CN113386924B - 一种辅助海上大型导管架拆除的可拆卸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,包括浮箱组件和至少一个浮箱安装辅助组件,所述浮箱安装辅助组件通过可拆卸铰接组件安装在浮箱组件的内侧;所述浮箱安装辅助组件包括机械抱紧装置、液压动力装置及液压控制系统,液压控制系统可控制液压动力装置工作,进而带动机械抱紧装置的打开、抱紧或锁死作业;浮箱组件包括至少一个浮箱,每个所述浮箱包含至少一组升降控制组件,所述升降控制组件包括压载水舱和压排载系统。本发明能够在不使用浮吊船的情况下,将大型导管架从海底运送到海面,降低了施工成本,缩短了工程周期。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程设备拆除领域,具体涉及一种辅助海上大型导管架拆除的可拆卸装置。
背景技术
目前,全球已建成海洋平台结构7500余座,我国建成海洋平台结构300余座,随着海洋油气资源的开采,大量海洋平台已经接近甚至超过其设计年限。根据国际公约和国内相关法律法规,海洋油气田停产后一年内需要对海洋平台进行拆除,废弃海洋平台拆除将成为海上油气开采行业必须面临的问题,也将成为海洋工程领域的一大新兴产业;海洋平台的拆除主要包括海洋平台上部组块的拆除和平台主体结构的拆除,常用的拆除方法主要包括分块拆除方法和整体拆除方法两种。
分块拆除方法是将拆除对象切割成浮吊设备能够承受的分块,对不同的切割分块进行分别吊装和运输。该拆除方法对浮吊设备的起重能力要求不高,但缺点在于:需要进行大量的海上切割作业,工程量大、拆除成本高,且会对附近海域生态环境造成破坏。
整体拆除方法是将拆除对象进行必要的切割后利用大型浮吊或多个浮托驳船协同作业对大型海洋工程结构进行整体拆除。该种拆除方法需要的海上切割作业工作量较少,但缺点在于:对浮吊船的起吊能力、浮托驳船的性能以及作业时间窗口等具有较高的要求。由于服役后期的海洋平台结构一般经过多次改造以及长期海洋环境的腐蚀作用,在拆除作业之前无法对即将拆除的海洋平台结构的强度、重心、重量等关键参数进行精确的估算,导致海洋平台结构整体拆除的风险较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种辅助海上大型导管架拆除的可拆卸装置,其能够在不使用大型浮吊的情况下,将切割后的大型导管架从海底运输到水面附近。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,包括浮箱组件和至少一个浮箱安装辅助组件,所述浮箱安装辅助组件通过可拆卸铰接组件安装在浮箱组件的内侧;
所述浮箱安装辅助组件包括机械抱紧装置、液压动力装置及液压控制系统,液压控制系统可控制液压动力装置工作,进而带动机械抱紧装置的打开、抱紧或锁死作业;
浮箱组件包括至少一个浮箱,每个所述浮箱包含至少一组升降控制组件,所述升降控制组件包括压载水舱和压排载系统。
更进一步地,所述机械抱紧装置包括四片支撑瓦和连接结构,四片所述支撑瓦分别为第一支撑瓦、第二支撑瓦、第三支撑瓦和第四支撑瓦,相邻两支撑瓦的相邻侧边通过连接结构铰接,但第一支撑瓦和第二支撑瓦之间的相邻边不铰接。
更进一步地,每片所述支撑瓦包括外延支撑和内衬,所述内衬紧贴主桩腿。
更进一步地,所述内衬包括连接在一起的固定层和替换层,所述替换层位于所述固定层与所述主桩腿外壁之间,并与所述主桩腿贴紧。
更进一步地,所述固定层和所述替换层通过螺栓固定。
更进一步地,所述液压动力装置包括液压泵、蓄能舱和液压缸,在所述第一支撑瓦和所述第三支撑瓦之间以及所述第二支撑瓦和所述第四支撑瓦之间连接有所述液压缸,所述液压控制系统通过控制所述液压泵将液压油注入或抽出所述液压缸,带动所述液压缸沿垂直于主桩腿的方向做伸缩运动,以实现机械抱紧装置的张开、抱紧和锁死作业。
更进一步地,所述液压缸有多个,并排间隔开设置。
