CN105299316A - 海底管线破土深挖埋设装置及埋设方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海底管线破土深挖埋设装置，包括机架、滑靴装置、埋设犁臂、大流量喷冲泵、高压喷射泵和滑靴变幅装置。通过采用组合的破土装置进行破土排泥，实现对土壤的深挖沟将管线埋设到设定要求的深度。机械的破土装置效率高，简单可靠。水利破土装置技术成熟，不容易损伤管线，能够满足不同的深度排泥要求。该装置结合不同破土开方式的特点，能够满足2.5米以上深度管线的埋设要求，采用的装置结构简单、技术成熟，可以很快的投入工业实际中，为难以埋设的管线施工找到一种新的方法，装置维护方便，经济效益显著。

Description

海底管线破土深挖埋设装置及埋设方法

技术领域

本发明涉及一种埋设装置及埋设方法，特别是关于一种用于海底管线破土深挖的埋设装置及埋设方法。

背景技术

目前，随着国际能源危机的不断加剧，海洋油气田被加速的开发，尤其是深水的油气田开发项目，得到了飞速的发展。针对深水的油气田，由于水深较深，其注水装置、原油输送系统都需要大量的海洋软管。考虑管线使用中的安全性，管线必须进行埋设，为了更好的保护管线，特殊区域埋设的深度需要达到2.5米以上深度。常规的管线埋设装置采用单一的水力喷射破土装置进行强力喷射破土，通过实践证明在15Kpa以内的土壤中进行埋设，可以实现约1.5米的埋设深度。若需要进行2.5米以上的埋设，土壤的回填影响很大，单一的水力喷射装置难以实现。在土质强度大的土壤区域，单一的水力喷射更难进行破土埋设，无法满足工程需要。

本专利申请正是在这一背景下提出了一种用于海底管线破土深挖的埋设装置及埋设方法。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种海底管线破土深挖埋设装置及埋设方法，通过采用组合的破土装置进行破土排泥，实现对土壤的深挖沟将管线埋设到设定要求的深度。机械的破土装置效率高，简单可靠。水利破土装置技术成熟，不容易损伤管线，能够满足不同的深度排泥要求。该装置结合不同破土开方式的特点，能够满足2.5米以上深度管线的埋设要求，采用的装置结构简单、技术成熟，可以很快的投入工业实际中，为难以埋设的管线施工找到一种新的方法，装置维护方便，经济效益显著。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

海底管线破土深挖埋设装置，包括有机架、滑靴装置、埋设犁臂、大流量喷冲泵、高压喷射泵和滑靴变幅装置，其特征在于所述滑靴装置有两套，分别与所述机架铰接，所述滑靴装置与所述滑靴变幅装置一端连接，所述滑靴变幅装置另一端与所述机架连接，所述大流量喷冲泵与所述高压喷射泵分别设置于机架上，所述埋设犁臂设置于机架下端，并设置有导缆槽，所述埋设犁臂前端设置有机械破土装置，后端设置有喷射孔。

海底管线破土深挖埋设装置埋设方法，包括以下步骤：

⑴管线穿埋设犁臂下放到起始铺设位置；

⑵吊放埋设装置入水；

⑶牵拉埋设装置随同管线铺设路由前进，到达开始埋设位置；

⑷开启大流量喷冲泵和高压喷射泵，启动埋设犁臂上的机械破土装置；

⑸调整滑靴变幅装置使油缸不断缩回，配合埋设装置的前进，实现连续加深的沟深；

⑹达到设定的埋设深度，停止滑靴变幅装置油缸变化，直至埋设位置；

⑺继续移动埋设装置，调整滑靴变幅装置使油缸不断伸出，埋设深度逐渐降低，直至埋设犁臂离开泥面；

⑻关闭大流量喷冲泵和高压喷射泵，停止埋设犁臂上的机械破土装置动作；

⑼回收埋设装置，埋设结束。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，通过采用组合的破土装置进行破土排泥，实现对土壤的深挖沟将管线埋设到设定要求的深度。机械的破土装置效率高，简单可靠。水利破土装置技术成熟，不容易损伤管线，能够满足不同的深度排泥要求。该装置结合不同破土开方式的特点，能够满足2.5米以上深度管线的埋设要求，采用的装置结构简单、技术成熟，可以很快的投入工业实际中，为难以埋设的管线施工找到一种新的方法，装置维护方便，经济效益显著。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明：

图1为本发明结构轴测图。

图中主要标号说明：

1—左滑靴装置；2—机架；3—大流量喷冲泵；4—滑靴变幅装置；5—右滑靴装置；6—埋设犁臂；7—高压喷射泵。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明进行详细的描述。

