CN112849372A - 一种多个探测器同步海底入泥的投放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，包括圆盘基座，圆盘基座下部焊接有四根相同规格的支撑角钢，支撑角钢末端设有吊环底座，吊环底座上安装有可拆卸吊环，吊环底座一侧设有水深计底座，水深计底座上加装有水深计；圆盘基座上围绕圆心等分加装有四个深水电磁阀，深水电磁阀间通过多根三通连接的进气连接管相连。本发明与现有技术相比的优点在于：整体结构简单实用，零部件选择、连接和工作方式合理，大大降低了传统设备在使用中带来的不便实用、放置效果差的弊端，有效提高了探测效率和精度，施工简易，入泥状态水面可视可控制，重复使用，一个装置布放一次性多个探测器。

Description

一种多个探测器同步海底入泥的投放装置

技术领域

本发明涉及海洋探测设备，具体是指一种多个探测器同步海底入泥的投放装置。

背景技术

油气集输是海洋油气开发的重要部分是海上油气生产系统的“生命线”。一旦海底管线遭到破坏，将会引发油气泄漏以及严重后果，不仅海上油气田的正常生产会受到影响，造成巨大经济损失；更为严重的是油气泄漏将对海洋环境造成严重污染，破坏海洋生态，还会产生不良的社会影响。

为实时在线监测海底管线的安全状态，尤其是海底管线泄漏的健康监测，采用一种体积小可埋设的海底探测器进行监测是一种有效的方案。探视考虑探测器的使用环境为海底泥土中埋设状态，这样不仅可以有效监测泄漏信号，而且可以保证探测器在海底免于受到抛锚拖网等外部危险源的侵扰。

当需要一次性需要将多个探测器在同一位置埋设入泥，进而研究探测器对于埋设深度的效果影响，因此将多个探测器在同一位置同步入泥的埋设装置亟待研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的海底探测装置在实际投放时因相关设备功能设计上的不足，导致实际投放效果差、投放效率低，造成探测精度不佳，耗用了大量人力物力，不满足目前需要。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，包括圆盘基座，圆盘基座下部焊接有四根相同规格的支撑角钢，支撑角钢末端设有吊环底座，吊环底座上安装有可拆卸吊环，吊环底座一侧设有水深计底座，水深计底座上加装有水深计；圆盘基座上围绕圆心等分加装有四个深水电磁阀，深水电磁阀间通过多根三通连接的进气连接管相连，三通中选取一个作为始端接头用于外接送气的高压软管；圆盘基座上设有线缆接线盒，圆盘基座边缘处加装有水下倾角传感器；

圆盘基座内安装有一根直喷管，直喷管外部焊接有三根侧喷管，直喷管和侧喷管组成的喷管管体通过固定垫板连接圆盘基座，喷管管体由上至下共加装有三个保护与分离壳体，保护与分离壳体包括侧部平板，侧部平板上部通过顶部限位板连接有顶部斜锥板，下部通过底部托板连接有底部斜锥板，顶部斜锥板上部加装有顶部盖板，底部斜锥板下部加装有底部盖板；侧部平板外侧通过螺栓加装有外延扭钢片，外延扭钢片尾部通过螺栓连接有扭簧片；保护与分离壳体内加装有探测器；

侧喷管上设有侧喷孔，深水电磁阀直接控制直喷管与侧喷管的开关，高压气体由侧喷孔喷出，探测器受到侧喷孔喷出的高压气体推力作用，使得探测器通过而脱离装置整体。

本发明与现有技术相比的优点在于：整体结构简单实用，零部件选择、连接和工作方式合理，大大降低了传统设备在使用中带来的不便实用、放置效果差的弊端，有效提高了探测效率和精度，施工简易，入泥状态水面可视可控制，重复使用，一个装置布放一次性多个探测器。