更进一步地,所述浮箱安装辅助组件设有3个,所述升降控制装置设置3个。
更进一步地,所述浮箱组件设有两个浮箱,每个浮箱分别通过铰接组件安装在第三支撑瓦和第四支撑瓦的外侧。
更进一步地,所述浮箱组件内侧设有3个间隔排布的所述浮箱安装辅助组件。
本发明的技术效果在于:本发明浮箱组件内侧通过铰接组件与浮箱安装辅助组件实现可拆卸连接,通过浮箱安装辅助组件抱紧组装腿,浮箱组件内具有升降控制组件,能够控制浮箱的的充放气,能够在在不使用浮吊船的情况下,将切割后的大型导管架从海底提升到水面附近,节约了成本,同时不受浮吊船档期的影响,缩短了工程周期。
本发明中的浮箱安装辅助组件通过铰接连接在浮箱组件上,同时通过机械抱紧装置在导管架结构主桩腿上实现打开、抱紧或锁死作业,属于可拆卸结构,能够反复多次利用,节约资源,降低了能耗排放。
本发明中机械抱紧装置中的内衬瓦结构分为永久式内衬瓦结构和可替换式内衬瓦结构,可根据抱紧对象的具体尺寸进行调整,以适应于不同尺寸的导管架主桩腿。
附图说明
图1是本发明中一个优选实施例的俯视图;
图2是本发明中一个优选实施例中浮箱辅助安装组件的立体示意图。
附图标记:1、浮箱;2、第一支撑瓦;3、第二支撑瓦;4、第三支撑瓦;5、第四支撑瓦;6、内衬;7、外延支撑;8、液压缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例,如图1-2所示,本发明提供了一种辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,包括浮箱组件和3个间隔设置的浮箱安装辅助组件,浮箱安装辅助组件通过可拆卸铰接组件安装在浮箱组件的内侧;
浮箱安装辅助组件包括机械抱紧装置、液压动力装置及液压控制系统,液压控制系统可控制液压动力装置工作,进而带动机械抱紧装置的打开、抱紧或锁死作业;
浮箱组件包括2个浮箱1,每个浮箱1包含3组升降控制组件,所述升降控制组件包括压载水舱和压排载系统,浮箱组件中升降控制组件可调通过调载使导管架上浮或者下沉。
如图2所示,机械抱紧装置包括四片支撑瓦和连接结构,四片支撑瓦分别为第一支撑瓦2、第二支撑瓦3、第三支撑瓦4和第四支撑瓦5,相邻两支撑瓦的相邻侧边通过连接结构铰接,但第一支撑瓦2和第二支撑瓦3之间的相邻边不铰接。连接结构为连接杆,支撑瓦的侧边上设有穿孔,连接杆穿入到穿孔内,以实现铰接。四片支撑瓦片首尾相接包围成圆柱型,用于容纳导管架的主桩腿。其中第一支撑瓦2和第二支撑瓦3的相连边为不连接状态,此处为机械抱紧装置的开口,主桩腿在此开口进入近些抱紧装置。每个浮箱1分别通过铰接组件安装在第三支撑瓦4和第四支撑瓦5的外侧。两浮箱1和机械抱紧装置呈三角形排布。
液压动力装置包括液压泵、蓄能舱和液压缸8,在第一支撑瓦2和第三支撑瓦4之间以及第二支撑瓦3和第四支撑瓦5之间设置有所述液压缸8,液压控制系统通过控制液压泵将液压油注入或抽出所述液压缸8,带动所述液压缸8沿垂直于主桩腿的方向做伸缩运动,以实现机械抱紧装置的张开、抱紧和锁死作业。液压缸8的两端分别抵靠第一支撑瓦2和第三支撑瓦4之间以及第二支撑瓦3和第四支撑瓦5之间,液压缸8伸张时,第一支撑瓦2和第二支撑瓦3之间的开口闭合,随着压力不断增大,第一支撑瓦2和第二支撑瓦3不断收紧,使机械抱紧装置能够将主桩腿抱紧。反之,当液压缸8不断收缩时,第一支撑瓦2和第二支撑瓦3之间的开口打开,直至主桩腿能够从机械抱紧装置拆卸为止。
每片支撑瓦包括外延支撑7和内衬6,内衬6紧贴主桩腿。内衬6包括连接在一起的固定层和替换层,替换层位于固定层与主桩腿外壁之间,并与主桩腿贴紧。
液压蓄能舱是液压动力系统的储能装置,它会在适当的时候将液压动力系统中的能量变为压缩能或位能储存起来,当液压动力系统输出压力下降时,液压蓄能舱中存储的压缩能或位能将转化为压液给液压系统补能,使得液压动力系统输出压力长期保持稳定。
