CN211621524U - 一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统，通过姿态控制系统检测压力传感器的输出压力值来控制空压机对气囊舱内的气囊进行充放气，从而实现对导管架拆除过程中的姿态调整，在对气囊的充放气过程中，采用空压机来控制气缸的伸出和缩回，方便了导管架气囊辅助拆除姿态控制系统的再次利用。本实用新型减少了海流、温盐层等因素对导管架姿态的不利影响，使得导管架在出水过程中具有更高的安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋平台导管架的拆除系统，尤其涉及一种导管架气囊辅助拆除姿态控制的系统。
背景技术
目前已经经过实际工程验证的油气田平台结构物即导管架与上部组织块结构进行拆除和移位的方法有两种：吊装法与气囊助浮法。吊装法又分为整体吊装拆除法和分解吊装拆除法。对于尺寸相对较小、重量较轻的小型导管架，在起重船能力允许的情况下，可以采用整体吊装的方法；而对于大型导管架或者起重船能力不足时，通常采用分解拆除的方法，对导管架结构进行适当海上分割拆除，然后在对分解的部分进行吊装。吊装法往往需要大型浮吊与大型运输船只。这些工程船的使用尤其是浮吊船的使用需要巨额的工程费用。
近年，在导管架拆除领域气囊助浮法的运用日渐广泛。相比于吊装法，气囊助浮法利用气囊浮力摆脱了在导管架拆除过程中对浮吊船的依赖，从而降低了工程费用，而且避免了由于泥在桩的吸附力大小不确定性而产生的吊装风险。在兼具以上两种优点的同时气囊助浮法还保持了较高的效率。现有技术的气囊助浮法在导管架拆除中的应用过程中，缺乏导管架姿态控制功能，导管架在姿态调整过程中易出现倾覆现象，从而对导管架拆除设备及人员造成损失。
发明内容
本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统，可使得导管架在出水过程中实现动态姿态调整，减少海流、温盐层等因素对导管架姿态的不利影响，使得在导管架出水过程具有更高的安全性。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案。
一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统,包括导管架，在所述的导管架的左右两侧分别上下间隔安装有一个气囊单元组，其中位于左侧的上下两个气囊单元组为第一气囊单元组和第二气囊单元组，位于右侧的上下两个气囊单元组为第三气囊单元组和第四气囊单元组，每一个气囊单元组通过气囊伸缩杆组固定在导管架上；
每一个气囊单元组包括三个左右平行间隔设置的气囊舱，在每一个气囊舱中分别安装有一个气囊，在每一个所述的气囊的前端连接有穿过气囊舱设置的进气管道，在所述气囊的后端连接有穿过气囊舱设置的排气管道，每一个排气管道的排气口和大气相连通，在每一个所述的气囊舱上均固定有一个压力传感器，所述的压力传感器的测试管道伸入气囊设置；每一个所述的气囊伸缩杆组包括基座，所述的基座通过螺栓以及螺母固定在导管架上；每一个气囊伸缩杆组的基座位于和该基座连接的气囊单元组靠近导管架一侧的气囊舱的内侧；在每一个气囊单元组中每相邻的两个气囊舱之间且在靠近导管架一侧的气囊舱和基座之间均安装有一个气缸，三个气囊舱的左右两侧分别与上一个气缸沿水平方向设置的气缸杆以及下一个气缸的气缸座固定连接；其中靠近导管架一侧的气缸的气缸座与基座固定相连且气缸杆与靠近导管架一侧的气囊舱沿水平方向固定相连；
所述的压力传感器通过压力传感器线缆与姿态控制系统相连，所述的姿态控制系统通过以太网控制线连接在空压机上，所述的空压机包括第一出气口和第二出气口，第一出气口通过安装有第一气体阀门-的第一气体管路分别与四条第一支路的一端连通，所述的四条第一支路的另一端分别通过第二支路与四个气囊单元组的每一个气囊的进气管道相连通；所述空压机的第二出气口通过安装有第二气体阀门-的第二气体管路与四条第三支路的一端连通，所述的第三支路的另一端分别通过第四支路连接在各个气缸的进气口上，各个气缸的出气口与大气相连通。
