CN116180740A - 一种海上桩内射流排泥设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海上桩内射流排泥设备，包括：射流系统、冲水系统、备用系统、排泥系统、控制系统和结构框架，所述射流系统、所述冲水系统、所述备用系统和所述排泥系统设置在所述结构框架中，所述控制系统与所述射流系统、所述冲水系统和所述备用系统之间电性连接，本发明主要利用集成监测系统、桩内壁冲刷功能，且有备用泵进行替换，从而起到通过一个系统完成桩内排泥及钢桩内壁清洗作业并提高海上作业效率的效果。

Description

一种海上桩内射流排泥设备

技术领域

本发明涉及海上水下排泥技术领域，具体而言，尤其涉及一种海上桩内射流排泥设备。

背景技术

水下钢桩切割是海洋工程及海上风电工程施工过程中常见的工艺，多出现在平台拆除、导管架修复、升压站基础施工、风机单桩施工等作业环节。水下钢桩切割作业中，受施工工艺要求，常伴随着被切割钢桩内部或者钢桩外部排泥作业。对于平台拆除切线位置在泥线以下4m；对于风机单桩基础排泥是要求桩内外泥面高度一致；对于平台导管架及海上风电场升压站基础施工工艺，往往涉及到排泥后高强混凝土灌浆施工，灌浆要求基础钢桩内排泥深度根据设计要求进行，且要求对排泥处钢桩内壁面冲洗内壁面无挂泥。

目前市场上主流桩内排泥设备原理有两种：气举排泥设备和渣浆泵泵吸排泥。气举排泥设备需要配高压水/铰刀、空气压缩机辅助，所需的辅助设备较多，匹配系统复杂；渣浆泵泵吸无法进行含碎石的海底泥排泥作业，且目前市场上使用的泵吸排泥设备均为单泵作业，无备用泵集成，若渣浆泵损坏需要将设备提出水面维修，降低海上作业效率；现有的射流排泥设备属小众设备且非常简易，排泥能力小。此外，上述三种可见的排泥设备均无法对钢桩内壁进行清洗以满足平台基础钢桩内灌浆需求，无水下监测系统以掌握设备运行情况。

因此需要设计一种海上桩内射流排泥设备。

发明内容

根据上述提出现有的海上水下排泥设备存在需要大量辅助设备和工作效率低的技术问题，而提供一种海上桩内射流排泥设备。本发明主要利用集成监测系统、桩内壁冲刷功能，且有备用泵进行替换，从而起到通过一个系统完成桩内排泥及钢桩内壁清洗作业并提高海上作业效率的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，包括：射流系统、冲水系统、备用系统、排泥系统、控制系统和结构框架，所述射流系统、所述冲水系统、所述备用系统和所述排泥系统设置在所述结构框架中，所述控制系统与所述射流系统、所述冲水系统和所述备用系统之间电性连接；所述射流系统包括射流泵、射流连通控制管路和U形射流管，所述射流泵和所述U形射流管之间通过所述射流连通控制管路连接；所述冲水系统包括冲水泵、冲水连通控制管路和冲水盘管，所述冲水泵和所述冲水盘管之间通过所述冲水连通控制管路连接；所述备用系统包括备用泵和备用泵管路；所述排泥系统包括锥形排泥管和排泥管直筒段，所述锥形排泥管固定连接在所述冲水盘管的上方，所述排泥管直筒段设置在所述锥形排泥管的上端。

进一步的，所述射流连通控制管路包括第一单向阀、第I三通和第一流量计，所述冲水连通控制管路包括第二单向阀、第二流量计和冲水管路。

进一步的，所述冲水盘管包括冲水盘管内圈、冲水盘管外圈和冲水盘管连接管；所述冲水盘管内圈和所述冲水盘管外圈通过所述冲水盘管连接管相连通，所述冲水盘管内圈与所述冲水盘管外圈底部均布有向下冲水的垂向冲水嘴，所述冲水盘管外圈侧面设有横向冲水嘴；所述冲水盘管内圈的顶部与所述锥形排泥管的底部焊接成一体，所述冲水盘管内圈的内侧壁作为排泥管吸口。

进一步的，所述射流泵的排水口与所述第一单向阀的法兰连接；所述第一单向阀与所述第I三通的第一个通路法兰连接；所述第I三通的第二个通路与所述第一流量计的法兰连接；所述第一流量计与所述U形射流管的法兰连接；所述U形射流管嵌入且固定在所述锥形排泥管上，所述U形射流管的出水口位于所述排泥管直筒段的下方，所述U形射流管嵌入所述锥形排泥管内部的垂直管段与所述排泥管直筒段同轴线。

