CN111074870B - 海上大型固定平台导管架拆卸系统及拆卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海上大型平台领域，特别是一种海上大型固定平台导管架拆卸系统及拆卸方法。压载舱设置在浮箱箱体内，多角度抱柱装置、滑移轨道和游离式液动切割机均设置在浮箱箱体的上表面；所述滑移轨道包括至少一对主滑移轨道和至少一个副滑移轨道，一对主滑移轨道包括两个沿浮箱箱体的长度方向平行设置的主滑移轨道，副滑移轨道垂直于主滑移轨道设置，一对主滑移轨道之间设有多个副滑移轨道，副滑移轨道的底部设有两个滑动槽，滑动槽分别与主滑移轨道对应设置，主滑移轨道分别设置在滑动槽内，且滑动轨道在滑动槽内滑动。其实现了对大型导管架的拆除作业，施工过程不需要起重船，也无需人员进入施工范围内，经济实用，安全高效。

Description

海上大型固定平台导管架拆卸系统及拆卸方法

技术领域

本发明涉及海上大型平台领域，特别是一种海上大型固定平台导管架拆卸系统及拆卸方法。

背景技术

从20世纪60年代开始，全球对能源的需求日益增长，伴随着工业的巨大发展，海上石油的开采日益增加，至今已建成的海上石油平台近万余座。这其中许多平台都已接近甚至超过服役年限，需要对其按相关规定进行拆除。但对其中一部分大型平台导管架的拆除，采用传统海上起重船等拆除，所面临的问题是耗资巨大，还有一定的风险。未来油气等资源的开发将继续转向深海，大型导管架将大量被制造投入使用，这将对海上超大型导管架的拆除技术及作业能力提出更高的要求。

传统用于海上导管架起重的设备有起重船和半潜式起重平台两类，起重船起重能力有限，难以拆除大型导管架，而半潜式起重平台租借费用十分高昂，从而导致海上导管架的拆卸较难实现，并且成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了海上大型固定平台导管架拆卸系统，其实现了对大型导管架的拆除作业，施工过程不需要起重船，也无需人员进入施工范围内，经济实用，安全高效。

本发明的技术方案是：一种海上大型固定平台导管架拆卸系统，其中，包括浮箱箱体、压载舱、多角度抱柱装置、滑移轨道和游离式液动切割机，压载舱设置在浮箱箱体内，多角度抱柱装置、滑移轨道和游离式液动切割机均设置在浮箱箱体的上表面；

所述滑移轨道包括至少一对主滑移轨道和至少一个副滑移轨道，一对主滑移轨道包括两个沿浮箱箱体的长度方向平行设置的主滑移轨道，副滑移轨道垂直于主滑移轨道设置，一对主滑移轨道之间设有多个副滑移轨道，副滑移轨道的底部设有两个滑动槽，滑动槽分别与主滑移轨道对应设置，主滑移轨道分别设置在滑动槽内，且滑动轨道在滑动槽内滑动；

所述多角度抱柱装置设置在副滑移轨道上，多角度抱柱装置包括滑块、转动柱和数个抱爪，滑块滑动设置在副滑移轨道上，滑块上设有转动柱，转动柱的底端与滑块转动连接，转动柱的顶端固定有连接块，连接块上铰接有两个对称设置的抱爪；

所述游离式液动切割机通过液压管路及控制集成缆线与浮箱箱体连接，游离式液动切割机包括机械手臂、切割锯片、液压马达、推进器和切割机外壳，机械手臂、切割锯片和液压马达均设置在切割机外壳上，包括至少一对机械手臂，机械手臂上设有切割锯片，切割锯片与液压马达连接，浮箱箱体上设有放置槽，切割机外壳上设有固定凸起，游离式液动切割机通过固定凸起设置在放置槽内。

