CN109386651A - 一种管道应急回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于海底管道回收领域，具体涉及一种管道应急回收装置。包括液压系统、起吊勾头、牙型推进器、引导锥、吊钩、配重臂、锁扣、压板、环形绳索、浮球、O型环、基座等；液压系统一端通过销轴与起吊勾头连接，另一端通过销轴连接牙型推进器，牙型推进器的末端连接引导锥；管道应急回收装置前段采用圆形上、下层支架构成刚性支撑，中段采用V型槽构成柔性支撑，后段采用方形上、下层支架构成刚性支撑。本发明实现了水下废弃海管的回收，采用回收装置配合ROV操作手，无需潜水员下水减少了人力资本，降低了风险；采用该装置回收海管可以减少水下作业时间，提高施工速度和作业效率；采用锁紧与自锁装置，结构简单、方便，提高作业稳定性。

Description

一种管道应急回收装置

技术领域

本发明属于海底管道回收领域，具体涉及一种管道应急回收装置。

背景技术

管道应急回收装置广泛用于海底管道回收领域。目前，我国尚没有自主研发的回收装置，海底管道回收的方法主要采用打孔穿销的方式，需要在距离截面合适位置开孔，插入高强度销轴。该方法需要潜水员水下作业，耗费人力；且易造成应力集中撕裂海管。该方法不适用于大型管桩且工作效率低，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原理简单、效率高的管道应急回收装置。

一种管道应急回收装置，包括液压系统、起吊勾头、U型勾头、吊头、套筒、开口销、牙型推进器、球笼、密封圈、引导锥、紧定螺钉、底板、挡板、壁板、移动滑块长板、吊钩、配重臂、C型环、锁扣、压板、环形绳索、浮球、O型环、方形挡板、基座下层、端盖、弹簧、压缩弹簧轴，基座上层、V型槽、方形上层支架、方形下层支架、圆形上层支架、圆形下层支架；液压系统一端通过销轴与起吊勾头连接，起吊勾头、U型勾头均通过销轴与吊头连接；液压系统另一端通过销轴连接牙型推进器，牙型推进器的末端连接引导锥；球笼的内外层通过螺栓连接；在液压系统中段连接着两个C型环；U型勾头左端连接O型环，O型环通过环形绳索连接浮球；管道应急回收装置前段采用圆形上、下层支架构成刚性支撑，中段采用V型槽构成柔性支撑，后段采用方形上、下层支架构成刚性支撑。

所述一种管道应急回收装置，液压系统包括前端盖、液压缸、后端盖、活塞杆及活塞、防尘圈、拉杆用星型圈、格莱圈、挡环、O型圈、耐磨环、特康AQ圈、耐磨环；前端盖、后端盖与液压缸通过螺栓采用法兰式连接，采用螺栓连接时，要加垫圈，液压缸的筒壁开有两个用于进出的油孔。

所述一种管道应急回收装置，锁扣包括曲柄、连杆、摇杆、基座、销轴、开口销、挡片；曲柄、连杆、摇杆、基座通过销轴构成曲柄摇杆机构，采用销轴连接时，中间加挡片，利用四杆机构的死点构成锁扣的自锁，且曲柄的形状决定自锁性能。

所述一种管道应急回收装置，牙型推进器的斜面、钢珠、球构成锁紧装置，钢珠位于牙型推进器的斜面上；在锁紧过程中液压系统的活塞杆推动牙型推进器进而推动钢珠向外侧运动，通过管桩内壁和球之间的弹性形变形成摩擦副进而锁紧管桩；在解锁过程中活塞杆反向运动带动牙型推进器的牙反向运动使得钢珠脱离锁紧状态而复位；利用斜面特性，在装置竖直起吊时，钢珠向外侧运动，实现自锁。

所述一种管道应急回收装置，球笼分为球笼内层和球笼内层，球笼内、外层在轴向和周向均开一系列孔，其中内层的孔直径与球相同，用于周向固定球，且与球在装配时采用过渡配合；球笼外层的孔直径小于球，防止球在向外运动时从外侧脱落。

所述一种管道应急回收装置，引导锥、牙型推进器、活塞杆、起吊勾头的中心均打了通孔，形成排水系统，从而作业时排除管桩内的水，减轻作业时管桩的总重。

所述一种管道应急回收装置，V型槽与基座上层通过销轴连接，销轴上有挡片，压缩弹簧轴位于基座上层和基座下层之间。

所述一种管道应急回收装置，方形上、下层支架之间一端通过圆柱销连接，一端通过螺栓连接，圆形上、下层支架之间一端通过圆柱销连接，一端通过螺栓连接。

所述一种管道应急回收装置，C型环、配重块、挡板、吊钩、壁板、移动滑块等组成装置的吊具，移动滑块长板和配重臂均位于壁板上，移动滑块长板上开有孔。

本发明的有益效果在于：

本发明实现了水下废弃海管的回收，采用回收装置配合ROV操作手，无需潜水员下水减少了人力资本，降低了风险；采用该装置回收海管可以减少水下作业时间，提高施工速度和作业效率；采用锁紧与自锁装置，结构简单、方便，提高作业稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图正视图；

