CN114016507A - 坐底风电安装平台的喷冲系统及其喷冲方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种坐底风电安装平台的喷冲系统，包括喷冲支路、以及分别与喷冲支路连接的压缩空气管路和海水管路；海水管路按连接顺序依次包括网状海底门、远程控制蝶阀A1、喷冲管道S1、海水箱、远程控制蝶阀A2，喷射水泵系统、异径管R1、喷冲总管S2、平台底座设有若干个喷冲区域，喷冲总管连接有若干与各喷冲区域对应的喷冲支路，每个喷冲区域上的喷冲支路上都设置有止回阀C2与远程控制蝶阀A4，喷冲支路端部连接有喷嘴组件，喷嘴组件包括若干十字喷嘴与一个一字喷嘴，喷冲支路包括与喷冲总管S2连接的异径管R2、以及与异径管R2连接的喷冲管道S3，喷冲管道S3上设置有远程控制阀门。本发明还公开了该喷冲系统的喷冲方法。

Description

坐底风电安装平台的喷冲系统及其喷冲方法
技术领域
本发明涉及一种坐底风电安装平台的喷冲系统及其喷冲方法。
背景技术
近几年随着对清洁能源越来越重视，海上风力发电作为一种可再生的清洁能源使得海上风电项目日益增多，出现了各种类型的风电安装平台，其中就设计并投入使用了以奥特宝八角形式的改装坐底风电安装平台。奥特宝改装坐底风电安装平台在工作过程中需要频繁拔桩移位工作，而在进行拔桩移位之前需要对该平台桩底进行进行喷冲，克服桩底周围黏土的吸附力和泥土阻力，从而让桩腿能够更易的拔出。
然而，传统的喷冲系统所采用的喷冲介质一般都是消防水和压缩空气，拔桩移位喷冲过程中单纯的消防水的喷冲压力是比较小的，喷冲效果并不理想，而压缩空气具有膨胀效应，喷冲过程中产生的量能比较大，能够冲刷桩靴上下表面的泥土，填充桩靴底部的真空层，破坏桩靴上部和桩腿周围泥土的吸附力，喷冲效果较为理想，但是压缩空气的成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种工作效率高的坐底风电安装平台的喷冲系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种坐底风电安装平台的喷冲系统，包括喷冲支路、以及分别与喷冲支路连接的压缩空气管路和海水管路；
海水管路按连接顺序依次包括网状海底门、远程控制蝶阀A1、喷冲管道S1、海水箱、远程控制蝶阀A2，喷射水泵系统、异径管R1、喷冲总管S2、平台底座设有若干个喷冲区域，喷冲总管连接有若干与各喷冲区域对应的喷冲支路，每个喷冲区域上的喷冲支路上都设置有止回阀C2与远程控制蝶阀A4，喷冲支路端部连接有喷嘴组件，喷嘴组件包括若干十字喷嘴与一个一字喷嘴，
喷冲支路包括与喷冲总管S2连接的异径管R2、以及与异径管R2连接的喷冲管道S3，喷冲管道S3上设置有远程控制阀门；
压缩空气管路包括用于为喷冲系统提供压缩空气的压缩空气瓶，压缩空气瓶依次连接有喷冲管道S4、远程控制蝶阀A3、止回阀C1、异径管R3、压缩空气管路，压缩空气管路接入与海水管路合并用的喷冲总管S2，
喷射水泵系统依次连接设置有压力指示器P1、喷射水泵、压力指示器P2、止回阀C3，喷射水泵与电机控制中心及远程阀电连接以控制喷射水泵系统。
作为一种优选的方案，所述海水箱与异径管R1之间还并联设有另一远程控制蝶阀A2与喷射水泵系统，两个喷射水泵系统的喷射水泵一备一用或同时使用。
作为一种优选的方案，所述海水箱与异径管R1之间还并联设有另一远程控制蝶阀A2与喷射水泵系统，两个喷射水泵系统的喷射水泵一备一用或同时使用。
作为一种优选的方案，所述平台底座设有八个喷冲区域中，喷冲总管为八边形环管将八个喷冲区域依次连接，每一喷冲支路上连接有4个十字喷嘴和1个一字喷嘴，其中一字喷嘴布置在任意两个十字喷嘴之间；其中，十字喷嘴包括穿过船底板的喷冲管道S3，喷冲管道S3末端为喷口，喷口上设有端部封闭的十字半圆管，十字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J1，十字半圆管上设置有用于保护十字半圆管防止喷孔J1堵塞的十字半圆保护罩，十字半圆管上在喷嘴喷口四周分别设置有4个截断阀门。