如图1所示，海底管线破土深挖埋设装置，包括有机架2、滑靴装置、埋设犁臂6、大流量喷冲泵3、高压喷射泵7和滑靴变幅装置4，滑靴装置有两套，左滑靴装置1、右滑靴装置5分别与机架2铰接，为了承受埋设装置对泥面的载荷，使埋设装置在使用过程中不会陷入泥中，左滑靴装置1和右滑靴装置5配置有较大的触泥面积，按照软土不下陷影响拖拉前进进行设计，滑靴的前端有上扬的坡度，以适应在前进中的阻力影响，不会陷入泥中。滑靴装置与滑靴变幅装置4一端连接，滑靴变幅装置4另一端与机架2连接，在滑靴变幅装置4的控制下左滑靴装置1和右滑靴装置5可以进行摆幅变化，实现对埋设犁臂6入泥深度调节。机架2上安装有2台大流量喷冲泵3和2台高压喷射泵7，考虑设备的可靠性，实际使用中大流量喷冲泵3和高压喷射泵7均只开一台，以备在出现故障时切换备用泵，保障工程可以顺利开展，符合相关海洋工程规范要求。在机架2上还设置有控制系统和液压系统，以提供埋设装置动力和控制信号，按照实际使用要求进行动作。牵引绳设置在机架2的前端，通过船舶的前进拉动埋设装置整体前进。埋设犁臂6设置于机架2下端，并设置有导缆槽，为了避免管线在下放过程中与埋设犁臂6的导缆槽摩擦，导缆槽内部四周均设置有尼龙滚轴，使管线在通过时都是滚动摩擦，最大限度的减少管线的损伤。前端的机械破土装置采用液压马达驱动狼牙棒式破土器，实现对土壤的破碎，后端有强力的喷射孔，射流将破碎的土壤冲走，形成稳定的沟型。整个埋设装置还设置有一系列的传感器，监测管线的实时姿态，防止下放管线速度过快或者太慢，导致铺设出现故障。同时还监测牵引绳拉力，防止在运行过程中拉力过大，损伤管线或埋设装置。其上还有部分水下摄像头，监测管线的形态，供控制人员获取信息。

海底管线破土深挖埋设装置埋设方法，包括以下步骤：

⑴管线穿埋设犁臂6下放到起始铺设位置；

⑵吊放埋设装置入水；

⑶牵拉埋设装置随同管线铺设路由前进，到达开始埋设位置；

⑷开启大流量喷冲泵3和高压喷射泵7，启动埋设犁臂6上的机械破土装置；

⑸调整滑靴变幅装置4使油缸不断缩回，配合埋设装置的前进，实现连续加深的沟深；

⑹达到设定的埋设深度，停止滑靴变幅装置4油缸变化，直至埋设位置；

⑺继续移动埋设装置，调整滑靴变幅装置4使油缸不断伸出，埋设深度逐渐降低，直至埋设犁臂6离开泥面；

⑻关闭大流量喷冲泵3和高压喷射泵7，停止埋设犁臂6上的机械破土装置动作；

⑼回收埋设装置，埋设结束。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.海底管线破土深挖埋设装置，包括有机架、滑靴装置、埋设犁臂、大流量喷冲泵、高压喷射泵和滑靴变幅装置，其特征在于所述滑靴装置有两套，分别与所述机架铰接，所述滑靴装置与所述滑靴变幅装置一端连接，所述滑靴变幅装置另一端与所述机架连接，所述大流量喷冲泵与所述高压喷射泵分别设置于机架上，所述埋设犁臂设置于机架下端，并设置有导缆槽，所述埋设犁臂前端设置有机械破土装置，后端设置有喷射孔。

2.一种采用如权利要求1所述的海底管线破土深挖埋设装置埋设方法，包括以下步骤：

⑴管线穿埋设犁臂下放到起始铺设位置；

⑵吊放埋设装置入水；

⑶牵拉埋设装置随同管线铺设路由前进，到达开始埋设位置；

⑷开启大流量喷冲泵和高压喷射泵，启动埋设犁臂上的机械破土装置；

⑸调整滑靴变幅装置使油缸不断缩回，配合埋设装置的前进，实现连续加深的沟深；

⑹达到设定的埋设深度，停止滑靴变幅装置油缸变化，直至埋设位置；

⑺继续移动埋设装置，调整滑靴变幅装置使油缸不断伸出，埋设深度逐渐降低，直至埋设犁臂离开泥面；

⑻关闭大流量喷冲泵和高压喷射泵，停止埋设犁臂上的机械破土装置动作；

⑼回收埋设装置，埋设结束。