作为改进，深水电磁阀上游采用密封连接管与进气连接管、三通连接，下游采用密封连接管与直喷管、侧喷管连接。

作为改进，扭簧片提供单相开关的作用，在探测器受到侧喷孔高压气体推力时为其打开脱离装置整体的通路。

作为改进，侧喷管包括A、B、C三根标记的管体，其各自的侧喷孔分别为A侧喷孔、B侧喷孔和C侧喷孔；直喷管侧面不设置侧喷孔，只在底部设置一个D直喷孔。

作为改进，三根侧喷管的侧喷孔安装时均放射向外方向设置。

作为改进，三个保护与分离壳体分别在距离圆盘基座向下垂直高度为0.5m、1m和2m处设置。

附图说明

图1是一种多个探测器同步海底入泥的投放装置的结构示意图。

图2是放大区域A的结构示意图。

图3是一种多个探测器同步海底入泥的投放装置的保护与分离壳体俯视状态下的结构示意图。

图4是一种多个探测器同步海底入泥的投放装置的扭簧片的安装位置示意图。

图5是一种多个探测器同步海底入泥的投放装置的直喷管与侧喷管的俯视状态下的结构示意图。

图6是一种多个探测器同步海底入泥的投放装置的三个保护与分离壳体俯视状态下的朝向示意图。

图7是一种多个探测器同步海底入泥的投放装置的俯视状态下的结构示意图。

图8是一种多个探测器同步海底入泥的投放装置的工作状态下的结构示意图。

图9是放大区域B的结构示意图。

如图所示：1、固定垫板，2、线缆接线盒，3、深水电磁阀，4、水下倾角传感器，5、支撑角钢，6、可拆卸吊环，7、水深计，8、吊环底座，9、水深计底座，10、圆盘基座，11、直喷管，12、侧喷管，13、保护与分离壳体，14、顶部斜锥板，15、侧喷孔，16、侧部平板，17、底部斜锥板，18、顶部盖板，19、顶部限位板，20、探测器，21、外延扭钢片，22、底部托板，23、底部盖板，24、扭簧片，25、A侧喷孔，26、B侧喷孔，27、C侧喷孔，28、D直喷孔，29、密封连接管，30、三通，31、进气连接管，32、压力变送器，33、吊车，34、水下高压软管，35、线缆，36、探测器线缆，37、船，38、水面，39、泥面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明在具体实施时，一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，包括圆盘基座10，所述圆盘基座10下部焊接有四根相同规格的支撑角钢5，支撑角钢5末端设有吊环底座8，所述吊环底座8上安装有可拆卸吊环6，所述吊环底座8一侧设有水深计底座9，所述水深计底座9上加装有水深计7；所述圆盘基座10上围绕圆心等分加装有四个深水电磁阀3，深水电磁阀3间通过多根三通30连接的进气连接管31相连，所述三通30中选取一个作为始端接头用于外接送气的高压软管；所述圆盘基座10上设有线缆接线盒2，圆盘基座10边缘处加装有水下倾角传感器4；

所述圆盘基座10内安装有一根直喷管11，直喷管11外部焊接有三根侧喷管12，所述直喷管11和侧喷管12组成的喷管管体通过固定垫板1连接圆盘基座10，所述喷管管体由上至下共加装有三个保护与分离壳体13，所述保护与分离壳体13包括侧部平板16，侧部平板16上部通过顶部限位板19连接有顶部斜锥板14，下部通过底部托板22连接有底部斜锥板17，所述顶部斜锥板14上部加装有顶部盖板18，所述底部斜锥板17下部加装有底部盖板23；所述侧部平板16外侧通过螺栓加装有外延扭钢片21，外延扭钢片21尾部通过螺栓连接有扭簧片24；所述保护与分离壳体13内加装有探测器20；

所述侧喷管12上设有侧喷孔15，深水电磁阀3直接控制直喷管11与侧喷管12的开关，高压气体由侧喷孔15喷出，探测器20受到侧喷孔15喷出的高压气体推力作用，使得探测器20通过而脱离装置整体。

所述深水电磁阀3上游采用密封连接管29与进气连接管31、三通30连接，下游采用密封连接管29与直喷管11、侧喷管12连接。

所述扭簧片24提供单相开关的作用，在探测器20受到侧喷孔15高压气体推力时为其打开脱离装置整体的通路。

所述侧喷管12包括A、B、C三根标记的管体，其各自的侧喷孔15分别为A侧喷孔25、B侧喷孔26和C侧喷孔27；直喷管11侧面不设置侧喷孔15，只在底部设置一个D直喷孔28。

所述三根侧喷管12的侧喷孔15安装时均放射向外方向设置。

所述三个保护与分离壳体13分别在距离圆盘基座10向下垂直高度为0.5m、1m和2m处设置。

本发明的工作原理：本装置由圆盘基座、支撑角钢、吊环基座、水深计基座、线缆接线盒、固定扣、水下三通、进气连接管、漏气连接管、深水电磁阀、固定垫板、直喷管、侧喷管、漏孔和保护与分离壳体组成。其中保护与分离壳体包括：侧面平板、顶部盖板、底部盖板、顶部限位板、底部托板、外延扭钢片、扭簧片等零部件组成。

圆盘基座的四周焊接的角钢支撑与直喷管、侧喷管组成整体装置框架。在基座圆盘上布置有吊环基座、水深计基座、线缆接线盒、深水电磁阀。直喷管与侧喷管焊接在一起，通过固定垫板与基盘连接。深水电磁阀上游采用连接管与进气软管/三通连接，下游采用连接管与直喷管和侧喷管连接。电磁阀可以控制4根喷管的开关。在3根侧喷管放射向外方向，距离基盘向下-0.5m，-1m，-2m部位设置有保护与分离壳体。该壳体主要功能是在入泥下沉过程中保护探测器，在达到预定深度时使装置与探测器泥下分离。上下盖板设置为斜坡状以减少下沉阻力便于下沉施工。扭簧片提供单相开关，当探测器受到侧喷孔高压气体推力，可让探测器顺利通过而脱离装置。

