[發明專利]一種適用于深海采礦的管船聯接方法

在審

• 申請號: 202011299315.2
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112664720A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 李源;楊高勝;陳丹東;余倩;謝夢琪;楊樹森;唐穎
• 申請（專利權）人: 武漢船舶設計研究院有限公司
• 主分類號: F16L5/00
• 分類號: F16L5/00;F16L27/04;F16L27/08;E21C50/02
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

一種適用于深海采礦的管船聯接方法，包括S1、安裝支撐盤，下放調整短節、伸縮裝置，并將伸縮裝置與最后一根硬管連接，提起調整短節與伸縮裝置組成的管串；S2、在支撐盤內安裝補芯單元；S3、下放球型接頭后與調整短節連接，并拆除補芯單元；S4、下放球型接頭、調整短節、伸縮裝置管串至伸縮裝置上的張緊環與張緊器上的鋼絲繩連接處；再安裝補芯單元；S5、通過鋼絲繩連接張緊器與張緊環；S6、解鎖伸縮裝置的內、外筒，提起補芯單元、球型接頭，至球型接頭軸肩上升至采礦平臺臺面位置；S7、安裝卡緊盤，提升球型接頭。優點是：改善和減少管道端部彎曲應力，補償采礦作業平臺的升沉運動對硬管系統所造成的影響，保證礦漿輸送順利實現。

技術領域

本發明涉及深海采礦技術領域，具體地說是一種適用于深海采礦的管船聯接方法。

背景技術

深海采礦工程是一項涉及眾多學科的復雜的系統工程。作為海洋采礦最主要的組成-水下輸送系統，承擔將采集的海底礦漿輸送到水面平臺的任務，水下管串懸掛在采礦平臺下方，布放至水下數百米至數千米，連接水下采礦車、軟管、中繼站以及提升泵等水下設備。在采礦作業工程中，受風、浪、流等環境因素的影響，采礦平臺會出現升沉運動，使平臺與海底之間的距離存在波動，水下管串會由于升沉運動的影響引起反沖，針對管串及作業平臺造成沖擊，同時水下輸送管串與作業平臺之間會產生角度偏差，硬管與平臺之間的彎矩超過管串的承受范圍后會導致硬管失效破壞。因此在采礦作業過程中，硬管與采礦平臺之間的連接方式尤為重要。

發明內容

本發明提供一種適用于深海采礦的管船聯接方法，目的是解決深海采礦工程中因為風、浪、流等環境因素的影響而引起的升沉運動及硬管頂部彎矩過大導致硬管失效破壞的問題，保障整個采礦工程的安全可靠。

為了實現上述發明目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明一種適用于深海采礦的管船聯接方法，包括如下步驟：

S1、將支撐盤安裝于采礦平臺后，下放調整短節、伸縮裝置，并將伸縮裝置與最后一根硬管連接，再提起調整短節與伸縮裝置組成的管串，直至調整短節至承重臺肩高于支撐盤上端面；

S2、在支撐盤內安裝補芯單元用于夾緊調整短節；

S3、下放球型接頭后與調整短節連接，并拆除補芯單元；

S4、下放球型接頭、調整短節、伸縮裝置管串至伸縮裝置上的張緊環與張緊器上的鋼絲繩連接處；再安裝補芯單元，使得所有管串重量坐落于補芯單元的手動卡瓦上；

S5、通過鋼絲繩連接張緊器與張緊環，連接伸縮裝置內的鎖緊機構、密封液壓管線后，張緊器逐漸加壓，使得管串重量完全由鋼絲繩承受；

S6、通過對鎖緊機構打壓解鎖伸縮裝置的內、外筒，提起補芯單元、球型接頭，至球型接頭軸肩上升至采礦平臺臺面位置；

S7、安裝卡緊盤，提升球型接頭，同時使得球型接頭的上部法蘭連接礦漿排出彎管，伸縮裝置密封打壓，實現對內部流體的動態密封。

優選地，補芯單元包括補芯、襯套、手動卡瓦。

優選地，卡緊盤包括由下支撐臺、上壓板、連接附件組成，在下支撐臺和上壓板之間形成一個空腔，以卡持設置在管道上的臺肩。

優選地，連接附件包括銷軸和螺栓，銷軸用于將下支撐臺和支撐盤連接，螺栓用于將上壓板和下支撐下臺連接，并對硬管臺肩進行卡緊。

優選地，S7中，包括如下步驟：

S71、安裝下支撐臺，連接下支撐臺與支撐盤銷軸，提升球型接頭的軸肩坐在下支撐臺上；

S72、安裝上壓板，連接上壓板與下支撐臺的連接螺栓；球型接頭的上部法蘭連接礦漿排出彎管。