进一步的，所述冲水泵的排水口与所述第二单向阀的法兰连接；所述第二单向阀与所述第二流量计的法兰连接；所述第二流量计与所述冲水管路的法兰连接；所述冲水管路焊接固定在所述冲水盘管内圈的顶部且与所述冲水盘管内圈连通。

进一步的，所述备用泵的排水口与所述第II三通的第一个通路法兰连接；所述第II三通的第二个通路与第二球阀的法兰连接；所述第二球阀与所述第三流量计的法兰连接；所述第三流量计与所述备用泵管路的法兰连接；所述备用泵管路焊接固定在所述冲水盘管内圈的顶部且与所述冲水盘管内圈连通；所述第II三通的第三个通路与第一球阀的法兰连接，所述第一球阀与所述第I三通的第三个通路法兰连接；所述第一球阀和第二球阀均为电液遥控球阀。

进一步的，所述结构框架包括框体、框体顶平台和框体中平台，所述框体为六根方钢管，所述方钢管均匀分布且底部焊接在所述冲水盘管外圈的上端，所述框体的顶部与所述框体顶平台连接，所述框体的中部与所述框体中平台连接；所述框体顶平台与所述排泥管直筒段之间焊接固定；所述框体中平台与所述排泥管直筒段之间焊接固定，所述框体中平台上固定三台水泵且对应水泵吸口位置开有水泵进水口；所述框体的外端面上设有滑靴。

进一步的，所述控制系统包括水泵电缆、控制脐带缆和水上控制柜，所述水泵电缆的数量为三根分别与所述射流泵、所述冲水泵和所述备用泵相连；所述控制脐带缆集成所述第一球阀和第二球阀的供电和控制电缆与所述第一流量计、所述第二流量计和所述第三流量计的控制及信号缆；所述水上控制柜上设有变频器、球阀控制器和流量计显示器；所述变频器的数量为四台，三台使用，一台备用；所述球阀控制器的数量为两台，用于两球阀不同时动作可做相互备用；所述变频器和所述球阀控制器的启闭都在所述水上控制柜上进行。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的一种海上桩内射流排泥设备，通过两组三通和球阀，实现用单个水泵作为射流泵和冲水泵的备用及转换，结构简单、便于控制，使得排泥和冲水功能更易保证。

2、本发明提供的一种海上桩内射流排泥设备，用三台水泵实现射流排泥、高压水冲泥、备用功能，系统简单，水上控制设备可以有效监测水下作业情况，作业效率高，可适应不同水域及海底地质作业。

3、本发明提供的一种海上桩内射流排泥设备，通过使用侧向冲水嘴实现被排泥钢桩内壁清洗，保证水下钢桩内灌浆质量。

基于上述理由本发明可在海上水下排泥技术等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种海上桩内射流排泥设备的系统图。

