國內首臺深海水平式卡箍連接器研制成功 推進海洋工程裝備國產化

記者5月31日從哈爾濱工程大學獲悉，近日，哈工程與中海油海洋石油工程股份有限公司(下稱海油工程)聯合研制的國內首臺深海水平式卡箍連接器，在深海高壓密封和自主對接技術上取得突破，該技術已通過挪威船級社(DNV)認證。深海水平式卡箍連接器將投入南海氣田開發使用，用于1500米深海環境中海底油氣田裝備的快速連接，各項指標達到國際同等水平，這是我國海洋工程裝備國產化技術又一重要突破，實現了核心技術自主可控。

中海油集團公司專家胡曉明評價，作為國內首臺套國產化工程應用產品，深海水平式卡箍連接器的成功研制，將我國海洋工程裝備的國產化向前邁進一大步，為海洋關鍵裝備的工程化示范應用提供了“中國裝備”。

連接器主要用于海底油氣田采油樹、管匯、管道終端及海底管道等裝備之間的連接，是深海水下生產系統的關鍵裝備之一。海底油氣田不同裝備之間連接需要不同類型的連接器，目前世界上常用的連接器類型主要有卡爪式、卡壓式、法蘭式、卡箍式等。深海水平式卡箍連接器主要用于管匯和采油樹之間的連接，是當前全球水下生產系統裝備之間主流連接方式之一，具有成本低、安裝速度快等優點。因其充分利用水平空間，高度較低，可以防漁網拖拽，安全性和穩定性大幅提升。

“深海高壓密封和自動連接是連接器的兩大技術難題。”哈爾濱工程大學科研技術人員王立權介紹，深海連接器要經受深海高壓和石油輸送時高低溫差變化的影響，普通金屬密封或者傳統橡膠密封方式不能經受大梯度壓力及溫度變化，無法完成密封。研發團隊通過對金屬和橡膠表面結構分析，研制出了滿足高壓和大梯度溫度變化的金屬橡膠復合結構，使用該密封結構的深海連接器可以達到深海密封標準。

人類潛水最深極限是332米，1500米深海之下壓力高、洋流沖擊大、能見度極差，只能通過水下機器人(ROV)操作專用的連接裝備，實現水下生產裝備之間的快速連接。王立權介紹，經過海油工程和哈爾濱工程大學團隊聯合攻關，通過模擬深海復雜環境，優化分析連接器的運動軌跡，實現了水下機器人操作深海水平式卡箍連接器與采油裝備的高精度對接，可以做到同軸度對接誤差不到0.2毫米。

“該連接器各項指標均達到了國際同類產品的水平，但成本降低40%，生產方幾乎可以自行維護。”王立權介紹，哈爾濱工程大學從2006年開始進行深海連接器的研發工作，截至2019年，先后進行了深水卡爪式、卡壓式、法蘭式等多種形式連接器和連接機具的工程試驗樣機制造和測試，并取得海試成功，項目研究推動了團隊在水下非焊接連接研究方向不斷深入。在前期研究基礎上，哈工程和海油工程聯合研制設計研發了深海水平式卡箍連接器。