CN111115429B - 一种水下管道拔出夹具、拔出装置及拔出方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种水下管道拔出夹具、拔出装置及拔出方法，水下管道拔出装置包括两个水下管道拔出夹具；水下管道拔出夹具包括加力杆；加力杆的管道装夹端设置有两个定位轴和两个圆弧夹板；两个定位轴相互平行，且均垂直固定在加力杆上；每个圆弧夹板的外壁分别连接在一个定位轴上；圆弧夹板与定位轴之间设置有轴向限位结构；圆弧夹板可沿定位轴转动；圆弧夹板套装在水下管道外周；一个水下管道拔出夹具的两个定位轴与另一个水下管道拔出夹具的两个定位轴上下交叉布置，相互作用夹紧水下管道，从而圆弧夹板与水下管道产生足够大的摩擦力，将水下管道向上拔出。水下管道拔出装置与水下管道的连接结构可靠性高，施工简便，且不会损坏水下管道。

Description

一种水下管道拔出夹具、拔出装置及拔出方法
技术领域
本发明涉及工装吊具领域，具体是一种水下管道拔出夹具、拔出装置及拔出方法。
背景技术
随着社会经济的发展，在海上油气田的开采、城市供水和水源水体的水质改善等领域，越来越多的输水/输油/输气管道需要在水下铺设，为了防止对通航等的影响，一般需将管道铺设于水底。
根据管材和输送介质的不同，一些管道利用自重和输送介质重量就可以沉入水底，若输送气体的话可能需在管道上进行适当配重以克服相应的浮力。
在此类水下管道进行检修的过程中需要用检修船只将水下管道从水中拔出，有配重及其附件的管道在检修过程中也要将之拆除。现有水下管道拔出作业，通常是通过吊带直接与管道连接，安装可靠性低，施工复杂，容易对管道造成损伤。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种水下管道拔出夹具、拔出装置及拔出方法，与水下管道的连接结构可靠性高，施工简便，且不会损坏水下管道。
技术方案：本发明提出一种水下管道拔出夹具，包括加力杆；所述加力杆包括吊装连接端和管道装夹端；
所述加力杆的管道装夹端设置有两个定位轴和两个圆弧夹板；两个所述定位轴相互平行，且均垂直固定在加力杆上；
两个所述圆弧夹板的轴心线均垂直于定位轴；每个所述圆弧夹板的外壁分别连接在一个定位轴上；所述圆弧夹板与定位轴之间设置有轴向限位结构，用于限制圆弧夹板沿定位轴的轴向位移；所述圆弧夹板可沿定位轴转动。
进一步，所述圆弧夹板的外壁设置有定位板；所述定位板与圆弧夹板的轴心线位于同一平面；所述定位板上设置有定位孔，可转动套装在定位轴上。
进一步，所述定位轴为螺纹杆；所述轴向限位结构是两个螺纹安装在定位轴外周的螺母；所述两个螺母位于定位板的两侧。
进一步，所述圆弧夹板的内壁设置有摩擦内衬。
进一步，所述圆弧夹板的曲率半径不小于水下管道的半径；且两个所述圆弧夹板的最短距离大于水下管道的直径。
一种水下管道拔出装置，包括两个上述的水下管道拔出夹具；
每个水下管道拔出夹具的两个圆弧夹板均内侧朝向水下管道并套装在水下管道外周；
两个水下管道拔出夹具的定位轴相互平行，两个水下管道拔出夹具的加力杆分别位于水下管道的两侧；
一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴位于另一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴的上端；一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴位于另一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴的下端；
每个水下管道拔出夹具的吊装连接端均连接有吊索；两个吊索的另一端连接在一个吊具上。
进一步，两个所述吊索的长度相同。
一种水下管道拔出方法，使用上述的水下管道拔出装置，包括以下步骤：
将两个水下管道拔出夹具的加力杆置于水下管道的两侧，且两个水下管道拔出夹具的定位轴相互平行；
将每个水下管道拔出夹具的两个圆弧夹板均内侧朝向水下管道并套装在水下管道外周；一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴位于另一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴的上端；一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴位于另一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴的下端；
将每个水下管道拔出夹具的吊装连接端连接吊索；两个吊索的另一端连接在同一个吊具上；
吊具上升，将水下管道拔出。