图2为本发明一种海上桩内射流排泥设备的图1的水下排泥设备图。

图3为本发明一种海上桩内射流排泥设备的图2的主视图。

图4为本发明一种海上桩内射流排泥设备的图2的侧视图。

图5为本发明一种海上桩内射流排泥设备的图2的仰视图。

图6为本发明一种海上桩内射流排泥设备的图2的A-A截面图。

图7为本发明一种海上桩内射流排泥设备的图2的B-B截面图。

图8为本发明一种海上桩内射流排泥设备的射流管嵌入锥形排泥管结构剖面图。

图9为本发明一种海上桩内射流排泥设备的水下排泥设备管系原理图。

图10为本发明一种海上桩内射流排泥设备的水上控制柜示意图。

图中：1、冲水盘管；1.1、冲水盘管内圈；1.2、冲水盘管外圈；1.3、冲水盘管连接管；2、垂向冲水嘴；2.1、横向冲水嘴；3、锥形排泥管；3.1、排泥管吸口；3.2、排泥管直筒段；3.3、排泥管弯管段；3.4、排泥出口；4、U形射流管；5、射流泵；6、冲水泵；6.1、冲水管路；7、备用泵；7.1、备用泵管路；8、第一单向阀；9、第二单向阀；10、第I三通；11、第II三通；12、第一球阀；13、第二球阀；14、第一流量计；15、第二流量计；16、第三流量计；17、框体；17.1、框体顶平台；17.2、框体中平台；18、滑靴；19、水泵电缆；20、控制脐带缆；21、水上控制柜；22、变频器；23、球阀控制器；24、流量计显示器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-10所示，本发明提供了一种海上桩内射流排泥设备，包括：射流系统、冲水系统、备用系统、排泥系统、控制系统和结构框架，所述射流系统、所述冲水系统、所述备用系统和所述排泥系统设置在所述结构框架中，所述控制系统与所述射流系统、所述冲水系统和所述备用系统之间电性连接；所述射流系统包括射流泵5、射流连通控制管路和U形射流管4，所述射流泵5和所述U形射流管4之间通过所述射流连通控制管路连接；所述冲水系统包括冲水泵6、冲水连通控制管路和冲水盘管1，所述冲水泵6和所述冲水盘管1之间通过所述冲水连通控制管路连接；所述备用系统包括备用泵7和备用泵管路7.1；所述排泥系统包括锥形排泥管3和排泥管直筒段3.2，所述锥形排泥管3固定连接在所述冲水盘管1的上方，所述排泥管直筒段3.2设置在所述锥形排泥管3的上端；所述射流连通控制管路包括第一单向阀8、第I三通10和第一流量计14，所述冲水连通控制管路包括第二单向阀9、第二流量计15和冲水管路6.1；所述冲水盘管1包括冲水盘管内圈1.1、冲水盘管外圈1.2和冲水盘管连接管1.3；所述冲水盘管内圈1.1和所述冲水盘管外圈1.2通过所述冲水盘管连接管1.3相连通，所述冲水盘管内圈1.1与所述冲水盘管外圈1.2底部均布有向下冲水的垂向冲水嘴2，所述冲水盘管外圈1.2侧面设有横向冲水嘴2.1；所述冲水盘管内圈1.1的顶部与所述锥形排泥管3的底部焊接成一体，所述冲水盘管内圈1.1的内侧壁作为排泥管吸口3.1；所述射流泵5的排水口与所述第一单向阀8的法兰连接；所述第一单向阀8与所述第I三通10的第一个通路法兰连接；所述第I三通10的第二个通路与所述第一流量计14的法兰连接；所述第一流量计14与所述U形射流管4的法兰连接；所述U形射流管4嵌入且固定在所述锥形排泥管3上，所述U形射流管4的出水口位于所述排泥管直筒段3.2的下方，所述U形射流管4嵌入所述锥形排泥管3内部的垂直管段与所述排泥管直筒段3.2同轴线；所述冲水泵6的排水口与所述第二单向阀9的法兰连接；所述第二单向阀9与所述第二流量计15的法兰连接；所述第二流量计15与所述冲水管路6.1的法兰连接；所述冲水管路6.1焊接固定在所述冲水盘管内圈1.1的顶部且与所述冲水盘管内圈1.1连通；所述备用泵7的排水口与所述第II三通11的第一个通路法兰连接；所述第II三通11的第二个通路与第二球阀13的法兰连接；所述第二球阀13与所述第三流量计16的法兰连接；所述第三流量计16与所述备用泵管路7.1的法兰连接；所述备用泵管路7.1焊接固定在所述冲水盘管内圈1.1的顶部且与所述冲水盘管内圈1.1连通；所述第II三通11的第三个通路与第一球阀12的法兰连接，所述第一球阀12与所述第I三通10的第三个通路法兰连接；所述第一球阀12和第二球阀13均为电液遥控球阀；所述结构框架包括框体17、框体顶平台17.1和框体中平台17.2，所述框体17为六根方钢管，所述方钢管均匀分布且底部焊接在所述冲水盘管外圈1.2的上端，所述框体17的顶部与所述框体顶平台17.1连接，所述框体17的中部与所述框体中平台17.2连接；所述框体顶平台17.1与所述排泥管直筒段3.2之间焊接固定；所述框体中平台17.2与所述排泥管直筒段3.2之间焊接固定，所述框体中平台17.2上固定三台水泵且对应水泵吸口位置开有水泵进水口；所述框体17的外端面上设有滑靴18；所述控制系统包括水泵电缆19、控制脐带缆20和水上控制柜21，所述水泵电缆19的数量为三根分别与所述射流泵5、所述冲水泵6和所述备用泵7相连；所述控制脐带缆20集成所述第一球阀12和第二球阀13的供电和控制电缆与所述第一流量计14、所述第二流量计15和所述第三流量计16的控制及信号缆；所述水上控制柜21上设有变频器22、球阀控制器23和流量计显示器24；所述变频器22的数量为四台，三台使用，一台备用；所述球阀控制器23的数量为两台，用于两球阀不同时动作可做相互备用；所述变频器22和所述球阀控制器23的启闭都在所述水上控制柜21上进行。

