[發(fā)明專利]水下設施基礎管線的支撐結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310566570.2
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103557372A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 姜瑛;張飛;琚選擇;方偉;戚曉寧;錢思成;王宇臣;王鳳云
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司
• 主分類號: F16L3/12
• 分類號: F16L3/12
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司 12203
• 代理人: 胡婉明

技術領域

本發(fā)明涉及一種水下設施基礎管線的支撐結構。

背景技術

油氣開發(fā)的水下生產技術是現(xiàn)代海洋石油工業(yè)的前沿高科技技術，是深水海洋油氣成功開發(fā)的必備和基礎性的技術。隨著海洋深水油氣資源的開發(fā)，水下生產技術已得到了廣泛應用，越來越多的水下生產設施逐漸投入使用。水下設施管線的支撐固定結構不僅影響水下設施的總體布局，而且決定著管線與基礎結構的相互連接形式及傳力方式。在水下設施的全壽命設計周期內，支撐結構不僅要承受管線自重荷載、抵抗由高溫高壓引起的二次應力，還要承受波流等惡劣海洋環(huán)境工況導致的接口法蘭處的動態(tài)荷載，因此，管線支撐結構需要能有效結合管線與基礎結構，在保證支撐結構具有足夠的強度余量前提下，優(yōu)化水下設施的整體結構布局方案。單純依靠調整傳統(tǒng)支撐結構的壁厚和尺寸，已無法適應水下設施要求結構緊湊及高可靠性的要求，所以亟待研發(fā)一種新型支撐設計方案以滿足管線及基礎結構的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有產品存在的上述缺點，而提供一種水下設施基礎管線的支撐結構，其支撐套筒與水下設施基礎的工字梁腹板穿套結合實現(xiàn)載荷的有效傳遞以及降低整體結構重心，減少接口法蘭處的彎矩載荷傳遞和整體結構的受力，增加水下設施基礎結構穩(wěn)定性，優(yōu)化水下設施基礎的整體尺寸和重量。

本發(fā)明的目的是由以下技術方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明水下設施基礎管線的支撐結構，其特征在于，包括支撐套筒1、工字梁2以及加強板3；該工字梁2設置在水下設施基礎本體上，支撐套筒1穿設在工字梁的腹板上，且支撐套筒1沿著管線徑向包絡管體5，該工字梁2腹板兩側的上翼緣內側和下翼緣內側與支撐套筒1筒壁之間分別設加強板3。

前述的水下設施基礎管線的支撐結構，其中，所述工字梁2腹板與支撐套筒1相互交叉的相貫線處焊接固定。

前述的水下設施基礎管線的支撐結構，其中，所述支撐套筒1與管體5的定位包括支撐套筒1沿著管線徑向包絡管體5后支撐套筒兩端與管體5外壁焊接固定或者支撐套筒1沿著管線徑向包絡管體5后在支撐套筒與管體5外壁之間設有墊圈。

前述的水下設施基礎管線的支撐結構，其中，所述墊圈4為氯丁橡膠圈。

前述的水下設施基礎管線的支撐結構，其中，所述加強板3為橫斷面成弧形的半瓦式板體，該半瓦式板體的弧心角為180度，半瓦式板體的半徑小于工字梁2翼緣寬度的二分之一。

本發(fā)明水下設施基礎管線的支撐結構的有益效果，套筒與水下設施基礎的工字梁腹板穿套結合構成的支撐結構，可實現(xiàn)對水下基礎結構上的管線進行固定和軸向約束的功效，有效防止管線在基礎結構上的滑移，還可以有效傳遞以及降低水下設施基礎整體結構重心，減少接口法蘭處的彎矩載荷傳遞和整體結構的受力，增加水下設施基礎結構穩(wěn)定性，優(yōu)化水下設施基礎的整體尺寸和重量。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明水下設施管線的支撐結構整體結構示意圖。

圖中主要標號說明：1支撐套筒、2工字梁、3加強板、4墊圈、5管體。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明水下設施基礎管線的支撐結構，其包括支撐套筒1、工字梁2以及加強板3；該工字梁2設置在水下設施基礎本體上，支撐套筒1穿設在工字梁的腹板上，且支撐套筒1沿著管線徑向包絡管體5，該工字梁2腹板兩側的上翼緣內側和下翼緣內側與支撐套筒1筒壁之間分別設加強板3。

如圖1所示，本發(fā)明水下設施基礎管線的支撐結構，其中，所述工字梁2腹板與支撐套筒1相互交叉的相貫線處焊接固定。所述支撐套筒1與管體5的定位包括支撐套筒1沿著管線徑向包絡管體5后支撐套筒兩端與管體5外壁焊接固定或者支撐套筒1沿著管線徑向包絡管體5后在支撐套筒與管體5外壁之間設有墊圈。所述墊圈4為氯丁橡膠圈。所述加強板3為橫斷面成弧形的半瓦式板體，該半瓦式板體的弧心角為180度，半瓦式板體的半徑小于工字梁2翼緣寬度的二分之一。

如圖1所示，本發(fā)明水下設施基礎管線的支撐結構使用時，水下設施基礎本體通過安裝船舶吊裝下放至海底目標區(qū)域，水下設施基礎本體通過自身重量貫入土壤中。該工藝管線穿越在水下設施基礎平行的兩個工字梁同側設置的支撐套筒內，其中一個工字梁設置的支撐套筒兩端與工藝管線管體外壁環(huán)向焊接固定，實現(xiàn)對工藝管線剛性固定功效；另一個工字梁設置的支撐套筒與工藝管線管體管壁之間設有墊圈且不焊接固定，實現(xiàn)對水下基礎結構上的工藝管線進行周向約束和軸向釋放的功效。工藝管線設置端口分別通過SPO法蘭端與動態(tài)柔性立管連接，設置球閥端與硬質海底跨接管連接。

本發(fā)明水下設施管線的支撐結構的工作原理：