固定层和替换层通过螺栓固定。当可拆卸装置长期使用,替换层会被损坏,可通过拆卸螺栓,对替换层进行更换。
铰接组件,用于将浮箱1安装在浮箱安装辅助组件。本实施例中,铰接组件具体为连杆和支撑瓦与浮箱1上的辅助结构。支撑瓦和浮箱1上的连接位置处分别设置穿孔,连杆穿入穿孔内,以实现浮箱1和浮箱安装辅助组件之间的铰接。
本实施例中,本发明在使用时,通过以下步骤完成:浮箱组件在压排载系统的作用下调整浮态,同时在导向缆绳和辅助缆绳的协助下靠近主桩腿结构。到达指定位置后,在液压控制系统的作用下,浮箱安装辅助组件的机械抱紧装置打开,同时浮箱组件在浮箱安装辅助组件的导向作用下进一步靠近导管架的主桩腿,浮箱组件到达预定位置后,浮箱安装辅助装置的机械抱紧装置,对主桩腿抱紧,进而锁死。浮箱组件的压排载系统将浮箱1内部的压载水逐渐排出,浮箱1的净浮力将逐步作用在导管架结构上,保证导管架结构在完成切割后可以自动上浮。本实施例中使用4组本发明中所公开的可拆卸装置,每一个可拆卸装置分别与其中一个主桩腿抱紧,能够将万吨以上的导管架从海底带到海面。还可以根据导管架的重量再加可拆卸装置,直至导管架能从海底浮起为止。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:包括浮箱组件和至少一个浮箱安装辅助组件,所述浮箱安装辅助组件通过可拆卸铰接组件安装在浮箱组件的内侧;
所述浮箱安装辅助组件包括机械抱紧装置、液压动力装置及液压控制系统,液压控制系统可控制液压动力装置工作,进而带动机械抱紧装置的打开、抱紧或锁死作业;所述机械抱紧装置包括四片支撑瓦和连接结构,四片所述支撑瓦分别为第一支撑瓦、第二支撑瓦、第三支撑瓦和第四支撑瓦,相邻两支撑瓦的相邻侧边通过连接结构铰接,但第一支撑瓦和第二支撑瓦之间的相邻边不铰接;所述液压动力装置包括液压泵、蓄能舱和液压缸,在所述第一支撑瓦和所述第三支撑瓦之间以及所述第二支撑瓦和所述第四支撑瓦之间连接有所述液压缸,所述液压控制系统通过控制所述液压泵将液压油注入或抽出所述液压缸,带动所述液压缸沿垂直于主桩腿的方向做伸缩运动,以实现机械抱紧装置的张开、抱紧和锁死作业;
浮箱组件包括至少一个浮箱,每个所述浮箱包含至少一组升降控制组件,所述升降控制组件包括压载水舱和压排载系统。
2.根据权利要求1 所述的辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:每片所述支撑瓦包括外延支撑和内衬,所述内衬紧贴主桩腿。
3.根据权利要求2 所述的辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:所述内衬包括连接在一起的固定层和替换层,所述替换层位于所述固定层与所述主桩腿外壁之间,并与所述主桩腿贴紧。
4.根据权利要求3 所述的辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:所述固定层和所述替换层通过螺栓固定。
5.根据权利要求1 所述的辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:所述液压缸有多个,并排间隔开设置。
6.根据权利要求1 所述的辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:所述浮箱安装辅助组件设有3 个,所述升降控制装置设置3 个。
7.根据权利要求1 所述的辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:所述浮箱组件设有两个浮箱,每个浮箱分别通过铰接组件安装在第三支撑瓦和第四支撑瓦的外侧。
8.根据权利要求1 所述的辅助海上大型导管架拆装的可拆卸装置,其特征在于:所述浮箱组件内侧设有3 个间隔排布的所述浮箱安装辅助组件。
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