CN108331969A - 一种水下石油管道沉管装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水下石油管道沉管装置，包括船体，所述船体甲板的两侧面堆放有石油管，甲板的顶面中心位置固定有支撑台，支撑台顶部设有转向台，悬挂架通过主支撑柱和侧支撑柱固定在转向台上，悬挂架的右侧端内部开设有运送滑槽，运送滑槽内设有沉管转盘，沉管转盘的顶部通过旋转杆与滑槽电机的电机轴相固定，滑槽电机固定在随动电机底座顶面上，滑槽电机的两侧设有滑槽电动气泵，滑槽电动气泵的输气管由顶槽口向下穿入气管通道内，沉管转盘的底面设有牵引绳索和升降绳索，升降绳索的底部与夹具装置相连，夹具装置内设有夹具伸缩气泵；本发明可以通过旋转来调整石油管落入海底的角度和位置，大大提高了沉管的精准性。

Description

一种水下石油管道沉管装置
技术领域
本发明涉及一种石油管道施工设备领域，具体是一种水下石油管道沉管装置。
背景技术
在海洋石油开采过程中，浅海中采出来的原油则可由生产平台直接装入油船，但在深海中采出来的原油，大型油船停靠生产平台会威胁到平台安全，因此出现了海中专用于停靠大型油船的单点系泊，这样，就要有连接各生产平台与单点系泊之间的输油管道，在海底铺设输送石油和天然气管道的工程，这其中又包括海上定位、铺设管道及开沟等项作业。
中铺设管道常见的方法有铺管船铺设、牵引法铺设和卷筒船铺设等方式，这些方式的作业过程最终都是将石油管道直接沉入海底，但是这些方法都很难以实现对石油管道落入海底的位置和角度的调整，出现沉管位置不准，角度难以控制等问题，因此，在管道沉入海底后，还需要重新对接分段的管道进行对接、焊接组装，需要潜水作业和大型水下设备来再次对海底的石油管进行位置的调整，十分不便，因此我们需要一种在石油管道下沉过程中就可以准确调整管道位置角度的沉管装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下石油管道沉管装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水下石油管道沉管装置，包括船体、甲板、石油管、支撑台、底座滑槽、滑槽滚珠、转向台、主支撑柱、侧支撑柱、悬挂架、运送滑槽、底槽口、牵引块、牵引环、牵引绳索、输气管、升降绳索、升降固定块、沉管转盘、气管通道、侧槽口、支撑滑轮、支撑滑轮槽、随动电机底座、滑槽电动气泵、滑槽电机、旋转杆、顶槽口、夹具固定块、夹具装置、夹具气管通道、夹具伸缩气泵、连接块、滑动夹具头、支撑台孔、转向电机，所述船体的上表面设有甲板，所述甲板的两侧面堆放有石油管，所述甲板的顶面中心位置固定有支撑台，所述支撑台中心处设有支撑台孔，所述支撑台的顶部设有转向台，所述转向台底部通过滑槽滚珠支撑在支撑台上表面上，所述滑槽滚珠卡设在底座滑槽内，所述底座滑槽开设在支撑台上表面上，所述转向台的底部中心固定着转向电机的电机轴，所述转向电机固定在甲板的底面中心处，所述转向台的顶部左右两侧固定有主支撑柱，所述主支撑柱的上方水平焊接固定着悬挂架，所述悬挂架的侧壁上固定有两根侧支撑柱，所述侧支撑柱底部固定在转向台的顶面上，所述悬挂架的右侧端内部开设有运送滑槽，所述运送滑槽的上下左右壁上分别开设有顶槽口、底槽口和侧槽口，所述运送滑槽内设有沉管转盘，所述沉管转盘的顶部通过旋转杆与滑槽电机的电机轴相固定，所述滑槽电机固定在随动电机底座顶面上，所述随动电机底座底面设有支撑滑轮，所述支撑滑轮卡设在支撑滑轮槽内，所述支撑滑轮槽开设在悬挂架的顶面上，所述滑槽电机的两侧设有滑槽电动气泵，所述滑槽电动气泵的排气端与输气管相连，所述输气管由顶槽口向下穿入气管通道内，所述气管通道开设在沉管转盘内，所述沉管转盘的底面中心