本发明中，所述主滑移轨道上设有锁定装置，该锁定装置用于固定副滑移轨道的位置；副滑移轨道上设有锁定装置，该锁定装置用于固定多角度抱柱装置的位置。锁定装置结构相同，都需要与轨道上的滑块配合使用，滑块内有可动销，轨道上与滑块接触面处设有销孔，当滑块内可动销插入销孔时，即可将滑块锁定在轨道上。

所述浮箱箱体的底部设有全回转螺旋桨推进和定位系统。

所述浮箱箱体通过液压管路及控制集成缆线Ⅱ与远程操控船连接，远程操控船与压载舱、多角度抱柱装置、副滑移轨道、游离式液动切割机电连接。通过远程操控船控制多角度抱柱装置、副滑移轨道、游离式液动切割机动作。

本发明还包括利用海上大型固定平台导管架拆卸系统的拆卸方法，包括以下步骤：

固定浮箱箱体和导管架的拆除部分：

控制压载舱进水，使浮箱箱体做90°翻转，浮箱箱体竖直下潜到水中指定高度，再通过浮箱箱体上的螺旋桨推进靠近导管架，副滑移轨道在主滑移轨道上滑动调整位置，多角度抱柱装置在副滑移轨道上滑动调整位置，调整多角度抱柱装置上的抱爪角度；

螺旋桨推动浮箱箱体缓慢靠近导管架，多角度抱柱装置将导管架弦杆抱死并自锁，将多角度抱柱装置锁死在副滑移轨道上，副滑移轨道锁死在主滑移轨道上；

切割导管架7：

游离式液动切割机脱离浮箱箱体，并游动到导管架指定切割部位进行切割；

使导管架被切割下来的部分浮出水面：

从导管架上被切割下的切块在浮箱箱体上被牢牢抱住，然后压载舱继续排水，浮箱箱体所受浮力变大，副滑移轨道向浮箱箱体的尾部滑动，浮箱箱体浮出水面，浮箱箱体翻转，使得轨道面朝上，切块被浮箱箱体背负。

本发明的有益效果是：实现了对大型导管架的拆除作业，拆除施工过程中不需要起重船，也无需人员进入施工范围内，施工要求难度低，保证了施工人员的安全，安全高效，施工费用低，经济实用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中浮箱箱体下潜的结构示意图；

图3是本发明中浮箱箱体固定待切割部分的结构示意图；

图4是本发明中浮箱箱体负载切块上浮翻转的结构示意图；

图5是本发明中浮箱箱体运动切块的结构示意图；

图6是本发明中多角度抱柱装置的结构示意图；

图7是本发明中游离式液动切割机的结构示意图；

图8是本发明中游离式液动切割机的工作示意图。

图中：1浮箱箱体；2压载舱；3多角度抱柱装置；4主滑移轨道；5副滑移轨道；6游离式液动切割机；7导管架；8液压管路及控制集成缆线Ⅰ；9远程操控船；10液压管路及控制集成缆线Ⅱ；11水平面；12切块；13机械手臂；14切割锯片；15液压马达；16推进器；17固定凸起；18滑块；

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1所示，本发明所述的海上大型固定平台导管架拆卸系统包括浮箱箱体1、压载舱2、多角度抱柱装置3、滑移轨道和游离式液动切割机6，压载舱2设置在浮箱箱体1内，通过改变压载舱1内的压载水储水量，来调整船舶的重心位置、浮态和稳性。多角度抱柱装置3、滑移轨道和游离式液动切割机6均设置在浮箱箱体1的上表面。滑移轨道包括至少一对主滑移轨道和至少一个副滑移轨道5，一对主滑移轨道包括两个沿浮箱箱体1的长度方向平行设置的主滑移轨道4，副滑移轨道5垂直于主滑移轨道4设置，一对主滑移轨道之间设有多个副滑移轨道5。副滑移轨道5的底部设有两个滑动槽，滑动槽分别与主滑移轨道4对应设置，主滑移轨道4分别设置在滑动槽内，且滑动轨道4可以在滑动槽内滑动，从而实现了副滑移轨道5沿主滑移轨道4滑动。主滑移轨道4上设有锁定装置，该锁定装置用于固定副滑移轨道5的位置；副滑移轨道上设有锁定装置，该锁定装置用于固定多角度抱柱装置3的位置。