作为一种优选的方案，4个所述截断阀门中两两相对的阀门打开或关闭状态一致，两两相邻的阀门打开或关闭状态相反。
作为一种优选的方案，所述一字喷嘴包括穿过船底板的喷冲管道S3，喷冲管道S3末端为喷口，喷口上设有端部封闭的一字半圆管，一字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J2，一字半圆管上设置有用于保护一字半圆管防止喷孔J2堵塞的一字半圆保护罩。
本发明另一个所要解决的技术问题是：提供一种上述坐底风电安装平台的喷冲系统的喷冲方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种坐底风电安装平台喷冲系统的喷冲方法，包括以下步骤：
步骤一：拔桩前准备，此时该平台底部在海底淤泥之中，打开远程控制蝶阀A1，海水通过网状海底门流入海水箱中等待使用；
步骤二：开始拔桩时，打开远程控制蝶阀A2，海水通过喷冲管道S1由海水箱进入喷射水泵系统，根据平台入泥的深浅通过打开远程阀进而控制电机控制中心控制喷射压力，同时观察两压力指示器压力指示器P1和压力指示器P2检测实际压力，进而控制实际的喷射压力；
步骤三：海水经过喷射水泵系统加压通过异径管R1，进而进入喷冲管道S2，再通过异径管R2进入喷冲管道S3；海水由喷冲管道S3通过喷嘴射出，最后通过喷嘴外十字半圆管的喷孔，进行初步除污；并且通过控制每个十字半圆管的4个阀门，实现上下左右方向两两同时打开或关闭，以去除污泥；
步骤四：打开远程控制蝶阀A3的同时再关闭远程控制蝶阀A1、远程控制蝶阀A2、远程阀；此时已经备好的压缩空气从压缩空气瓶中进入喷冲管道S4，再进入喷冲管道S2，最后通过异径管R2进入喷冲管道S3由喷嘴保护罩喷孔射出，破坏上下底板周围泥土的吸附力；
步骤五：平台拔桩脱离海底淤泥，关闭所有阀门，拔桩完成。
本发明的有益效果是：
1、本系统不再依赖消防水进行喷冲，只需要就地取材使用桩体周围的海水接入喷冲管道即可进行高压喷冲。
2、将压缩空气与海水同时接入冲喷管路，通过压缩空气与海水射流的配合使用，既能减少压缩空气的用量降低成本，又能实现对桩体较好的冲刷。
3、由于十字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J1，一字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J2，这样既能避免喷嘴的堵塞，又能合理控制射流的冲刷位置，使得桩板冲刷效果更好。
4、每一喷冲支路上连接有4个十字喷嘴和1个一字喷嘴，其中一字喷嘴布置在任意两个十字喷嘴之间，这样不但避免了3个喷嘴在同一水平线上喷冲过程中出现对冲的情况浪费了喷冲资源，而且还减少了十字喷嘴的数量以及阀门控制的数量降低了成本。
5、十字半圆管上在喷嘴喷口四周分别设置的4个截断阀门中两两相对的阀门打开或关闭一致，两两相邻的阀门打开或关闭不一致，使其喷冲时能够更大限度得利用资源和更大范围的进行喷冲拔桩。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构图图；
图2为本发明实施例的喷冲管路图；
图3为本发明实施例的喷射水泵系统管路图；
图4为本发明实施例的桩底喷嘴与管路分布图；
图5为本发明实施例的一字喷嘴示意图；
图6为本发明实施例的十字喷嘴示意图。
图1-图6中：
1、网状海底门 2、远程控制蝶阀A1 3、喷冲管道S1
4、海水箱 5、远程控制蝶阀A2 6、喷射水泵系统
7、异径管R1 8、喷冲管道S2 9、异径管R2
10、喷冲管道S3 11、远程控制阀门 12、压缩空气瓶
13、喷冲管道S4 14、远程控制蝶阀A3 15、止回阀C1
16、异径管R3 17、十字喷嘴 18、一字喷嘴
19、止回阀C2 20、远程控制蝶阀A4
