[實用新型]一種用于處理海底管道懸跨的結(jié)構(gòu)支撐裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520896235.3
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN205207900U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 王茁;蔡明智;王濤;張波;黃新禹;李寧;單雪;傅質(zhì)彬;王大歡;謝敏燕;李文琦
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16L1/20
• 分類號: F16L1/20;F16L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種結(jié)構(gòu)支撐裝置，尤其涉及一種用于處理海底管道懸跨的結(jié)構(gòu)支撐裝 置，屬于海洋裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

海洋輸油管道鋪設過程中，海底水流運動對海床存在剪切力的作用，進而導致海床地貌 的改變。原本海底管道應與海床表面接觸，但是因為海水沖刷使海床高度下降，管道懸置起 來形成懸跨。根據(jù)海洋沖刷動力學原理，海底沖刷的形成主要是因為在海底安裝了輸油管道 或者其他海底設施之后，打破了原有的海底流場動平衡，致使局部水流流速變快或者變慢， 使正常流動的水流形成流速梯度而出現(xiàn)剪切力作用于海床，導致沖刷現(xiàn)象產(chǎn)生；鋪設海底設 施以后還會打破原有水動力平衡，使管道周圍產(chǎn)生漩渦激流，從而加劇對海床表面的沖刷作 用，使懸跨不斷增大，直到再次達到平衡狀態(tài)。

因為海底管道懸跨誘發(fā)的后果及其嚴重，懸跨會使輸油管道承受額外的軸向應力和疲勞 載荷，一段時間后交變的疲勞載荷使管道表面出現(xiàn)裂紋，隨著交變應力作用的時間加長，管 道裂紋不斷增大，這種情況及其危險，管道會出現(xiàn)油氣泄漏情況，給油氣公司造成經(jīng)濟損失 的同時更加增加了環(huán)境負擔，還會對海洋生物構(gòu)成致命的威脅，嚴重威脅海底管道的安全運 營。

例如普遍采用的類似中國專利(CN101963257A)的通過安放海底基座并用法蘭盤固定 短樁達到支撐管道的方法，當懸跨高度在一段時間后發(fā)生變化時并不能起到有效的支撐作用， 甚至會增大管道所受的彎曲載荷。本專利所采用的方法雖然成本有所增加，但是相比于海上 施工的復雜程度和高風險投入，結(jié)構(gòu)支撐法的優(yōu)勢也日益顯現(xiàn)出來。只需要使用ROV載體將 支撐裝置運送到準確地點，到達準確地點后通過臍帶和一定的人工外力輔助控制結(jié)構(gòu)支撐裝 置的一系列動作。結(jié)構(gòu)支撐裝置對環(huán)境適應能力較強，隨著海底管道懸跨高度的變化，支撐 腿的高度、張開角度獨立控制改變，可以適應較多的海底地貌狀況，結(jié)構(gòu)支撐法具有一定的 自動化能力。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是為了適用于管道最大直徑介于280～520mm之間、水深≤60m、管道 懸跨高度1.2～2.4m、管道懸跨跨度≤30m的海底管道懸跨處理情況而提供一種用于處理海底 管道懸跨的結(jié)構(gòu)支撐裝置。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：三角形主支撐板上端設置有頭部液壓系統(tǒng)箱，三角形 主支撐板的三個角分別鉸接有腿部主伸縮缸，每個腿部主伸縮缸的輸出端鉸接有防沉板，三 角形支撐板的下端還鉸接安裝有三套支撐腿側(cè)向伸縮缸，且每套支撐腿側(cè)向伸縮缸的輸出端 通過側(cè)向伸縮缸鉸接環(huán)與對應的腿部主伸縮缸的缸套連接，所述三角形主支撐板的下端中心 位置安裝有抓取機構(gòu)提拉缸，所述抓取機構(gòu)提拉缸是二級液壓缸，且所述抓取機構(gòu)提拉缸的 一級輸出端與抓取機構(gòu)框架固連，所述抓取機構(gòu)框架內(nèi)設置有可移動的灌漿滑板，灌漿滑板 的上端與抓取機構(gòu)提拉缸的二級輸出端固定連接，灌漿滑板的端部鉸接安裝有灌漿袋機構(gòu)液 壓缸，灌漿袋機構(gòu)液壓缸的輸出端與灌漿平臺連桿鉸接，灌漿平臺連桿的上端與灌漿滑板的 下端鉸接，灌漿平臺連桿的下端固連有灌漿袋儲放盒，所述灌漿滑板的下端的中心位置還設 置有管道定位半環(huán)，所述抓取機構(gòu)框架的上方對稱設置有兩個手爪驅(qū)動缸，每個手爪驅(qū)動缸 的輸出端固連有連接件，連接件的端部固連有抓取機構(gòu)推桿，抓取機構(gòu)推桿的端部對稱固連 有兩個抓取機構(gòu)連桿，每個抓取機構(gòu)連桿的端部鉸接有手爪，且每個手爪的中間位置通過銷 軸與抓取機構(gòu)框架連接，所述抓取機構(gòu)框架的兩個側(cè)面上均設置有限制抓取機構(gòu)推桿極限位 置的限位塊。

本實用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述液壓系統(tǒng)箱包括箱體、安裝在箱體內(nèi)的三角柱體油箱、三角柱體油箱上的液壓泵 和電機、安裝在三角柱體油箱側(cè)面的兩個蓄能器以及安裝在箱體內(nèi)分別用于控制每個腿部主 伸縮缸、每套支撐腿側(cè)向伸縮缸、抓取機構(gòu)提拉缸、灌漿袋機構(gòu)液壓缸和手爪驅(qū)動缸的控制 閥，所述電機的輸出端與液壓泵連接，液壓泵的輸出端與三角柱體油箱連接，每個腿部主伸 縮缸、每套支撐腿側(cè)向伸縮缸、抓取機構(gòu)提拉缸、灌漿袋機構(gòu)液壓缸和手爪驅(qū)動缸分別通過 管路依次和對應的控制閥以及三角柱體油箱連接。

2.所述三角形主支撐板上還設置有三個吊耳。

3.所述管道定位半環(huán)是柔性管道定位半環(huán)。