多角度抱柱装置3设置在副滑移轨道5上。多角度抱柱装置3包括滑块18、转动柱和数个抱爪，其中滑块18滑动设置在副滑移轨道5上，通过改变滑块18的位置，可以改变多角度抱柱装置3的位置。滑块18上设有转动柱，转动柱的底端与滑块18转动连接，转动柱的顶端固定有连接块，连接块上铰接有两个对称设置的抱爪，通过抱爪的闭合和打开，实现抱紧和松开的动作。

如图7所示，游离式液动切割机6包括机械手臂13、切割锯片14、液压马达15、推进器16和切割机外壳，该切割机包括成对的机械手臂，切割锯片14设置在机械手臂13上，切割锯片14与液压马达15连接，在液压马达15的驱动下，切割锯片14旋转，从而实现了对物体的切割。机械手臂13、切割锯片14、液压马达15和推进器16均设置在切割机外壳上，浮箱箱体1上设有放置槽，切割机外壳上设有固定凸起17，游离式液动切割机6通过固定凸起17设置在放置槽内。机械手臂13能够实现一定的抓取能力，机械手臂13抓取被切割物体，从而将游离式液动切割机6固定在被切割物体上。游离式液动切割机6通过液压管路及控制集成缆线8与浮箱箱体1连接，通过液压管路及控制集成缆线8对其供能和控制，使其可以脱离浮箱箱体，游离式液动切割机6由推进器16推进，可在工作场所自由运动，活动半径为50米。

浮箱箱体1的底部设有全回转螺旋桨推进和定位系统，通过螺旋桨的运动实现了浮箱箱体1的上下运动。浮箱箱体1通过液压管路及控制集成缆线Ⅱ10与远程操控船9连接，远程操控船9与压载舱2、多角度抱柱装置3、副滑移轨道5、游离式液动切割机6电连接，通过远程操控船9控制多角度抱柱装置3、副滑移轨道5、游离式液动切割机6动作。

利用该装置实现海上大型固定平台导管架拆卸的方法如下：

第一步，固定浮箱箱体1和导管架7的拆除部分

如图2所示，远程操控船9控制浮箱箱体1进行压载舱2进水，使浮箱箱体1做90°翻转，然后竖直下潜到水中指定高度，再由浮箱箱体1上的螺旋桨推进靠近导管架7，浮箱箱体1上有观测设备对工作情况进行实时观测和反馈，副滑移轨道5在主滑移轨道4上滑动调整位置，使多角度抱柱装置3在高度上达到合适的位置，多角度抱柱装置3在副滑移轨道5上滑动调整位置，在水平方向上达到合适的位置，多角度抱柱装置3上的抱爪可以旋转一定角度，能抱住不同角度的导管架弦杆。

如图3所示，调整好各部分位置和角度后，螺旋桨推动浮箱箱体1缓慢靠近导管架7，多角度抱柱装置3将导管架弦杆抱死并自锁，通过锁紧装置将多角度抱柱装置3锁死在副滑移轨道5上，副滑移轨道5锁死在主滑移轨道4上。压载舱2按切割部分受力情况排水，使浮箱箱体产生一定浮力，为切割做准备。

第二步：切割导管架7

如图3所示，置于浮箱箱体1上的游离式液动切割机6脱离浮箱箱体1，然后通过远程操控使游离式液动切割机6游动到导管架指定切割部位进行切割。切割顺序一般先切割支撑，最后切割弦杆。在切割最后一根弦杆时，注意压载舱2的工作情况，随时调节，使切割平稳进行，直至完成。

