CN113847473A - 动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架及铺设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架及铺设方法，翻转架包括底座、转动安装在底座的翻转组件；翻转组件包括翻转板，翻转板的两相对边上分别设有转动轴，转动轴分别与底座转动配合；鹅颈型连接器包括供动态立管首端连接的软管接口、以及用于与翻转板的一侧连接的喇叭口，软管接口与喇叭口之间连接有弯曲的弯管，使得鹅颈型连接器翻转到底座时，软管接口朝上。借用翻转架可以调整鹅颈型连接器角度及固定存放，用吊机吊将鹅颈型连接器起吊后，将连接器导向喇叭口与翻转架结构上的翻转板机构对接完成翻身、整体固定作业。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程领域，更具体地说，涉及一种动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架及铺设方法。
背景技术
动态立管系统被定义为连接水下静态设施和水面动态浮式储油装置(FloatingProduction Unit，FPU)的中间媒介，一般用于传输水下油井生产的油、气资源至生产终端设施，拥有安装路由测量精度要求低、水下工作量少等特点，但同时受到作业水深、铺设张力较大、软管最小弯曲半径等因素的影响，导致安装方法及工艺也会随之改变。
国内立管的安装方法比较成熟的方案都是水平铺设，随着海洋深水区域油气资源开发力度逐渐加强，立管的设计形式、安装附件的大小、水深等因素限制，水平铺设系统已满足不了深水立管作业要求，在此背景下垂直铺设应用而生，但在国内垂直铺设深水立管未有先例，所以对于采用垂直铺设系统铺设的立管来说，施工充满挑战，其中难点就包括如何处理、铺设立管首端Gooseneck型连接器。
对于构型设计复杂、安装附件多、尺寸大、水深较深的动态立管系统安装，存在顶部张力过大、安装空间要求高等难题，传统水平铺设方案已经无法满足作业要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架及铺设方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，包括底座、转动安装在所述底座的翻转组件；
所述翻转组件包括翻转板，所述翻转板的两相对边上分别设有转动轴，所述转动轴分别与所述底座转动配合；
所述鹅颈型连接器包括供动态立管首端连接的软管接口、以及用于与所述翻转板的一侧连接的喇叭口，所述软管接口与所述喇叭口之间连接有弯曲的弯管，使得所述鹅颈型连接器翻转到所述底座时，所述软管接口朝上。
优选地，所述翻转架带有所述鹅颈型连接器后的最大高度的顶部低于张紧器。
优选地，所述底座的高度不低于月池中心区域的突出结构。
优选地，所述底座上设计有两个供所述翻转板转动安装的支撑座。
优选地，所述支撑座包括支撑导向柱及加强斜撑桁架，所述支撑导向柱和加强斜撑桁架与底座呈三角形状。
优选地，所述翻转板的边缘设有凸起的平面限位台，所述支撑座上设有供所述平面限位台卡入的导槽，以让所述导槽限定所述平面限位台相对所述支撑座的转动位置。
优选地，所述底座设有用于支撑所述鹅颈型型连接器拐点的支撑平台。
优选地，所述底座四周分布有四个吊耳。
优选地，所述翻转板四周设有锁紧卡扣，将所述连接器的喇叭口和所述翻转板的侧面固定。
一种利用所述的翻转架的动态立管首端Gooseneck型连接器垂直铺设方法，包括以下方法；
S1、吊装带有鹅颈型连接器的翻转架至月池盖内侧区域存放，确保所述连接器的喇叭口朝向船舶左舷；
S2、将甲板上绞车钢丝绳绕设通过垂直铺设系统的导向轮，用来连接立管首端的拖拉网套，辅助立管首端初始化通过垂直铺设系统；
S3、将滚筒上的立管首端下放至甲板，连接绞车钢丝绳索具至拖拉网套，垂直铺设系统服务吊机吊起立管首端拖拉头配合绞车完成立管首端通过导向轮作业，放出立管；
S4、绞车将所述立管首端拖拉头牵引至月池方向，当所述立管拖拉头下放至月池盖时关闭张紧器，拆除所述立管首端的拖拉头和索具，安装第一节弯曲限制器至立管首端；
S5、启动张紧器，回收所述立管首端，所述立管首端接口高度高于所述翻转架鹅颈型连接器顶部软管接口位置，使所述鹅颈型连接器软管接口和立管首端接口在一条垂线上；
S6、利用张紧器下放立管，观察所述鹅颈型连接器接口与立管接口的相对位置，通过张紧器调整所述立管首端软管接口高度，完成组对、连接；
