
[0019]參看附圖4，底部固定裝置還可以是包括設置在套筒I底部內側的連接板13、位于在橡膠套2底部內側的壓板4及貫穿壓板4和橡膠套2的折彎部并與連接板13連接的連接螺栓5。
[0020]進一步的，底部固定裝置還可以是包括設置在套筒I底部內側的帶有凹槽的連接板13