61、压力指示器P1 62、压力指示器P2 63、喷射水泵
64、电机控制中心 65、远程阀 66、止回阀C3
171、十字喷嘴喷口 172、底板 173、十字半圆保护罩
174、喷孔J1 175、阀门
181、一字喷嘴喷口 182、半圆保护罩 183、喷孔J2
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1-6所示，一种坐底风电安装平台的喷冲系统，包括喷冲支路、以及分别与喷冲支路连接的压缩空气管路和海水管路；
海水管路按连接顺序依次包括网状海底门1、远程控制蝶阀A12、喷冲管道S13、海水箱4、远程控制蝶阀A25，喷射水泵系统6、异径管R17、喷冲总管S28、平台底座设有八个喷冲区域，八边形环状喷冲总管连接有若干与各喷冲区域对应的喷冲支路，每个喷冲区域上的喷冲支路上都设置有止回阀C219与远程控制蝶阀A420，喷冲支路端部连接有喷嘴组件，喷嘴组件包括四个十字喷嘴17与一个一字喷嘴18，其中一字喷嘴布置在任意两个十字喷嘴之间；其中，十字喷嘴17包括穿过船底板172的喷冲管道S310，喷冲管道S310末端为喷口171，喷口171上设有端部封闭的十字半圆管，十字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J1174，十字半圆管上设置有用于保护十字半圆管防止喷孔J1174堵塞的十字半圆保护罩173，十字半圆管上在喷嘴喷口171四周分别设置有4个截断阀门175。4个所述截断阀门175中两两相对的阀门打开或关闭状态一致，两两相邻的阀门打开或关闭状态相反。
一字喷嘴18包括穿过船底板172的喷冲管道S310，喷冲管道S310末端为喷口181，喷口181上设有端部封闭的一字半圆管，一字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J2183，一字半圆管上设置有用于保护一字半圆管防止喷孔J2183堵塞的一字半圆保护罩182。
喷冲支路包括与喷冲总管S28连接的异径管R29、以及与异径管R29连接的喷冲管道S310，喷冲管道S310上设置有远程控制阀门11；
压缩空气管路包括用于为喷冲系统提供压缩空气的压缩空气瓶12，压缩空气瓶12依次连接有喷冲管道S413、远程控制蝶阀A314、止回阀C115、异径管R316、压缩空气管路，压缩空气管路接入与海水管路合并用的喷冲总管S28，
喷射水泵系统6依次连接设置有压力指示器P161、喷射水泵63、压力指示器P262、止回阀C366，喷射水泵63与电机控制中心64及远程阀65电连接以控制喷射水泵系统6。
海水箱4与异径管R17之间还并联设有另一远程控制蝶阀A25与喷射水泵系统6，两个喷射水泵系统6的喷射水泵63一备一用或同时使用。
上述坐底风电安装平台喷冲系统的喷冲方法，包括以下步骤：
步骤一：拔桩前准备，此时该平台底部在海底淤泥之中，打开远程控制蝶阀A12，海水通过网状海底门1流入海水箱4中等待使用；
步骤二：开始拔桩时，打开远程控制蝶阀A25，海水通过喷冲管道S13由海水箱4进入喷射水泵系统6，根据平台入泥的深浅通过打开远程阀进而控制电机控制中心控制喷射压力，同时观察两压力指示器压力指示器P161和压力指示器P262检测实际压力，进而控制实际的喷射压力；
步骤三：海水经过喷射水泵系统6加压通过异径管R17，进而进入喷冲管道S28，再通过异径管R29进入喷冲管道S310；海水由喷冲管道S310通过喷嘴射出，最后通过喷嘴外十字半圆管173的喷孔，进行初步除污；并且通过控制每个十字半圆管173的4个阀门，实现上下左右方向两两同时打开或关闭，以去除污泥；
步骤四：打开远程控制蝶阀A314的同时再关闭远程控制蝶阀A12、远程控制蝶阀A25、远程阀65；此时已经备好的压缩空气从压缩空气瓶中进入喷冲管道S413，再进入喷冲管道S28，最后通过异径管R29进入喷冲管道S310由喷嘴保护罩喷孔射出，破坏上下底板周围泥土的吸附力；
