[發明專利]深海海底儲罐安裝裝備及方法

無效

• 申請號: 201210027431.8
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN103241668A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 徐松森;張士華;高慧;初新杰;丁善福;王海濤;李森;吳泉佟;于鴻潔;楊寧寧;劉景紅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: B66D1/00
• 分類號: B66D1/00;B63B35/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明屬于海洋工程技術領域，涉及海底儲罐等大型水下結構物的深海安裝技術。

背景技術

受到浮吊起吊能力和容繩量的限制，目前深海海底安裝單體的最大重量不超過數百噸，尚無單體自重千噸以上的龐大結構在300m以上海域水下安裝先例。海上大型浮吊盡管最大起吊能力達到上萬噸，但通常有效升降變化范圍與起重臂高度相近，也有作業者為了進行深海安裝，對浮吊進行臨時改裝增大絞車容繩量、減少穿繩滑輪，這同時也大大降低了可安裝單體的最大重量。

在重力式平臺等安裝主要依靠結構自身的浮性，或利用浮筒等協助完成安裝，而不是依靠吊車，這不適于深海海底安裝。

我單位已經申報過專利--深水水下儲油石油生產系統（CN101672176）提出大型水下儲罐采用充氣式安裝，優點是成本低，可提供的浮力大，可以攜帶更大配重；存在的問題是隨著水深變化，罐內空氣被大幅壓縮，需要不斷充氣，水深時大量的壓縮空氣耗能高且供氣管路、設備選型困難，只適于在水深較淺時采用。

目前海上浮吊、升沉補償器、油船、大型絞車等設施屬于成熟技術，但未見通過優化組合并用于海底大型設施安裝的技術。

發明內容

本發明的目的是在于主要利用現有關鍵裝備的組合，形成深海海底儲罐安裝裝備及方法，解決大型罐體結構物在深海的安裝難題。

本發明的技術解決方案：

深海海底儲罐安裝裝備，由提吊架1、升沉補償器2、收放絞車3、供油船4、充填液充排管路5組成；其中升沉補償器2上端固定在提吊架1上，下端附設滑輪6；收放絞車3的纜索穿過滑輪6與儲罐7相連；充填液充排管路5連接供油船4和儲罐7。

各組件的連接次序可調整或簡單組合變化。裝置還包含壓力傳感器13、位移傳感器14、超聲測距傳感器15、視頻監視器16之一或其任意組合，并通過有線或無線方式傳輸到工作母船上。收放絞車起升能力1000t以上，安裝儲罐自重1000-20000t，儲罐充填低密度液體后水中重量50-1000t。

深海海底儲罐安裝方法是：

第一步：供油船4通過充填液充排管路5向儲罐7充油，同時排出儲罐7內原有氣體。

第二步：在充油過程中，儲罐7緩慢下沉，待接近被海水淹沒時，收放絞車3收纜索，使之承受額定范圍內的拉力，持續充油直至儲罐內完全充滿液體。

第三步：關閉儲罐5上與充填液充排管路3相連的閥門，然后斷開充填液充排管路3與儲罐5的連接。

第四步：收放絞車3放纜索，儲罐7下放，直至海底并調整至規定位置。待以后連接海底儲罐7和水面接收設施之間的立管安裝完成后，儲罐內的置換油即可通過立管導出。

步驟次序可調整或合并。

由于深海海底受到的浪流力很小，只要重力略大于浮力，并經過校核計算，即可保障水下儲罐安裝后保持水下穩定。

發明的有益效果：

（1）通過現有裝備的合理組合，實現了過去無法在深海安裝自重過千噸的大型設施的難題，特別是解決了水下儲罐的安裝難題，為以水下儲罐為基礎的各種海上開發方案的制定掃除了一項障礙。

（2）通過充油，實現了體內外壓力的自動平衡，結構設計易于實現。特別在深海安裝時，代替充氣調整內外平衡，不必在下沉過程中持續調整充氣壓力平衡浮力等，并可因此省去控制氣路，提高安全可靠性。

（3）串接升沉補償裝置進行吊裝作業，可以降低安裝大型水下設施時環境因素對浮吊等設備的影響。

附圖說明

圖1為深海海底儲罐安裝示意圖

圖2為升沉補償器隨儲罐入水的深海海底儲罐安裝示意圖

圖3?為一種封閉的深海海底儲罐

圖4為一種無底的深海海底儲罐

1-提吊架、2-升沉補償器、3-收放絞車、4-供油船?、5-充填液充排管路、6-滑輪、7-儲罐、8-注排油閥、9-深水立管接口及閥、10-排氣閥、11-通海閥、12-油泵、13-壓力傳感器、14-位移傳感器、15-超聲測距傳感器、16-視頻監視器。

具體實施方式

以下結合說明書附圖1、附圖2、附圖3、附圖4說明裝備構成、連接關系及安裝施工工藝：

附圖1中深海海底儲罐安裝裝備由提吊架1、升沉補償器2、收放絞車3、供油船4、充填液充排管路5組成。升沉補償器2上端固定在提吊架1上，下端附設滑輪6；收放絞車3的纜索穿過滑輪6與儲罐7相連；充填液充排管路5連接供油船4和儲罐7。采用該連接方式時升沉補償器2不隨儲罐7入水。