实施例1

如图1-10所示，本发明提供了一种海上桩内射流排泥设备，如图1-8所示：包括断面为矩形的冲水盘管1，冲水盘管1由底部装有垂向冲水嘴2的冲水盘管内圈1.1和冲水盘管外圈1.2组成，冲水盘管内圈1.1和冲水盘管外圈1.2由冲水盘管连接管1.3连通，此外，冲水盘管外圈1.2装有横向冲水嘴2.1。冲水盘管内圈1.1顶部连接且焊接固定有锥形排泥管3、冲水管路6.1、备用管路7.1，其中锥形排泥管3底部与冲水盘管内圈1.1内壁焊接成一体，冲水盘管内圈1.1同时作为锥形排泥管3的排泥管吸口3.1。冲水管路6.1焊接固定在矩形截面的冲水盘管内圈1.1顶部、锥形排泥管3的旁边，且冲水管路6.1与冲水盘管内圈1.1连通；冲水管路6.1顶部与第二流量计15法兰连接，第二流量计15与第二单向阀9法兰连接，第二单向阀9与冲水泵6排水口法兰连接。备用泵管路7.1焊接固定在矩形截面的冲水盘管内圈1.1顶部、锥形排泥管3的旁边，且备用泵管路7.1与冲水盘管内圈1.1连通；备用泵管路7.1顶部与第三流量计16法兰连接，第三流量计16与第二球阀13法兰连接，第二球阀13与第II三通11的第二个通路法兰连接，第II三通11的第一个通路与备用泵7排水口法兰连接。U形射流管4贯穿嵌入且固定在锥形排泥管3上，U形射流管4出水口位于排泥管直筒段3.2下方，且U形射流管4嵌入锥形排泥管3内部的垂直管段与排泥管直筒段3.2同轴线；U形射流管4进水口与第一流量计14法兰连接，第一流量计14与第I三通10的第二个通路法兰连接，第I三通10的第一个通路与第一单向阀8法兰连接，第一单向阀8与射流泵5的排水口法兰连接。

所述第一球阀12的两个法兰分别连接了第I三通10的第三个通路和第II三通11的第三个通路，将备用管路和射流管路连接起来。

如图9所示的管路图，当启动射流泵5时需要保证射流管路畅通：射流泵5→第一单向阀8→第I三通10(第一个通路)→第一流量计14→U形射流管4，此时第一球阀12处于关闭状态，高速水流从U形射流管4出口冲出，进入排泥管直筒段3.2，形成射流流场。所述第一流量计14通过远程数据显示该管路流量，以确定射流泵5是否在工作及该管路是否为密闭通路。

如图9所示的管路图，当启动冲水泵6时需要保证冲水管路畅通：冲水泵6→第二单向阀9→第二流量计15→冲水盘管1，此时第二球阀13处于关闭状态，高速、大流量水流进入冲水盘管并从垂向冲水嘴2、横向冲水嘴2.1喷出，形成高压喷水。所述第二流量计15通过数据传输在流量计显示器24上显示该管路流量，以确定冲水泵6是否在工作及该管路是否为密闭通路。

如图9所示的管路图，当射流泵5因故障等因素无法工作时，启用备用管路：备用泵7→第II三通11的第一个通路→第II三通的第三个通路→第一球阀12→第I三通10的第三个通路→第I三通10的第二个通路→第一流量计14→U形射流管4，此时第二球阀13处于关闭状态且第一单向阀8止水避免水从射流泵5排出，确保高速水流从U形射流管4出口冲出，进入排泥钢管直筒段3.2，形成射流流场。所述第一流量计14通过数据传输在流量计显示器24上显示该管路流量，以确定备用泵7是否在工作及该管路是否为密闭通路。

如图9所示的管路图，当冲水泵6因故障等因素无法工作时，启用备用管路：备用泵7→第II三通11的第一个通路→第II三通的第二个通路→第二球阀13→第三流量计16→冲水盘管1，此时第一球阀12处于关闭状态且第二单向阀9止水避免水从冲水泵6排出，高速、大流量水流从垂向冲水嘴2、横向冲水嘴2.1喷出，形成高压喷水。所述第三流量计16通过数据传输在流量计显示器24上显示该管路流量，以确定备用泵7是否在工作及该管路是否为密闭通路。