处固定有牵引块，所述牵引块穿过底槽口，所述牵引块底部固定有牵引环，所述牵引环上固定连接着牵引绳索，所述沉管转盘的底面两侧固定有升降固定块，所述升降固定块上固定连接着升降绳索，所述升降绳索的底部与夹具固定块固定相连，所述夹具固定块固定在夹具装置顶部，所述夹具装置内部设有夹具气管通道，所述夹具气管通道的右侧壁上设有开口，所述夹具气管通道内部固定着夹具伸缩气泵，所述输气管的底部穿过夹具固定块与夹具伸缩气泵的输气端相连，所述夹具伸缩气泵的驱动端与连接块固定相连，所述连接块的右端与滑动夹具头固定相连，所述夹具装置的底部与滑动夹具头夹在石油管的管壁上。
更进一步的方案：所述底座滑槽为圆形凹槽。
更进一步的方案：所述沉管转盘为圆盘形金属块。
更进一步的方案：所述支撑滑轮槽为开口向上的T型凹槽。
更进一步的方案：所述升降绳索为尼龙绳。
更进一步的方案：所述牵引绳索为多股钢丝绳。
更进一步的方案：所述输气管为橡胶软管。
更进一步的方案：所述夹具装置为倒F形弧形金属块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置有滑槽电机的沉管转盘，在对石油管进行下沉时，便可以通过驱动滑槽电机带动沉管转盘转动，来带动沉管转盘底部牵引着的石油管进行角度的调整，操作简单，解决了沉管位置不准，角度难以控制等问题，大大减轻了后期水底对分段管道组装的工作量，提高了海底铺设石油管的施工效率。
附图说明
图1为水下石油管道沉管装置的结构示意图。
图2为水下石油管道沉管装置中运送滑槽的结构示意图。
图3为水下石油管道沉管装置中夹具装置的结构示意图。
图中：船体1、甲板2、石油管3、支撑台4、底座滑槽5、滑槽滚珠6、转向台7、主支撑柱8、侧支撑柱9、悬挂架10、运送滑槽11、底槽口12、牵引块13、牵引环14、牵引绳索15、输气管16、升降绳索17、升降固定块18、沉管转盘19、气管通道20、侧槽口21、支撑滑轮22、支撑滑轮槽23、随动电机底座24、滑槽电动气泵25、滑槽电机26、旋转杆27、顶槽口28、夹具固定块29、夹具装置30、夹具气管通道31、夹具伸缩气泵32、连接块33、滑动夹具头34、支撑台孔35、转向电机36。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种水下石油管道沉管装置，包括船体1、甲板2、石油管3、支撑台4、底座滑槽5、滑槽滚珠6、转向台7、主支撑柱8、侧支撑柱9、悬挂架10、运送滑槽11、底槽口12、牵引块13、牵引环14、牵引绳索15、输气管16、升降绳索17、升降固定块18、沉管转盘19、气管通道20、侧槽口21、支撑滑轮22、支撑滑轮槽23、随动电机底座24、滑槽电动气泵25、滑槽电机26、旋转杆27、顶槽口28、夹具固定块29、夹具装置30、夹具气管通道31、夹具伸缩气泵32、连接块33、滑动夹具头34、支撑台孔35、转向电机36，所述船体1的上表面设有甲板2，所述甲板2的两侧面堆放有石油管3，所述甲板2的顶面中心位置固定有支撑台4，所述支撑台4中心处设有支撑台孔35，所述支撑台4的顶部设有转向台7，所述转向台7底部通过滑槽滚珠6支撑在支撑台4上表面上，所述滑槽滚珠6卡设在底座滑槽5内，所述底座滑槽5为圆形凹槽，所述底座滑槽5开设在支撑台4上表面上，所述转向台7的底部中心固定着转向电机36的电机轴，所述转向电机36固定在甲板2的底面中心处，所述转向台7的顶部左右两侧固定有主支撑柱8，所述主支撑柱8的上方水平焊接固定着悬挂架10，所述悬挂架10的侧壁上固定有两根侧支撑柱9，所述侧支撑柱9底部固定在转向台7的顶面上，所述悬挂架10的右侧端内部开设有运送滑槽11，所述运送滑槽11的上下左右壁上分别开设有顶槽口28、底槽口12和侧槽口