图2为本发明的结构示意图俯视图；

图3为本发明的结构示意图左视图；

图4为图1的D处的剖视图；

图5为图1的E处的剖视图；

图6为图1的F处的剖视图；

图7为液压系统的主视图；

图8是图7的Ⅰ处局部放大图；

图9是图7的Ⅱ处局部放大图；

图10为锁扣的主视图；

图11为锁扣的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

总结构如附图1、附图2、附图3所示，一种管道应急回收装置由1、液压系统，2、起吊勾头，3、销轴1，4、销轴2，5、销轴3，6、U型勾头，7、吊头，8、套筒1，9、M16x130螺栓，10、M16弹簧垫片，11、M16螺母，12、M16x140螺栓，13、M16弹簧垫圈，14、六角螺母，15、M56弹簧垫圈，16、M56六角螺母，17、销轴2，18、牙型推进器，19、球笼内层，20、球，21、球笼外层，22、密封圈，23、引导锥-后段，24、M14x65内六角螺栓，25、引导锥-前端，26、紧定螺钉M16x30，27、M8x50，28、弹簧垫圈，29、M8六角螺母，30、底板，31、M20x70六角螺栓，32、挡板，33、壁板，34、移动滑块长板，35、吊钩，36、M20x140内六角螺栓，37、轴套，38、M42x280六角螺栓，39、M42x240六角螺栓，40、M42平垫圈，41、M42六角螺母，42、M20x220六角螺栓，43、平垫圈，44、M20六角螺母，45、轴套2，46、配重臂，47、C型环，48、压板，49、锁扣，50、吊头，51、环形绳索，52、浮球，53、O型环，54、方形挡板，55、开口销13x79，56、挡片，57、销轴3，58、压缩弹簧轴，59、基座下层，60、端盖，61、弹簧，62、基座上层，63、V型槽，64、方形上层支架，65、圆柱销，66、方形下层支架67、M20x90六角螺栓，68、M20平垫圈，69、M20六角螺母，70、M24吊环螺钉，71、圆形上层支架，72、圆形下层支架所构成。其特征在于液压系统1的一端通过销轴3与起吊勾头2连接，起吊勾头2、U型勾头6与吊头7均通过销轴4连接；液压系统1另一端通过销轴17连接牙型推进器18，通过螺栓连接球笼的内外层19、21；牙型推进器18的末端连接引导锥23；在液压系统1中段连接着两个C型卡环47，移动滑块长板34位于壁板33上，并辅以配重臂46；在管道应急回收装置前中后段分别采用圆形上、下层支架71、72，V型槽63，方形上、下层支架64、66加以支撑。

图4、图5、图6构成了支撑架，V型槽63、压缩弹簧轴58、弹簧61、方形上层支架64、方形下层支架66、圆形上层支架71、圆形下层支架72构成了支撑架，其中方形上、下层支架64、66和圆形上、下层支架71、72用于两端刚性支撑，中间采用V型槽53、压缩弹簧轴58、弹簧61构成柔性支撑。

图7、图8反映了锁扣是由4901、曲柄，4902、摇杆，4903、基座，4904、连杆，4905、开口销8x50，4906、开口销5x32，4907、销轴16x65，4908、销轴12x40，4909、挡片。其特征在于：曲柄4901、连杆4904、摇杆4902、基座4903通过销轴4907构成曲柄摇杆机构，利用四杆机构的死点构成锁扣的自锁，且曲柄4901的形状决定自锁性能。

图9、图10、图11表现出了液压缸系统的工作原理，是由0101、球笼，0102、前端盖，0103、液压缸，0104、后端盖，0105、活塞杆及活塞，0106、防尘圈，0107、拉杆用星形圈，0108、格莱圈，0109、M10x50六角螺栓，0110、平垫圈，0111、M10弹性垫圈，0112、M10螺母，0113、挡环，0114、O型圈，0115、耐磨环，0116、特康AQ圈，0117、耐磨环，0118、M10x35六角螺栓组成的。其特征在于整个装置分为锁紧与解锁的功能，牙型推进器18是由多个斜面构成且斜面上放置钢珠20，在锁紧过程中液压系统1的活塞杆0105推动牙型推进器18进而推动钢珠20向外侧运动，通过管桩内壁和球20之间的弹性形变形成摩擦副进而锁紧管桩；在解锁过程中活塞杆0105反向运动带动牙型推进器18的牙反向运动使得钢珠20脱离锁紧状态而复位，且利用斜面特性在装置竖直起吊时可以实现自锁。