如图9所示的管路图，高速、大流量水流进入冲水盘管并从垂向冲水嘴2、横向冲水嘴2.1喷出，形成高压喷水将海上桩内底泥冲散，形成泥水混合物。

如图9所示的管路图，当高速水流从U形射流管4出口冲出，进入排泥管直筒段3.2，形成射流流场时，由于高速、大流量水冲入排泥管直筒段3.2最终从排泥管弯管段3.3排出，会在锥形排泥管3底部的排泥管吸口3.1形成负压，在负压作用下被垂向冲水嘴2和横向冲水嘴2.1冲散的泥连同海水形成泥水混合物进入排泥管，最终经排泥管弯管段3.3从排泥出口3.4排出。

所述第一球阀12和第二球阀13均带有电液控制器，可远程控制第一球阀12和第二球阀13的开启和关闭。

所述电液控制器通过脐带缆20连接到水上控制柜21，所述脐带缆20还集成了第一流量计14、第二流量计15、第三流量计16的供电和信号传输线。所述射流泵5、冲水泵6、备用泵7分别有三根电缆接入水上控制柜21的变频器22上。

所述水上控制柜21集成了变频器22、球阀控制器23、流量计显示器24。所述变频器22共有4个，三用一备，在控制水泵运行的同时可通过变频器显示的水泵负荷来确定水泵是否工作；所述球阀控制器23有两个，分别控制第一球阀12和第二球阀13的开启及关闭；所述流量计显示器24为单个显示屏，分别显示第一流量计14、第二流量计15、第三流量计16的流量数据。

所述框体17为六根方钢管底部焊接在冲水盘管外圈1.2顶部，框体17顶部与框体顶平台17.1连接，框体17中部与框体中平台17.2连接；框体中平台17.2上固定三台水泵且对应水泵吸口位置开有水泵进水口。所述框体17六根方钢管均匀布置。

所述框体、对接法兰、三通、管路、流量计、球阀和单向阀均为钢质结构。

所述射流泵5、冲水泵6、备用泵7为型号相同水泵，为了区别功能名字不同，且水泵均为大流量、高扬程水泵，以增加射流流量和冲水压力。

进行海上水下桩管内排泥作业时，需要海上吊机辅助将水下排泥设备放入到水下桩管内，所述框体17为吊装的承重结构。

实施例2

如图1-10所示，本发明提供了一种海上桩内射流排泥设备，在进行现场作业时，将图2中所示的水下排泥设备通过潜水员辅助放入到排泥桩管内，排泥设备所在外径可根据排泥桩管内径设计，预留100mm～200mm余量，以保证设备方便放进钢桩内，排泥设在桩管内置后滑靴18会支撑在钢桩内壁上，防止设备卡在钢桩内或碰撞损害设备。排泥设备落入钢桩内泥面上后，从水上控制柜21启动与冲水泵6连接的变频器，流量计显示器24屏上对应的第二流量计15数据会显示冲水泵6的流量，高速、大流量水流从垂向冲水嘴2、横向冲水嘴2.1喷出，形成高压喷水对桩内泥进行冲刷，将泥冲散形成泥水混合物，约5～10分钟后启动射流泵5连接的变频器，流量计显示器24屏上对应的第一流量计14数据会显示射流泵5的流量，高速、大流量水流从U形射流管4出水口喷出进入到排泥管直筒段3.2，当高速水流从U形射流管4出口冲出，进入排泥管直筒段3.2，形成射流流场时，由于高速、大流量水冲入排泥管直筒段3.2最终从排泥钢管弯管段3.3排出会在锥形排泥管3底部的排泥管吸口3.1形成负压，在负压作用下被垂向冲水嘴2和横向冲水嘴2.1冲散的泥连同海水形成泥水混合物进入排泥管，最终从排泥出口3.4排出。

当变频器显示水泵无负荷但是对应的流量计有流量数据，表明水泵依然工作，同样变频器显示水泵有负荷但是对应的流量计无数据反馈，也表明水泵依然工作，两者可相互校核和监控。