第三步：使导管架6被切割下来的部分浮出水面

如图4所示，从导管架6上被切割下的切块12在浮箱箱体1上被牢牢抱住，然后压载舱2继续排水，浮箱箱体1所受浮力变大，向上浮，副滑移轨道5向浮箱箱体1的尾部滑动，浮箱箱体1浮出水面，受倾覆力的作用，浮箱箱体1翻转，使得轨道面朝上。

如图5所示，切块12被浮箱箱体1背负，然后远程操控船9将背负着切块12的浮箱箱体1整体拖走。

以上对本发明所提供的海上大型固定平台导管架拆卸系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种海上大型固定平台导管架拆卸系统，其特征在于：包括浮箱箱体、压载舱、多角度抱柱装置、滑移轨道和游离式液动切割机，压载舱设置在浮箱箱体内，多角度抱柱装置、滑移轨道和游离式液动切割机均设置在浮箱箱体的上表面；

所述滑移轨道包括至少一对主滑移轨道和至少一个副滑移轨道，一对主滑移轨道包括两个沿浮箱箱体的长度方向平行设置的主滑移轨道，副滑移轨道垂直于主滑移轨道设置，一对主滑移轨道之间设有多个副滑移轨道，副滑移轨道的底部设有两个滑动槽，滑动槽分别与主滑移轨道对应设置，主滑移轨道分别设置在滑动槽内，且滑动轨道在滑动槽内滑动；

所述多角度抱柱装置设置在副滑移轨道上，多角度抱柱装置包括滑块、转动柱和数个抱爪，滑块滑动设置在副滑移轨道上，滑块上设有转动柱，转动柱的底端与滑块转动连接，转动柱的顶端固定有连接块，连接块上铰接有两个对称设置的抱爪；

所述游离式液动切割机通过液压管路及控制集成缆线Ⅰ与浮箱箱体连接，游离式液动切割机包括机械手臂、切割锯片、液压马达、推进器和切割机壳体，机械手臂、切割锯片、液压马达和推进器均设置在切割机壳体上，浮箱箱体上设有放置槽，切割机壳体上设有固定凸起，游离式液动切割机通过固定凸起设置在放置槽内；

所述主滑移轨道上设有用于固定副滑移轨道位置的锁定装置，该锁定装置；副滑移轨道上设有用于固定多角度抱柱装置位置的锁定装置；

所述浮箱箱体的底部设有全回转螺旋桨推进和定位系统。

2.根据权利要求1所述的海上大型固定平台导管架拆卸系统，其特征在于：所述浮箱箱体通过液压管路及控制集成缆线Ⅱ与远程操控船连接，远程操控船与压载舱、多角度抱柱装置、副滑移轨道、游离式液动切割机电连接。

3.一种利用权利要求1所述海上大型固定平台导管架拆卸系统的拆卸方法，其特征在于包括以下步骤：

固定浮箱箱体和导管架的拆除部分：

控制压载舱进水，使浮箱箱体做90°翻转，浮箱箱体竖直下潜到水中指定高度，通过浮箱箱体上的螺旋桨推进靠近导管架，副滑移轨道在主滑移轨道上滑动调整位置，多角度抱柱装置在副滑移轨道上滑动调整位置，调整多角度抱柱装置上的抱爪角度；

螺旋桨推动浮箱箱体缓慢靠近导管架，多角度抱柱装置将导管架弦杆抱死并自锁，将多角度抱柱装置锁死在副滑移轨道上，副滑移轨道锁死在主滑移轨道上；

切割导管架：

游离式液动切割机脱离浮箱箱体，并游动到导管架指定切割部位进行切割；

使导管架被切割下来的部分浮出水面：

从导管架上被切割下的切块在浮箱箱体上被牢牢抱住，然后压载舱继续排水，浮箱箱体所受浮力变大，副滑移轨道向浮箱箱体的尾部滑动，浮箱箱体浮出水面，浮箱箱体翻转，使得轨道面朝上，切块被浮箱箱体背负。