本装置在使用时，先在船上将相关部件安装调试完毕，例如吊索、探测器、水深计、压力变送器、倾角传感器、电磁阀连接线、高压软管等。吊车将装置下放到海底，喷管触泥，水面上观测水下传感器姿态和倾角。装置平稳后，调整气源压力，观察压力变送器数值，待达到预定值后，打开D号电磁阀，高压气通过高压软软管、水下三通、进气连接管、电磁阀、漏气连接管、直喷管，通过D号直喷孔喷出，高压冲击下侧土体，使土体松动。装置通过自重缓慢下沉。

在下沉过程中，水面监测装置姿态倾角需小于10度，当超过10度时可采取两种调整方案。一是吊车上提装置恢复倾角，关闭D号电磁阀，加大气源压力，待达到更高等级压力值，再打开D号电磁阀，来冲击下侧土体。二是将高压软管内的存留气体置换为水体，然后重新采用高压气源顶推水体，使D号直喷孔喷出水力切割型水体，来冲击下侧土体。全过程时刻保持装置姿态倾角大于10度，以上两个方案可以重复进行。

当装置达到设定深度后，可以进行探测器分离作业。当压力变送器达到设定值时，先打开C号电磁阀，通过C号侧喷孔将高压气体喷出，气体在保护与分离壳体内聚集，推动探测器平移推开扭弹簧，实现探测器分离。同理依次进行B号和A号探测器的分离作业。

分离作业完毕后，可根据现场情况选择回收装置。回收装置时根据情况选择性打开D号电磁阀，使气泡松动喷管周边土体，快速上提回收。

本装置采用远程控制水下装置，利用喷射物流的高压切割原理和自重下沉原理入泥施工，简单易行。通过巧妙设置保护与分离壳体，可以省去大型海洋装备和高昂危险系数高的人工潜水。

鉴于海水中重复使用，为减少海水腐蚀，以上部件采用不锈钢材质。以上相关部件的连接和线缆接线需特殊处理，保证高压水密，不漏气液。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，包括圆盘基座(10)，其特征在于：所述圆盘基座(10)下部焊接有四根相同规格的支撑角钢(5)，支撑角钢(5)末端设有吊环底座(8)，所述吊环底座(8)上安装有可拆卸吊环(6)，所述吊环底座(8)一侧设有水深计底座(9)，所述水深计底座(9)上加装有水深计(7)；所述圆盘基座(10)上围绕圆心等分加装有四个深水电磁阀(3)，深水电磁阀(3)间通过多根三通(30)连接的进气连接管(31)相连，所述三通(30)中选取一个作为始端接头用于外接送气的高压软管；所述圆盘基座(10)上设有线缆接线盒(2)，圆盘基座(10)边缘处加装有水下倾角传感器(4)；

所述圆盘基座(10)内安装有一根直喷管(11)，直喷管(11)外部焊接有三根侧喷管(12)，所述直喷管(11)和侧喷管(12)组成的喷管管体通过固定垫板(1)连接圆盘基座(10)，所述喷管管体由上至下共加装有三个保护与分离壳体(13)，所述保护与分离壳体(13)包括侧部平板(16)，侧部平板(16)上部通过顶部限位板(19)连接有顶部斜锥板(14)，下部通过底部托板(22)连接有底部斜锥板(17)，所述顶部斜锥板(14)上部加装有顶部盖板(18)，所述底部斜锥板(17)下部加装有底部盖板(23)；所述侧部平板(16)外侧通过螺栓加装有外延扭钢片(21)，外延扭钢片(21)尾部通过螺栓连接有扭簧片(24)；所述保护与分离壳体(13)内加装有探测器(20)；

所述侧喷管(12)上设有侧喷孔(15)，深水电磁阀(3)直接控制直喷管(11)与侧喷管(12)的开关，高压气体由侧喷孔(15)喷出，探测器(20)受到侧喷孔(15)喷出的高压气体推力作用，使得探测器(20)通过而脱离装置整体。

2.根据权利要求1所述的一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，其特征在于：所述深水电磁阀(3)上游采用密封连接管(29)与进气连接管(31)、三通(30)连接，下游采用密封连接管(29)与直喷管(11)、侧喷管(12)连接。

3.根据权利要求1所述的一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，其特征在于：所述扭簧片(24)提供单相开关的作用，在探测器(20)受到侧喷孔(15)高压气体推力时为其打开脱离装置整体的通路。

4.根据权利要求1所述的一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，其特征在于：所述侧喷管(12)包括A、B、C三根标记的管体，其各自的侧喷孔(15)分别为A侧喷孔(25)、B侧喷孔(26)和C侧喷孔(27)；直喷管(11)侧面不设置侧喷孔(15)，只在底部设置一个D直喷孔(28)。

5.根据权利要求1所述的一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，其特征在于：所述三根侧喷管(12)的侧喷孔(15)安装时均放射向外方向设置。

6.根据权利要求1所述的一种多个探测器同步海底入泥的投放装置，其特征在于：所述三个保护与分离壳体(13)分别在距离圆盘基座(10)向下垂直高度为0.5m、1m和2m处设置。

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