进一步，所述的水下管道拔出方法中，所述水下管道拔出装置有两个，沿水下管道上下布置；当上方的水下管道拔出装置连接的一个吊具上升至该吊具的极限高度；下方的水下管道拔出装置连接的另一个吊具上升；水下管道的重力作用于下方的水下管道拔出装置后，上方的水下管道拔出装置与水下管道脱离。
有益效果：本发明的水下管道拔出装置的一个水下管道拔出夹具的两个定位轴与另一个水下管道拔出夹具的两个定位轴上下交叉布置，相互作用夹紧水下管道，从而圆弧夹板与水下管道产生足够大的摩擦力，将水下管道向上拔出；水下管道拔出装置与水下管道的连接结构可靠性高，施工简便，且不会损坏水下管道。
附图说明
图1为本发明的水下管道拔出夹具的主视图；
图2为本发明的水下管道拔出夹具的俯视图；
图3为本发明的圆弧夹板的左视图；
图4为本发明的圆弧夹板的主视图；
图5为本发明的水下管道拔出装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开一种水下管道拔出夹具，如图1和图2，包括加力杆1；所述加力杆1包括吊装连接端和管道装夹端。所述加力杆1的吊装连接端开设有若干吊装孔101，用于连接吊具5。所述加力杆1上还设置有加强筋102。
所述加力杆1的管道装夹端设置有两个定位轴2和两个圆弧夹板3；两个所述定位轴2相互平行，且均垂直固定在加力杆1上。所述定位轴2为螺纹杆。
如图3和图4，两个所述圆弧夹板3的轴心线均垂直于定位轴2；所述圆弧夹板3的外壁设置有定位板301；所述定位板301与圆弧夹板3的轴心线位于同一平面；所述定位板上设置有定位孔302，可转动套装在定位轴2上。定位孔302与定位轴2可以是滑动转动；或定位孔302为螺纹孔，与定位轴2螺纹转动连接。圆弧夹板3与定位板301之间设置有加强肋板304。
所述圆弧夹板3与定位轴2之间设置有轴向限位结构4，用于限制圆弧夹板3沿定位轴2的轴向位移。本实施例中，所述轴向限位结构4是两个螺纹安装在定位轴2外周的螺母；所述两个螺母位于定位板301的两侧。使用螺母可灵活调整其在定位轴2上的位置。
所述圆弧夹板3的内壁设置有摩擦内衬303。摩擦内衬303优选聚四氟乙烯材质，可提高摩擦力，并防止损坏管道。
为了使圆弧夹板3能够牢固夹住水下管道，所述圆弧夹板3的曲率半径不小于水下管道600的半径。
如图5，一种水下管道拔出装置，包括两个上述的水下管道拔出夹具。
每个水下管道拔出夹具的两个圆弧夹板3均内侧朝向水下管道3并套装在水下管道600外周。
两个水下管道拔出夹具的定位轴2相互平行，两个水下管道拔出夹具的加力杆1分别位于水下管道600的两侧。
一个水下管道拔出夹具的两个定位轴2与另一个水下管道拔出夹具的两个定位轴2上下交叉布置，即一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴2位于另一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴2的上端；一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴2位于另一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴2的下端。
每个水下管道拔出夹具的吊装连接端均连接有吊索4；两个吊索4的另一端连接在一个吊具5上。加力杆1的若干吊装孔101与吊索4通过U型卡连接。
吊具5上升，一个水下管道拔出夹具的两个定位轴2与另一个水下管道拔出夹具的两个定位轴2上下交叉布置，相互作用夹紧水下管道600，从而圆弧夹板3与水下管道600产生足够大的摩擦力，将水下管道600向上拔出。
优选的，两个所述吊索4的长度相同，便于在水下管道处于如图5的竖直状态时，水下管道的水平受力达到平衡。
一种水下管道拔出方法，使用上述的水下管道拔出装置，包括以下步骤：
将两个水下管道拔出夹具的加力杆1置于水下管道600的两侧，且两个水下管道拔出夹具的定位轴相互平行；
将每个水下管道拔出夹具的两个圆弧夹板3均内侧朝向水下管道600并套装在水下管道600外周；一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴2位于另一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴2的上端；一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴2位于另一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴2的下端；
将每个水下管道拔出夹具的吊装连接端连接吊索4；两个吊索4的另一端连接在同一个吊具5上；