步骤五：平台拔桩脱离海底淤泥，关闭所有阀门，拔桩完成。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种坐底风电安装平台的喷冲系统，其特征在于：包括喷冲支路、以及分别与喷冲支路连接的压缩空气管路和海水管路；
海水管路按连接顺序依次包括网状海底门、远程控制蝶阀A1、喷冲管道S1、海水箱、远程控制蝶阀A2，喷射水泵系统、异径管R1、喷冲总管S2、平台底座设有若干个喷冲区域，喷冲总管连接有若干与各喷冲区域对应的喷冲支路，每个喷冲区域上的喷冲支路上都设置有止回阀C2与远程控制蝶阀A4，喷冲支路端部连接有喷嘴组件，喷嘴组件包括若干十字喷嘴与一个一字喷嘴，喷冲支路包括与喷冲总管S2连接的异径管R2、以及与异径管R2连接的喷冲管道S3，喷冲管道S3上设置有远程控制阀门；
压缩空气管路包括用于为喷冲系统提供压缩空气的压缩空气瓶，压缩空气瓶依次连接有喷冲管道S4、远程控制蝶阀A3、止回阀C1、异径管R3、压缩空气管路，压缩空气管路接入与海水管路合并用的喷冲总管S2，喷射水泵系统依次连接设置有压力指示器P1、喷射水泵、压力指示器P2、止回阀C3，喷射水泵与电机控制中心及远程阀电连接以控制喷射水泵系统。
2.如权利要求1所述的一种坐底风电安装平台的喷冲系统，其特征在于：所述海水箱与异径管R1之间还并联设有另一远程控制蝶阀A2与喷射水泵系统，两个喷射水泵系统的喷射水泵一备一用或同时使用。
3.如权利要求2所述的一种坐底风电安装平台的喷冲系统，其特征在于：所述平台底座设有八个喷冲区域中，喷冲总管为八边形环管将八个喷冲区域依次连接，每一喷冲支路上连接有4个十字喷嘴和1个一字喷嘴，其中一字喷嘴布置在任意两个十字喷嘴之间；其中，十字喷嘴包括穿过船底板的喷冲管道S3，喷冲管道S3末端为喷口，喷口上设有端部封闭的十字半圆管，十字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J1，十字半圆管上设置有用于保护十字半圆管防止喷孔J1堵塞的十字半圆保护罩，十字半圆管上在喷嘴喷口四周分别设置有4个截断阀门。
4.如权利要求3所述的一种坐底风电安装平台的喷冲系统，其特征在于：4个所述截断阀门中两两相对的阀门打开或关闭状态一致，两两相邻的阀门打开或关闭状态相反。
5.如权利要求4所述的一种坐底风电安装平台的喷冲系统，其特征在于：所述一字喷嘴包括穿过船底板的喷冲管道S3，喷冲管道S3末端为喷口，喷口上设有端部封闭的一字半圆管，一字半圆管管壁上均匀设置有若干用于喷冲空气及喷冲海水的喷孔J2，一字半圆管上设置有用于保护一字半圆管防止喷孔J2堵塞的一字半圆保护罩。
6.如权利要求1-5中任一项所述的坐底风电安装平台喷冲系统的喷冲方法，包括以下步骤：
步骤一：拔桩前准备，此时该平台底部在海底淤泥之中，打开远程控制蝶阀A1，海水通过网状海底门流入海水箱中等待使用；
步骤二：开始拔桩时，打开远程控制蝶阀A2，海水通过喷冲管道S1由海水箱进入喷射水泵系统，根据平台入泥的深浅通过打开远程阀进而控制电机控制中心控制喷射压力，同时观察两压力指示器压力指示器P1和压力指示器P2检测实际压力，进而控制实际的喷射压力；
步骤三：海水经过喷射水泵系统加压通过异径管R1，进而进入喷冲管道S2，再通过异径管R2进入喷冲管道S3；海水由喷冲管道S3通过喷嘴射出，最后通过喷嘴外十字半圆管的喷孔，进行初步除污；并且通过控制每个十字半圆管的4个阀门，实现上下左右方向两两同时打开或关闭，以去除污泥；
步骤四：打开远程控制蝶阀A3的同时再关闭远程控制蝶阀A1、远程控制蝶阀A2、远程阀；此时已经备好的压缩空气从压缩空气瓶中进入喷冲管道S4，再进入喷冲管道S2，最后通过异径管R2进入喷冲管道S3由喷嘴保护罩喷孔射出，破坏上下底板周围泥土的吸附力；
步骤五：平台拔桩脱离海底淤泥，关闭所有阀门，拔桩完成。
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