CN107653454B - 一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法及安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法及安装装置，其特征在于，包括以下步骤：1)将重力基础和缠绕有复合电缆的电缆滚筒放置在海上平台底层甲板，将三角孔板钩设在海上平台底层顶板；2)将第一电缆绞车的牵引绳穿过第一定滑轮经动滑轮连接三角孔板，并将动滑轮固定连接重力基础；3)启动第一电缆绞车下放重力基础至海床处设计位置，将第二电缆绞车的牵引绳穿过第二定滑轮连接三角孔板；4)启动第二电缆绞车使三角孔板脱离海上平台底层顶板，将三角孔板连接复合电缆一端的辅助缆；5)启动第一电缆绞车下放复合电缆，将复合电缆连接重力基础；6)将复合电缆另一端设置在复合电缆张拉点，本发明可广泛用于海洋石油平台领域中。

Description

一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法及安装装置

技术领域

本发明涉及一种张紧式外加电流装置的安装方法及安装装置，特别是关于一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法及安装装置。

背景技术

目前中国很多海上平台已到服役后期且需要延长服役年限，通常采用在现有平台上新增外加电流阴极保护装置的方法来保护海上平台导管架，以延长海上平台服役年限。用于延寿的外加电流方法通常可分为远地阳极式和张紧式外加电流两种方法，张紧式外加电流装置包括水上部件和水下部件两个部分，其中水下部件主要包括位于海床上的重力基础以及重力基础与海上平台之间的复合电缆，由于水下复合电缆的特殊结构，安装时在海流作用下，复合电缆可能存在自转、缠绕、碰撞、破坏等风险，因此如何安全且精确安装水下部件是整套紧式外加电流装置的主要安装技术难点。

目前中国海洋石油平台尚无采用张紧式外加电流装置进行延寿的设计和应用先例，因此也缺乏相应的安装方法及安装装置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够延长海上平台服役年限的张紧式外加电流装置水下部件的安装方法及安装装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将重力基础和缠绕有复合电缆的电缆滚筒放置在海上平台的底层甲板，并将三角孔板钩设在海上平台的底层顶板；2)将第一电缆绞车的牵引绳穿过第一定滑轮经动滑轮连接三角孔板，并将动滑轮通过ROV卸扣固定连接重力基础；3)启动第一电缆绞车下放重力基础至海床处设计位置，将第二电缆绞车的牵引绳穿过第二定滑轮连接三角孔板；4)启动第二电缆绞车使三角孔板脱离海上平台的底层顶板并下放，将三角孔板连接复合电缆一端的辅助缆，并将第二电缆绞车的牵引绳与三角孔板解除连接；5)启动第一电缆绞车下放复合电缆至位于海床处设计位置的重力基础，将复合电缆连接重力基础，并将重力基础与ROV卸扣以及复合电缆的辅助缆与三角孔板分别解除连接；6)将复合电缆另一端设置在复合电缆张拉点，完成张紧式外加电流装置水下部件的安装。

进一步地，通过ROV确定所述步骤3)中下放的重力基础是否到达海床处设计位置。

进一步地，所述复合电缆张拉点在海床上的投影位置与所述重力基础的海床处设计位置重合。

一种张紧式外加电流装置水下部件的安装装置，其特征在于，该安装装置包括第一电缆绞车、第二电缆绞车、第一定滑轮、第二定滑轮、动滑轮和三角孔板；所述第一电缆绞车和第二电缆绞车固定设置在海上平台的底层甲板，位于所述第一电缆绞车和第二电缆绞车之间，所述海上平台的底层顶板设置有复合电缆张拉点，对应于所述第一电缆绞车，所述复合电缆张拉点一侧的海上平台底层顶板设置有所述第一定滑轮，对应于所述第二电缆绞车，所述复合电缆张拉点另一侧的海上平台底层顶板设置有所述第二定滑轮和三角孔板，所述三角孔板与海上平台的底层顶板钩设连接；所述第一电缆绞车的牵引绳穿过所述第一定滑轮经所述动滑轮固定连接所述三角孔板，所述动滑轮还通过ROV卸扣固定连接重力基础，所述第二电缆绞车的牵引绳穿过所述第二定滑轮可拆卸连接所述三角孔板。