吊具5上升，将水下管道600拔出。
水下管道拔出方法可进一步优化为：所述水下管道拔出装置有两个，沿水下管道600上下布置；当上方的水下管道拔出装置连接的一个吊具5上升至该吊具的极限高度；下方的水下管道拔出装置连接的另一个吊具5上升；水下管道600的重力作用于下方的水下管道拔出装置后，上方的水下管道拔出装置与水下管道600脱离。由上述方法可实现水下管道600的连续拔出及其相关附件的拆除工作。
本发明中两个所述圆弧夹板3的最短距离大于水下管道600的直径，可以将两个所述圆弧夹板3从水下管道600的侧方插入，拆装更为简便。

Claims (9)

1.一种水下管道拔出夹具，其特征在于：包括加力杆（1）；所述加力杆（1）包括吊装连接端和管道装夹端；
所述加力杆（1）的管道装夹端设置有两个定位轴（2）和两个圆弧夹板（3）；两个所述定位轴（2）相互平行，且均垂直固定在加力杆（1）上；
两个所述圆弧夹板（3）的轴心线均垂直于定位轴（2）；每个所述圆弧夹板（3）的外壁分别连接在一个定位轴（2）上；所述圆弧夹板（3）与定位轴（2）之间设置有轴向限位结构（4），用于限制圆弧夹板（3）沿定位轴（2）的轴向位移；所述圆弧夹板（3）可沿定位轴（2）转动。
2.根据权利要求1所述的水下管道拔出夹具，其特征在于：所述圆弧夹板（3）的外壁设置有定位板（301）；所述定位板（301）与圆弧夹板（3）的轴心线位于同一平面；所述定位板上设置有定位孔（302），可转动套装在定位轴（2）上。
3.根据权利要求2所述的水下管道拔出夹具，其特征在于：所述定位轴（2）为螺纹杆；所述轴向限位结构（4）是两个螺纹安装在定位轴（2）外周的螺母；所述两个螺母位于定位板（301）的两侧。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的水下管道拔出夹具，其特征在于：所述圆弧夹板（3）的内壁设置有摩擦内衬（303）。
5.根据权利要求4所述的水下管道拔出夹具，其特征在于：所述圆弧夹板（3）的曲率半径不小于水下管道（600）的半径；且两个所述圆弧夹板（3）的最短距离大于水下管道（600）的直径。
6.一种水下管道拔出装置，其特征在于：包括两个权利要求1-5任意一项所述的水下管道拔出夹具；
每个水下管道拔出夹具的两个圆弧夹板（3）均内侧朝向水下管道（600 ）并套装在水下管道（600）外周；
两个水下管道拔出夹具的定位轴（2）相互平行，两个水下管道拔出夹具的加力杆（1）分别位于水下管道（600）的两侧；
一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴（2）位于另一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴（2）的上端；一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴（2）位于另一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴（2）的下端；
每个水下管道拔出夹具的吊装连接端均连接有吊索（4）；两个吊索（4）的另一端连接在一个吊具（5）上。
7.根据权利要求6所述的水下管道拔出装置，其特征在于：两个所述吊索（4）的长度相同。
8.一种水下管道拔出方法，其特征在于：使用如权利要求6或7的水下管道拔出装置，包括以下步骤：
将两个水下管道拔出夹具的加力杆（1）置于水下管道（600）的两侧，且两个水下管道拔出夹具的定位轴相互平行；
将每个水下管道拔出夹具的两个圆弧夹板（3）均内侧朝向水下管道（600）并套装在水下管道（600）外周；一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴（2）位于另一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴（2）的上端；一个水下管道拔出夹具的靠近吊装连接端的定位轴（2）位于另一个水下管道拔出夹具的远离吊装连接端的定位轴（2）的下端；
将每个水下管道拔出夹具的吊装连接端连接吊索（4）；两个吊索（4）的另一端连接在同一个吊具（5）上；
吊具（5）上升，将水下管道（600）拔出。
9.根据权利要求8所述的水下管道拔出方法，其特征在于：所述水下管道拔出装置有两个，沿水下管道（600）上下布置；当上方的水下管道拔出装置连接的一个吊具（5）上升至该吊具的极限高度；下方的水下管道拔出装置连接的另一个吊具（5）上升；水下管道（600）的重力作用于下方的水下管道拔出装置后，上方的水下管道拔出装置与水下管道（600）脱离。
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