21，所述运送滑槽11内设有沉管转盘19，所述沉管转盘19为圆盘形金属块，所述沉管转盘19的顶部通过旋转杆27与滑槽电机26的电机轴相固定，所述滑槽电机26固定在随动电机底座24顶面上，所述随动电机底座24底面设有支撑滑轮22，所述支撑滑轮22卡设在支撑滑轮槽23内，所述支撑滑轮槽23为开口向上的T型凹槽，所述支撑滑轮槽23开设在悬挂架10的顶面上，所述滑槽电机26的两侧设有滑槽电动气泵25，所述滑槽电动气泵25的排气端与输气管16相连，所述输气管16为橡胶软管，所述输气管16由顶槽口28向下穿入气管通道20内，所述气管通道20开设在沉管转盘19内，所述沉管转盘19的底面中心处固定有牵引块13，所述牵引块13穿过底槽口12，所述牵引块13底部固定有牵引环14，所述牵引环14上固定连接着牵引绳索15，所述牵引绳索15为多股钢丝绳，所述沉管转盘19的底面两侧固定有升降固定块18，所述升降固定块18上固定连接着升降绳索17，所述升降绳索17为尼龙绳，所述升降绳索17的底部与夹具固定块29固定相连，所述夹具固定块29固定在夹具装置30顶部，所述夹具装置30为倒F形弧形金属块，所述夹具装置30内部设有夹具气管通道31，所述夹具气管通道31的右侧壁上设有开口，所述夹具气管通道31内部固定着夹具伸缩气泵32，所述输气管16的底部穿过夹具固定块29与夹具伸缩气泵32的输气端相连，所述夹具伸缩气泵32的驱动端与连接块33固定相连，所述连接块33的右端与滑动夹具头34固定相连，所述夹具装置30的底部与滑动夹具头34夹在石油管3的管壁上。
本发明的工作原理是：工作时，首先通过牵引绳索15将沉管转盘19拉到2的上方，将夹具装置30上的滑动夹具头34卡在石油管3的管壁上，然后打开滑槽电机26给夹具伸缩气泵32提供气压，夹具伸缩气泵32推动连接块33向下运动，滑动夹具头34将石油管3加紧，然后通过牵引绳索15将沉管转盘19整体拉到运送滑槽11的最右侧，再将石油管3推入水中，其中输气管16和升降绳索17都预先预留有足够长度，在石油管3到达水底位置时，打开滑槽电机26，滑槽电机26带动旋转杆27转动，通过旋转杆27带动沉管转盘19在运送滑槽11内转动，沉管转盘19底部通过升降固定块18固定的升降绳索17随着沉管转盘19转动，直到石油管3在水底转动到合适位置时，关闭滑槽电机26，断开滑槽电动气泵25电源，夹具伸缩气泵32失去气压支撑，连接块33回缩，滑动夹具头34不在夹紧石油管3的管壁，通过提拉升降绳索17，将夹具装置30再次收起，重新对下次沉管进行操作，其中，设置的转向电机36，可以带动转向台7整体转动，便于夹具装置30在船体1上装载石油管3，转向台7底部设置滑槽滚珠6可以保证转向台7在支撑台4的上表面平滑转动，其中设置的主支撑柱8和侧支撑柱9主要保证悬挂架10可以稳定固定，其中随动电机底座24顶部设置的滑槽电机26，可以让沉入水底的石油管3在下降过程中或者在水底面旋转调整3 ·的角度，从而省去人力或者大型机械需要二次对管的繁琐步骤，使得石油管3的沉管速度更快且更加准确，其中滑槽电动气泵25主要通过输气管16给夹具伸缩气泵32提供气源。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种水下石油管道沉管装置，包括船体(1)、甲板(2)、石油管(3)、支撑台(4)、底座滑槽(5)、滑槽滚珠(6)、转向台(7)、主支撑柱(8)、侧支撑柱(9)、悬挂架(10)、运送滑槽(11)、底槽口(12)、牵引块(13)、牵引环(14)、牵引绳索(15)、输气管(16)、升降绳索(17)、升降固定块(18)、沉管转盘(19)、气管通道(20)、侧槽口(21)、支撑滑轮(22)、支撑滑轮槽(23)、随动电机底座(24)、滑槽电