进一步地，所述复合电缆张拉点在海床上的投影位置与所述重力基础的海床处设计位置重合。

进一步地，所述三角孔板上开设有用于连接所述第一电缆绞车的牵引绳、第二电缆绞车的牵引绳和海上平台底层顶板的三个通孔。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、由于受海流影响，柱状重力基础自身可能发生旋转，引起复合电缆发生扭转，进而导致复合电缆破坏，本发明通过第一电缆绞车和第二电缆绞车将重力基础与复合电缆分两步下放，避免复合电缆的扭转破坏风险，进而能够延长海上平台服役年限。2、本发明通过第一电缆绞车的牵引绳下放复合电缆，下放安装过程安全可控，由于牵引绳始终处于张紧状态，不会因为松弛而发生打结缠绕，因此保证复合电缆能够沿着准确的路径下放到海底。3、本发明中水下机器人(以下简称ROV)的水下作业只需要完成一次连接和两次脱钩就可以完成全部安装，操作简单方便，可以广泛应用于海洋石油平台领域中。

附图说明

图1是本发明中重力基础下放的状态示意图；

图2是本发明中重力基础就位的状态示意图；

图3是本发明中复合电缆连接第一电缆绞车牵引绳的状态示意图；

图4是本发明中复合电缆下放的状态示意图；

图5是本发明中水下部件完成安装的状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

如图1～5所示，本发明提供的张紧式外加电流装置水下部件的安装装置，包括第一电缆绞车1、第二电缆绞车2、第一定滑轮3、第二定滑轮4、动滑轮5、三角孔板6和ROV(水下机器人)卸扣7。

第一电缆绞车1和第二电缆绞车2固定设置在海上平台的底层甲板，位于第一电缆绞车1和第二电缆绞车2之间，海上平台的底层顶板设置有复合电缆张拉点8，且复合电缆张拉点8在海床上的投影位置与重力基础9的海床处设计位置重合，对应于第一电缆绞车1，复合电缆张拉点8一侧的海上平台底层顶板设置有用于固定连接第一定滑轮3的第一吊点10，对应于第二电缆绞车2，复合电缆张拉点8另一侧的海上平台底层顶板设置有用于钩设连接三角孔板6的第二吊点11和用于固定连接第二定滑轮4的第三吊点12，三角孔板6采用等边三角形结构，三角孔板6上开设有三个通孔61，分别用于连接第一电缆绞车1的牵引绳、第二电缆绞车2的牵引绳和第二吊点11，第一电缆绞车1的牵引绳穿过第一定滑轮3经动滑轮5固定连接三角孔板6，动滑轮5还通过ROV卸扣7固定连接重力基础9，第二电缆绞车2的牵引绳穿过第二定滑轮4可拆卸连接三角孔板6。

基于上述张紧式外加电流装置水下部件的安装装置，本发明还提供一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法，包括以下步骤：

1)将第一电缆绞车1、第二电缆绞车2、重力基础9和缠绕有复合电缆13的电缆滚筒14分别放置在海上平台的底层甲板，并在海上平台的底层顶板上设置复合电缆张拉点8、第一吊点10、第二吊点11和第三吊点12，其中，复合电缆张拉点8在海床上的投影位置与重力基础9的海床处设计位置重合，在第一吊点10处设置第一定滑轮3，第二吊点11处钩设三角孔板6。

2)如图1所示，将第一电缆绞车1的牵引绳穿过第一定滑轮3经动滑轮5连接三角孔板6，并将动滑轮5通过ROV卸扣7固定连接重力基础9。

3)如图2所示，启动第一电缆绞车1缓慢下放重力基础9，保持第一电缆绞车1的牵引绳始终处于张紧状态，通过ROV辅助确定下放的重力基础9是否到达海床处设计位置，当确定重力基础9已下放至海床处设计位置时，停止第一电缆绞车1，在第三吊点12处设置第二定滑轮4，并将第二电缆绞车2的牵引绳穿过第二定滑轮4连接三角孔板6。