排泥过程中，当射流泵5或者冲水泵6两者之一出现故障，即该水泵对应的变频器或者流量计无数据反馈时可判定该水泵不工作，此时需要启动备用泵7，同时从水上控制柜21上的球阀控制器23来调节第一球阀12和第二球阀13的启/闭以进行射流或冲水管路的替换。需要注意的是当冲水泵6故障时，第三流量计16进行备用泵7执行冲水泵功能的流量监测，并与备用泵7对应的变频器相互校核和监控；当射流泵5故障时依然是第一流量计14进行备用泵7执行射流泵功能的流量监测，并与备用泵7对应的变频器相互校核和监控。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，包括：射流系统、冲水系统、备用系统、排泥系统、控制系统和结构框架，所述射流系统、所述冲水系统、所述备用系统和所述排泥系统设置在所述结构框架中，所述控制系统与所述射流系统、所述冲水系统和所述备用系统之间电性连接；所述射流系统包括射流泵、射流连通控制管路和U形射流管，所述射流泵和所述U形射流管之间通过所述射流连通控制管路连接；所述冲水系统包括冲水泵、冲水连通控制管路和冲水盘管，所述冲水泵和所述冲水盘管之间通过所述冲水连通控制管路连接；所述备用系统包括备用泵和备用泵管路；所述排泥系统包括锥形排泥管和排泥管直筒段，所述锥形排泥管固定连接在所述冲水盘管的上方，所述排泥管直筒段设置在所述锥形排泥管的上端。

2.根据权利要求1所述的一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，所述射流连通控制管路包括第一单向阀、第I三通和第一流量计，所述冲水连通控制管路包括第二单向阀、第二流量计和冲水管路。

3.根据权利要求2所述的一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，所述冲水盘管包括冲水盘管内圈、冲水盘管外圈和冲水盘管连接管；所述冲水盘管内圈和所述冲水盘管外圈通过所述冲水盘管连接管相连通，所述冲水盘管内圈与所述冲水盘管外圈底部均布有向下冲水的垂向冲水嘴，所述冲水盘管外圈侧面设有横向冲水嘴；所述冲水盘管内圈的顶部与所述锥形排泥管的底部焊接成一体，所述冲水盘管内圈的内侧壁作为排泥管吸口。

4.根据权利要求3所述的一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，所述射流泵的排水口与所述第一单向阀的法兰连接；所述第一单向阀与所述第I三通的第一个通路法兰连接；所述第I三通的第二个通路与所述第一流量计的法兰连接；所述第一流量计与所述U形射流管的法兰连接；所述U形射流管嵌入且固定在所述锥形排泥管上，所述U形射流管的出水口位于所述排泥管直筒段的下方，所述U形射流管嵌入所述锥形排泥管内部的垂直管段与所述排泥管直筒段同轴线。

5.根据权利要求4所述的一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，所述冲水泵的排水口与所述第二单向阀的法兰连接；所述第二单向阀与所述第二流量计的法兰连接；所述第二流量计与所述冲水管路的法兰连接；所述冲水管路焊接固定在所述冲水盘管内圈的顶部且与所述冲水盘管内圈连通。

6.根据权利要求5所述的一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，所述备用泵的排水口与所述第II三通的第一个通路法兰连接；所述第II三通的第二个通路与第二球阀的法兰连接；所述第二球阀与所述第三流量计的法兰连接；所述第三流量计与所述备用泵管路的法兰连接；所述备用泵管路焊接固定在所述冲水盘管内圈的顶部且与所述冲水盘管内圈连通；所述第II三通的第三个通路与第一球阀的法兰连接，所述第一球阀与所述第I三通的第三个通路法兰连接；所述第一球阀和第二球阀均为电液遥控球阀。

7.根据权利要求6所述的一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，所述结构框架包括框体、框体顶平台和框体中平台，所述框体为六根方钢管，所述方钢管均匀分布且底部焊接在所述冲水盘管外圈的上端，所述框体的顶部与所述框体顶平台连接，所述框体的中部与所述框体中平台连接；所述框体顶平台与所述排泥管直筒段之间焊接固定；所述框体中平台与所述排泥管直筒段之间焊接固定，所述框体中平台上固定三台水泵且对应水泵吸口位置开有水泵进水口；所述框体的外端面上设有滑靴。

8.根据权利要求7所述的一种海上桩内射流排泥设备，其特征在于，所述控制系统包括水泵电缆、控制脐带缆和水上控制柜，所述水泵电缆的数量为三根分别与所述射流泵、所述冲水泵和所述备用泵相连；所述控制脐带缆集成所述第一球阀和第二球阀的供电和控制电缆与所述第一流量计、所述第二流量计和所述第三流量计的控制及信号缆；所述水上控制柜上设有变频器、球阀控制器和流量计显示器；所述变频器的数量为四台，三台使用，一台备

用；所述球阀控制器的数量为两台，用于两球阀不同时动作可做相互备用；

所述变频器和所述球阀控制器的启闭都在所述水上控制柜上进行。

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