本发明的应用方法:

准备过程：拧开连接方形上层支架、方形下层支架、圆形上层支架、圆形下层支架的螺栓，将上层支架移开；在移动滑块长板合适位置系上钢索，在绳索的起吊下将回收装置从甲板上运送到海底，在回收装置与管桩几乎同心时停止运动。

锁紧过程：在引导锥的作用下，回收装置的头部插入管桩内部；ROV操作手夹着回收装置的壁板进一步推动它直到全部插入到管桩内；用软管从液压系统的油孔中注入液压油，推动活塞杆进而推动牙型推进器前进，在牙型推进器斜面的作用下，钢珠向外运动，经过球笼内外层的孔嵌入管桩内壁中，达到锁紧的目的。

排水过程：在回收装置锁紧管桩时，进一步注入液压油使得牙型推进器继续前进挤压位于装置前端的密封圈直到密封圈完全涨紧管桩内壁；在管桩的另一侧防置一个浮球，在鼓风机的吹动下，浮球将管桩的水从回收装置的中心孔排出。

起吊过程：利用ROV操作手将锁扣解锁将C型环、壁板、移动滑块等组成的吊具移开后；在绳索的拉力下，回收装置带着管桩从水平位置变为垂直起吊；在此过程中，回收装置在管桩的自重下带动牙型推进器前进迫使钢珠压紧管桩内壁实现自锁；在绳索的拉动下，管桩被回收至甲板。

解锁过程：反向注入液压油，活塞杆后退带动牙型推进器反向运动，在牙的作用下，带动钢珠的复位，达到解锁的目的。

最后，需要注意的是，以上的列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。例如，密封圈可以是其他类型的密封圈；各零件之间亦可采用螺钉之外的其他连接方式；锁紧装置动力源不限于液压，可以为其他动力方式；钢珠的数量和球笼孔的数量均不限于本发明，可以为其他任意数量。本领域的普通的技术人员能从本发明公开的内容中直接导出和联想到的所有变形均认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种管道应急回收装置，包括液压系统、起吊勾头、U型勾头、吊头、套筒、开口销、牙型推进器、球笼、密封圈、引导锥、紧定螺钉、底板、挡板、壁板、移动滑块长板、吊钩、配重臂、C型环、锁扣、压板、环形绳索、浮球、O型环、方形挡板、基座下层、端盖、弹簧、压缩弹簧轴，基座上层、V型槽、方形上层支架、方形下层支架、圆形上层支架、圆形下层支架；其特征在于：液压系统一端通过销轴与起吊勾头连接，起吊勾头、U型勾头均通过销轴与吊头连接；液压系统另一端通过销轴连接牙型推进器，牙型推进器的末端连接引导锥；球笼的内外层通过螺栓连接；在液压系统中段连接着两个C型环；U型勾头左端连接O型环，O型环通过环形绳索连接浮球；管道应急回收装置前段采用圆形上、下层支架构成刚性支撑，中段采用V型槽构成柔性支撑，后段采用方形上、下层支架构成刚性支撑。

2.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述液压系统包括前端盖、液压缸、后端盖、活塞杆及活塞、防尘圈、拉杆用星型圈、格莱圈、挡环、O型圈、耐磨环、特康AQ圈、耐磨环；前端盖、后端盖与液压缸通过螺栓采用法兰式连接，采用螺栓连接时，加有垫圈，液压缸的筒壁开有两个油孔。

3.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述锁扣包括曲柄、连杆、摇杆、基座、销轴、开口销、挡片；曲柄、连杆、摇杆、基座通过销轴连接构成曲柄摇杆机构，采用销轴连接时，中间加有挡片，利用四杆机构的死点构成锁扣的自锁，曲柄的长度可调。

4.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述牙型推进器的斜面、钢珠、球构成锁紧装置，钢珠位于牙型推进器的斜面上。

5.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述球笼分为球笼内层和球笼内层，球笼内、外层在轴向和周向均开一系列孔，其中内层的孔直径与球相同，球笼外层的孔直径小于球。

6.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述引导锥、牙型推进器、活塞杆、起吊勾头的中心均打了通孔，构成装置排水系统。

7.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述V型槽与基座上层通过销轴连接，销轴上有挡片，压缩弹簧轴位于基座上层和基座下层之间。

8.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述方形上、下层支架之间一端通过圆柱销连接，另一端通过螺栓连接，圆形上、下层支架之间一端通过圆柱销连接，另一端通过螺栓连接。

9.根据权利要求1所述一种管道应急回收装置，其特征在于：所述C型环、配重块、挡板、吊钩、壁板、移动滑块等组成装置的吊具，移动滑块长板和配重臂均位于壁板上，移动滑块长板上开有孔。