4)如图3所示，启动第二电缆绞车2使三角孔板6脱离第二吊点11并下放，将三角孔板6通过人工方式连接复合电缆13一端的辅助缆，并将第二电缆绞车2的牵引绳与三角孔板6解除连接，回收第二电缆绞车2的牵引绳后停止第二电缆绞车2。

5)如图4所示，启动第一电缆绞车1下放复合电缆13，当通过ROV或第一电缆绞车1的牵引绳下放长度确定复合电缆13已下放至位于海床处设计位置的重力基础时，停止第一电缆绞车1，通过ROV将复合电缆13连接重力基础9，并将重力基础9与ROV卸扣7以及复合电缆13的辅助缆与三角孔板6分别解除连接。

6)如图5所示，启动第一电缆绞车1回收三角孔板6、动滑轮5和ROV卸扣7，将复合电缆13另一端设置在复合电缆张拉点，清理吊装包装物等垃圾，完成张紧式外加电流装置水下部件的安装。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将重力基础和缠绕有复合电缆的电缆滚筒放置在海上平台的底层甲板，并将三角孔板钩设在海上平台的底层顶板；

2)将第一电缆绞车的牵引绳穿过第一定滑轮经动滑轮连接三角孔板，并将动滑轮通过ROV卸扣固定连接重力基础；

3)启动第一电缆绞车下放重力基础至海床处设计位置，将第二电缆绞车的牵引绳穿过第二定滑轮连接三角孔板；

4)启动第二电缆绞车使三角孔板脱离海上平台的底层顶板并下放，将三角孔板连接复合电缆一端的辅助缆，并将第二电缆绞车的牵引绳与三角孔板解除连接；

5)启动第一电缆绞车下放复合电缆至位于海床处设计位置的重力基础，将复合电缆连接重力基础，并将重力基础与ROV卸扣以及复合电缆的辅助缆与三角孔板分别解除连接；

6)将复合电缆另一端设置在复合电缆张拉点，完成张紧式外加电流装置水下部件的安装。

2.如权利要求1所述的一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法，其特征在于，通过ROV确定所述步骤3)中下放的重力基础是否到达海床处设计位置。

3.如权利要求1所述的一种张紧式外加电流装置水下部件的安装方法，其特征在于，所述复合电缆张拉点在海床上的投影位置与所述重力基础的海床处设计位置重合。

4.一种张紧式外加电流装置水下部件的安装装置，其特征在于，该安装装置包括第一电缆绞车、第二电缆绞车、第一定滑轮、第二定滑轮、动滑轮和三角孔板；

所述第一电缆绞车和第二电缆绞车固定设置在海上平台的底层甲板，位于所述第一电缆绞车和第二电缆绞车之间，所述海上平台的底层顶板设置有复合电缆张拉点，对应于所述第一电缆绞车，所述复合电缆张拉点一侧的海上平台底层顶板设置有所述第一定滑轮，对应于所述第二电缆绞车，所述复合电缆张拉点另一侧的海上平台底层顶板设置有所述第二定滑轮和三角孔板，所述三角孔板与海上平台的底层顶板钩设连接；所述第一电缆绞车的牵引绳穿过所述第一定滑轮经所述动滑轮固定连接所述三角孔板，所述动滑轮还通过ROV卸扣固定连接重力基础，所述第二电缆绞车的牵引绳穿过所述第二定滑轮可拆卸连接所述三角孔板。

5.如权利要求4所述的一种张紧式外加电流装置水下部件的安装装置，其特征在于，所述复合电缆张拉点在海床上的投影位置与所述重力基础的海床处设计位置重合。

6.如权利要求4所述的一种张紧式外加电流装置水下部件的安装装置，其特征在于，所述三角孔板上开设有用于连接所述第一电缆绞车的牵引绳、第二电缆绞车的牵引绳和海上平台底层顶板的三个通孔。