S7、利用手拉葫芦对鹅颈型连接器左右进行限位，利用索具对鹅颈型连接器前后进行限位，使用垂直铺设系统的梁吊完成所述翻转架上的翻转板、限位支撑柱的分体拆除；
S8、使用梁吊吊装连接器喇叭口区域，利用张紧器缓慢回收立管，梁吊配合张紧器使鹅颈型连接器离开翻转架底座；
S9、通过手拉葫芦将所述翻转架底座调整至月池盖船尾方向，打开船尾方向月池盖，利用吊机将所述翻转架底座移除；
S10、所述翻转架全部拆除后，利用梁吊连接十字吊装结构至所述鹅颈型连接器；
S11、打开两侧月池至最大开口，启动张紧器下放立管，同步梁吊配合下放所述连接器，待所述连接器顶部到达月池高度后拆除梁吊索具；
S12、安装弯曲限制器和阳极，启动张紧器下放立管至指定水深。
实施本发明的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架及铺设方法，具有以下有益效果：借用翻转架可以调整鹅颈型连接器角度及固定存放，用吊机吊将鹅颈型连接器起吊后，将连接器导向喇叭口与翻转架结构上的翻转板机构对接完成翻身、整体固定作业。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架的正面结构示意图；
图2是图1中动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架的立体结构示意图；
图3是翻转架安装到月池盖上、且立管首端的拖拉头牵引到月池时的示意图；
图4是拆除翻转架时的示意图；
图5是翻转架拆除后吊装连接器时的示意图；
图6是月池盖打开下放立管和连接器时的示意图；
图7是下放立管并在立管上安装弯曲限制器和阳极后的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1至图3所示，本发明一个优选实施例中的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架包括底座11、转动安装在底座11的翻转组件12。
翻转组件12包括翻转板121，翻转板121的两相对边上分别设有转动轴，转动轴分别与底座11转动配合。
鹅颈型连接器2包括供动态立管首端4连接的软管接口21、以及用于与翻转板121的一侧连接的喇叭口22，软管接口21与喇叭口22之间连接有弯曲的弯管23，使得鹅颈型连接器2翻转到底座11时，软管接口21朝上。
借用翻转架1可以调整Gooseneck鹅颈型连接器2角度及固定存放，用吊机吊将鹅颈型连接器2起吊后，将连接器2的喇叭口22与翻转架1结构上的翻转板121机构对接完成翻身、整体固定作业。
使用船舶吊机吊装翻转架1存放于月池盖3上，翻转架1可确保鹅颈型连接器2与立管首端4连接位置处于垂直向上的状态且不会发生晃动，施工船舶航行至海上油田施工区域后，利用施工船舶上自有的吊机和绞车系统完成立管首端4通过垂直铺设系统塔顶的导向轮后在月池盖3上与鹅颈型连接器2组对、连接、试漏，确保连接完成且无泄漏的发生后将翻转架1在月池A处分体、拆解后吊装至甲板，然后打开月池A，下放带有鹅颈连接器2的立管首端4至指定水深。
优选地，翻转架1带有鹅颈型连接器2后的最大高度的顶部低于张紧器5，即翻转架1带有垂直后的连接器2整体高度应低于月池盖3和张紧器5底部之间的最小间距。张紧器5在月池盖3上面，和月池盖3之间有一定高度，翻转架1和连接器2整体最大高度应该小于张紧器5底部高度，避免干涉。
进一步地，底座11的高度不低于月池A中心区域的突出结构31，可在月池盖3上移动过程中避免与月池A孔中心区域突出结构31干涉。
在一些实施例中，底座11上设计有两个供翻转板121转动安装的支撑座111，进一步地，支撑座111包括支撑导向柱112及加强斜撑桁架113，支撑导向柱112和加强斜撑桁架113与底座11呈三角形状，导向柱112及加强斜撑桁架113设计为分体、可拆卸式，采用螺栓连接。
通常，底座11四周分布有四个吊耳114，用于四腿索具的吊装。
优选地，翻转板121的边缘设有凸起的平面限位台122，支撑座111上设有供平面限位台122卡入的导槽115，以让导槽115限定平面限位台122相对支撑座111的转动位置，限定翻转板121的转动角度。
进一步地，底座11设有用于支撑鹅颈型连接器2拐点的支撑平台116。
翻转板121四周设有锁紧卡扣123，将连接器2的喇叭口22和翻转板121的侧面固定，在吊机吊装鹅颈型连接器2喇叭口22结构对接至翻转板121后，锁紧机械卡扣123将连接器2和翻转板121固定成一个整体。
翻转板121与鹅颈型连接器2锁紧后，可由吊机吊装下放使整个连接器2围绕限位翻转板121进行180度翻转，使鹅颈型连接器2的鹅脖弯曲拐点位置下放至底座11上的支撑平台116。
