[發明專利]一種深水柔性海底管道的鋪設裝置

有效

• 申請號: 201910588740.4
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110410580B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 金曉劍;王立權;馮麗梅;邢曉冬;李想;鞠明;劉義勇;穆永濤;李新仲;王曉曉;陳榮旗;郝偉修;李龍祥
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油深海開發有限公司;哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16L1/16
• 分類號: F16L1/16;F16L1/20;F16L1/23;F16L1/235;F16L1/26;B66C13/08
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗;張秋紅

本發明涉及一種深水柔性海底管道的鋪設裝置，包括：可轉動地設置在鋪管船的甲板上的鋪設塔架；沿豎直方向設置在所述鋪設塔架上的至少一個張緊機構；與所述張緊機構相對地設置在所述甲板的側壁上用于對管道進行夾緊避免其晃動的懸掛夾具；兩端分別與所述鋪設塔架和所述甲板連接用于調節所述鋪設塔架之角度的至少一個角度調整機構；安裝在所述鋪設塔架和所述甲板上用于輔助鋪管、棄管或者收管操作的輔助操作機構。該深水柔性海底管道的鋪設裝置結構合理、完整，功能齊全，實現了模塊化，便于組裝，能夠能夠安全高效的實現上管，鋪管，以及在特殊情況下的棄/收管作業。

技術領域

本發明涉及海底管道鋪設領域，更具體地說，涉及一種深水柔性海底管道的鋪設裝置。

背景技術

海底管道鋪設塔系統是用于在海底鋪設管道來輸送石油及天然氣的工程。海底管道是通過密閉的管道在海底連續地輸送大量油、氣的管道，是海上油氣田開發生產系統的主要組成部分，也是目前最快捷、最安全和經濟可靠的海上油氣運輸方式。

常用的海底管道可分為剛性管道和柔性管道，與S型鋪設法、J型鋪設法和Reel型鋪設法中使用的剛性管道相比，海底柔性管道，即軟管，擁有更高的鋪設速度、更強的抗彎、抗壓、抗腐蝕性能和更低的鋪設成本。因此柔性管道在未來的海底管道鋪設領域必將占據重要的位置。

目前剛性管道鋪設發展較為完善，通過托管法、S型鋪罐法、J型鋪管法、REEL型鋪管法可以鋪設不同海域的剛性管道。與剛性管道鋪設相比，由于柔性管道出現的時間較慢，因此柔性管道鋪設的發展也較為緩慢，自從1972年Coflexip公司(后演變為Technip公司)制造出耐高壓的海洋柔性鋼管之后，柔性管道開始被應用于海洋油氣開發，幾十年來柔性管道和軟管鋪設系統的設計制造都經過了大量產品迭代，已經形成了較為完整的技術和工程體系。

在被認為是本發明的最接近的現有技術中，如伊特里克公司申請的《海上管道安裝系統和海上管道安裝方法》中，如圖1所示為《海上管道安裝系統和海上管道安裝方法》的實施方案的立體圖?！逗Ｉ瞎艿腊惭b系統和海上管道安裝方法》中所提出的管道安裝系統較為全面，但也存在著一些技術問題。首先第一個問題是海上風浪較大，對于船舶和船上的管道安裝系統都會造成一定的干擾，當面臨非常惡劣的海況時，這種干擾便會變得很大，而在《海上管道安裝系統和海上管道安裝方法》專利中，管道投放塔和儲存卷筒之間距離較遠，且在兩者之間沒有可以固定管道的部件，這就造成當環境惡劣時，由于鋪設的軟管柔性較大的緣故，軟管會產生劇烈的晃動，對于管道會產生較大的破壞。第二個問題是《海上管道安裝系統和海上管道安裝方法》專利中提到了懸掛夾具，此專利中提到的懸掛夾具為法蘭式懸掛夾具，法蘭式懸掛夾具的作用是為軟管兩端的法蘭提供支撐，以為當一卷軟管鋪設完畢后連接下一卷軟管時使用。雖然法蘭式懸掛夾具結構簡單而高效，能在管道連接時提供穩定高效的懸掛功能，但其并不能滿足軟管鋪設塔系統的實際要求：法蘭懸掛夾具功能的實現嚴重受制于管道法蘭，當鋪設過程中出現突發情況時無法隨時停止管道。鋪設系統中若只存在法蘭懸掛夾具，則一旦張緊器或AR絞車功能出現故障，就必須舍棄已鋪設的管道，造成巨大的時間和資金浪費。因此，有必要在鋪設系統中加入一種可以隨時夾緊管道的懸掛夾具。第三個問題是《海上管道安裝系統和海上管道安裝方法》專利中的投放塔位于張緊器下方的位置上缺少起吊設備。

在此篇專利中，管道投放塔上端安裝有一個起重吊機，但是由于張緊器的遮擋作用，張緊器的下方工作位置處于上端起重吊機的盲點，因此，張緊器的下方需要安裝起吊設備，以便于附件輔助設備如懸掛夾具的起吊安裝任務等。但此篇專利中沒有相應的起吊設備，只能依賴于船上自帶的起吊設備，這就使整個管道投放塔工作的完整性打了折扣。綜上所述，在《海上管道安裝系統和海上管道安裝方法》專利中，以上三個方面為主要的缺點。