动气泵(25)、滑槽电机(26)、旋转杆(27)、顶槽口(28)、夹具固定块(29)、夹具装置(30)、夹具气管通道(31)、夹具伸缩气泵(32)、连接块(33)、滑动夹具头(34)、支撑台孔(35)、转向电机(36)，其特征在于，所述船体(1)的上表面设有甲板(2)，所述甲板(2)的两侧面堆放有石油管(3)，所述甲板(2)的顶面中心位置固定有支撑台(4)，所述支撑台(4)中心处设有支撑台孔(35)，所述支撑台(4)的顶部设有转向台(7)，所述转向台(7)底部通过滑槽滚珠(6)支撑在支撑台(4)上表面上，所述滑槽滚珠(6)卡设在底座滑槽(5)内，所述底座滑槽(5)开设在支撑台(4)上表面上，所述转向台(7)的底部中心固定着转向电机(36)的电机轴，所述转向电机(36)固定在甲板(2)的底面中心处，所述转向台(7)的顶部左右两侧固定有主支撑柱(8)，所述主支撑柱(8)的上方水平焊接固定着悬挂架(10)，所述悬挂架(10)的侧壁上固定有两根侧支撑柱(9)，所述侧支撑柱(9)底部固定在转向台(7)的顶面上，所述悬挂架(10)的右侧端内部开设有运送滑槽(11)，所述运送滑槽(11)的上下左右壁上分别开设有顶槽口(28)、底槽口(12)和侧槽口(21)，所述运送滑槽(11)内设有沉管转盘(19)，所述沉管转盘(19)的顶部通过旋转杆(27)与滑槽电机(26)的电机轴相固定，所述滑槽电机(26)固定在随动电机底座(24)顶面上，所述随动电机底座(24)底面设有支撑滑轮(22)，所述支撑滑轮(22)卡设在支撑滑轮槽(23)内，所述支撑滑轮槽(23)开设在悬挂架(10)的顶面上，所述滑槽电机(26)的两侧设有滑槽电动气泵(25)，所述滑槽电动气泵(25)的排气端与输气管(16)相连，所述输气管(16)由顶槽口(28)向下穿入气管通道(20)内，所述气管通道(20)开设在沉管转盘(19)内，所述沉管转盘(19)的底面中心处固定有牵引块(13)，所述牵引块(13)穿过底槽口(12)，所述牵引块(13)底部固定有牵引环(14)，所述牵引环(14)上固定连接着牵引绳索(15)，所述沉管转盘(19)的底面两侧固定有升降固定块(18)，所述升降固定块(18)上固定连接着升降绳索(17)，所述升降绳索(17)的底部与夹具固定块(29)固定相连，所述夹具固定块(29)固定在夹具装置(30)顶部，所述夹具装置(30)内部设有夹具气管通道(31)，所述夹具气管通道(31)的右侧壁上设有开口，所述夹具气管通道(31)内部固定着夹具伸缩气泵(32)，所述输气管(16)的底部穿过夹具固定块(29)与夹具伸缩气泵(32)的输气端相连，所述夹具伸缩气泵(32)的驱动端与连接块(33)固定相连，所述连接块(33)的右端与滑动夹具头(34)固定相连，所述夹具装置(30)的底部与滑动夹具头(34)夹在石油管(3)的管壁上。
2.根据权利要求1所述的水下石油管道沉管装置，其特征在于，所述底座滑槽(5)为圆形凹槽。
3.根据权利要求1所述的水下石油管道沉管装置，其特征在于，所述沉管转盘(19)为圆盘形金属块。
4.根据权利要求1所述的水下石油管道沉管装置，其特征在于，所述支撑滑轮槽(23)为开口向上的T型凹槽。
5.根据权利要求1所述的水下石油管道沉管装置，其特征在于，所述升降绳索(17)为尼龙绳。
6.根据权利要求1所述的水下石油管道沉管装置，其特征在于，所述牵引绳索(15)为多股钢丝绳。
7.根据权利要求1所述的水下石油管道沉管装置，其特征在于，所述输气管(16)为橡胶软管。
8.根据权利要求1所述的水下石油管道沉管装置，其特征在于，所述夹具装置(30)为倒F形弧形金属块。
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