用翻转板121平面限位和底座11支撑平台116限位，来实现鹅颈型连接器2一点一面限位固定。
本发明另一实施例中，利用翻转架1的动态立管首端4Gooseneck型连接器2垂直铺设方法包括以下方法，
S1、安装四腿吊装索具至翻转架1底座11，吊机吊装带有鹅颈型连接器2的翻转架1至月池盖3内侧区域存放，确保连接器2的喇叭口22朝向船舶左舷。因为该带有垂直铺设系统船舶主吊机在右侧船舷，连接器2从月池A中心铺设入水后至水下一定深度后，主吊机从右侧船舷下水，带一条20几米长索具，水下机器人连接该索具至鹅颈型连接器2上预先安装索具后水下回收完成翻身，喇叭口22由朝向左侧船舷变成垂直朝下。
S2、将甲板上绞车钢丝绳绕设通过垂直铺设系统的导向轮，用来连接立管首端4的拖拉网套，辅助立管首端4初始化通过垂直铺设系统；
S3、利用船舶吊机将滚筒上的立管首端4下放至甲板，在距离立管首端4一到两米的位置安装拖拉网套等索具，连接绞车钢丝绳索具至拖拉网套，垂直铺设系统服务吊机吊起立管首端4拖拉头41配合绞车完成立管首端4通过导向轮作业，此过程中滚筒驱动系统驱动滚筒放出立管42；
S4、如图3所示，绞车将立管首端4拖拉头41牵引至月池A方向，当立管首端4拖拉头41下放至月池盖3时关闭张紧器5，拆除立管首端4的拖拉头41和拖拉网套等索具，安装第一节弯曲限制器6至立管首端4；
S5、启动张紧器5，回收立管首端4，立管首端4接口高度高于翻转架1鹅颈型连接器2顶部软管接口21位置，利用手拉葫芦调整翻转架1在月池A上的位置，使鹅颈型连接器2软管接口21和立管首端4接口在一条垂线上；
S6、利用张紧器5下放立管42，甲板人员搭建脚手架，观察鹅颈型连接器2接口与立管首端4接口的相对位置，通过张紧器5调整立管首端4软管接口21高度，完成组对、连接；
S7、利用手拉葫芦对鹅颈型连接器2左右进行限位，利用紧固带等索具对鹅颈型连接器2前后进行限位，使用垂直铺设系统的梁吊完成翻转架1上的翻转板121、支撑座111的分体拆除；
S8、如图4所示，使用梁吊吊装连接器2喇叭口22区域，利用张紧器5缓慢回收立管42，梁吊配合张紧器5使鹅颈型连接器2离开翻转架1底座11；
S9、通过手拉葫芦将翻转架1底座11调整至月池盖3船尾方向，打开船尾方向月池盖3，利用吊机将翻转架1底座11移除；
S10、如图5所示，翻转架1全部拆除后，利用梁吊连接十字吊装结构7至鹅颈型连接器2，十字吊装结构7形状类似十字架；
S11、如图6所示，打开两侧月池A至最大开口，启动张紧器5下放立管42，同步梁吊配合下放连接器2，待连接器2顶部到达月池A高度后拆除梁吊索具；调整月池盖3开口至适当大小，注意保留一定空间，不要使月池盖3碰到连接器2或者立管42；
S12、如图6、图7所示，安装弯曲限制器6和阳极，启动张紧器5下放立管42至指定水深。
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，包括底座（11）、转动安装在所述底座（11）的翻转组件（12）；
所述翻转组件（12）包括翻转板（121），所述翻转板（121）的两相对边上分别设有转动轴，所述转动轴分别与所述底座（11）转动配合；
所述鹅颈型连接器（2）包括供动态立管首端（4）连接的软管接口（21）、以及用于与所述翻转板（121）的一侧连接的喇叭口（22），所述软管接口（21）与所述喇叭口（22）之间连接有弯曲的弯管（23），使得所述鹅颈型连接器（2）翻转到所述底座（11）时，所述软管接口（21）朝上。
2.根据权利要求1所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述翻转架（1）带有所述鹅颈型连接器（2）后的最大高度的顶部低于张紧器（5）。
3.根据权利要求1所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述底座（11）的高度不低于月池（A）中心区域的突出结构（31）。
4.根据权利要求1所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述底座（11）上设计有两个供所述翻转板（121）转动安装的支撑座（111）。
5.根据权利要求4所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述支撑座（111）包括支撑导向柱（112）及加强斜撑桁架（113），所述支撑导向柱（112）和加强斜撑桁架（113）与底座（11）呈三角形状。
6.根据权利要求4或5所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述翻转板（121）的边缘设有凸起的平面限位台（122），所述支撑座（111）上设有供所述平面限位台（122）卡入的导槽（115），以让所述导槽（115）限定所述平面限位台（122）相对所述支撑座（111）的转动位置。
7.根据权利要求4或5所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述底座（11）设有用于支撑所述鹅颈型型连接器（2）拐点的支撑平台（116）。
8.根据权利要求1至5任一项所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述底座（11）四周分布有四个吊耳（114）。
9.根据权利要求1至5任一项所述的动态立管首端鹅颈型连接器垂直铺设翻转架，其特征在于，所述翻转板（121）四周设有锁紧卡扣（123），将所述连接器（2）的喇叭口（22）和所述翻转板（121）的侧面固定。
10.一种利用权利要求1至9任一项所述的翻转架的动态立管首端Gooseneck型连接器垂直铺设方法，其特征在于，包括以下方法；
S1、吊装带有鹅颈型连接器（2）的翻转架（1）至月池盖（3）内侧区域存放，确保所述连接器（2）的喇叭口（22）朝向船舶左舷；
S2、将甲板上绞车钢丝绳绕设通过垂直铺设系统的导向轮，用来连接立管首端（4）的拖拉网套，辅助立管首端（4）初始化通过垂直铺设系统；
S3、将滚筒上的立管首端（4）下放至甲板，连接绞车钢丝绳索具至拖拉网套，垂直铺设系统服务吊机吊起立管首端（4）拖拉头（41）配合绞车完成立管首端（4）通过导向轮作业，放出立管（42）；
S4、绞车将所述立管首端（4）拖拉头（41）牵引至月池（A）方向，当所述立管（42）拖拉头（41）下放至月池盖（3）时关闭张紧器（5），拆除所述立管首端（4）的拖拉头（41）和索具，安装第一节弯曲限制器（6）至立管首端（4）；
S5、启动张紧器（5），回收所述立管首端（4），所述立管首端（4）接口高度高于所述翻转架（1）鹅颈型连接器（2）顶部软管接口（21）位置，使所述鹅颈型连接器（2）软管接口（21）和立管首端（4）接口在一条垂线上；
S6、利用张紧器（5）下放立管（42），观察所述鹅颈型连接器（2）接口与立管（42）接口的相对位置，通过张紧器（5）调整所述立管首端（4）软管接口（21）高度，完成组对、连接；
S7、利用手拉葫芦对鹅颈型连接器（2）左右进行限位，利用索具对鹅颈型连接器（2）前后进行限位，使用垂直铺设系统的梁吊完成所述翻转架（1）上的翻转板（121）、限位支撑柱的分体拆除；
S8、使用梁吊吊装连接器（2）喇叭口（22）区域，利用张紧器（5）缓慢回收立管（42），梁吊配合张紧器（5）使鹅颈型连接器（2）离开翻转架（1）底座（11）；
S9、通过手拉葫芦将所述翻转架（1）底座（11）调整至月池盖（3）船尾方向，打开船尾方向月池盖（3），利用吊机将所述翻转架（1）底座（11）移除；
S10、所述翻转架（1）全部拆除后，利用梁吊连接十字吊装结构（7）至所述鹅颈型连接器（2）；
S11、打开两侧月池（A）至最大开口，启动张紧器（5）下放立管（42），同步梁吊配合下放所述连接器（2），待所述连接器（2）顶部到达月池（A）高度后拆除梁吊索具；
S12、安装弯曲限制器（6）和阳极，启动张紧器（5）下放立管（42）至指定水深。
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| CN113027360A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-25 | 中国海洋石油集团有限公司 | 水平连接器翻转对中机构 |
| CN113173501A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-27 | 深圳海油工程水下技术有限公司 | 用于垂直连接器的翻转对中机构 |
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2021
- 2021-10-25 CN CN202111242412.2A patent/CN113847473A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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