本实用新型的有益效果是：本实用新型设置上下两级气囊装置，姿态控制系统可根据压力传感器输出的压力值，在更大角度范围内对导管架姿态进行调整，适应海洋环境中海流扰动及温盐层对导管架上升过程中的姿态影响，提高导管架拆除安全性和经济性。
附图说明
图1为本实用新型的一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统导管架气囊辅助拆除姿态控制系统图；
图2为图1所示的系统中的气囊单元组结构示意图；
图3为图1所示的系统中的气囊伸缩杆组结构示意图。
具体实施方式
为方便本领域技术人员对本实用新型的技术方案和有益效果进行理解，结合附图对具体实施方式做出如下描述。
如图1所示，本实用新型的一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统，包括导管架11，在所述的导管架11的左右两侧分别上下间隔安装有一个气囊单元组，其中位于左侧的上下两个气囊单元组为第一气囊单元组7和第二气囊单元组9，位于右侧的上下两个气囊单元组为第三气囊单元组6和第四气囊单元组8，每一个气囊单元组通过气囊伸缩杆组10固定在导管架11上。
每一个气囊单元组包括三个左右平行间隔设置的气囊舱16，在每一个气囊舱16中分别安装有一个气囊13，在每一个所述的气囊13的前端连接有穿过气囊舱16设置的进气管道14，在所述气囊13的后端连接有穿过气囊舱16设置的排气管道15，每一个排气管道15的排气口和大气相连通，在每一个所述的气囊舱16上均固定有一个压力传感器12，所述的压力传感器12的测试管道伸入气囊13设置。
每一个所述的气囊伸缩杆组10包括基座17，所述的基座17通过螺栓19以及螺母20固定在导管架11上。
每一个气囊伸缩杆组10的基座17位于和该基座连接的气囊单元组靠近导管架11一侧的气囊舱16的内侧。
在每一个气囊单元组中每相邻的两个气囊舱16之间且在靠近导管架11一侧的气囊舱16和基座17之间均安装有一个气缸18，三个气囊舱16的左右两侧分别与上一个气缸沿水平方向设置的气缸杆以及下一个气缸的气缸座固定连接。其中靠近导管架11一侧的气缸的气缸座与基座17固定相连且气缸杆与靠近导管架11一侧的气囊舱16沿水平方向固定相连。
所述的压力传感器12通过压力传感器线缆3与姿态控制系统1相连，所述的姿态控制系统1通过以太网控制线5连接在空压机2上，所述的空压机2包括第一出气口和第二出气口，第一出气口通过安装有第一气体阀门21-1的第一气体管路4-1分别与四条第一支路的一端连通，所述的四条第一支路的另一端分别通过第二支路与四个气囊单元组的每一个气囊13的进气管道14相连通；所述空压机2的第二出气口通过安装有第二气体阀门21-2的第二气体管路4-2与四条第三支路的一端连通，所述的第三支路的另一端分别通过第四支路连接在各个气缸18的进气口上，各个气缸18的出气口与大气相连通。
一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统包括竖直向上控制阶段和姿态调整控制阶段。
竖直向上控制阶段：在导管架11被完全切除后，要求导管架11开始做在竖直方向上运动，打开第二气体管路4-2上的第二气体阀门21-2，关闭第一气体管路4-1上的第一气体阀门21-1，姿态控制系统1控制空压机2通过第二气体管路4-2对气缸18进行充气，待所有的气缸18全部伸出后，关闭第二气体管路4-2上的第二气体阀门21-2，打开第一气体管路4-1上的第一气体阀门21-1，对各个气囊组进行充气，在对气囊组充气过程中，姿态控制系统1监测压力传感器输出的第一气囊单元组7、第二气囊单元组9、第三气囊单元组6和第四气囊单元组8上的压力传感器12的压力值是否保持动态一致，如果保持一致则可以使得导管架竖直向上运动，而当第一气囊单元组7、第二气囊单元组9、第三气囊单元组6和第四气囊单元组8上的压力传感器12检测到的气囊压力值不同时，则姿态控制系统1通过以太网控制线5控制空压机2通过第一气体管路4-1对各组气囊进行充放气，对低于平均压力值的气囊组进行充气，对高于平均压力值的气囊组进行放气，最终实现各气囊单元组的压力动态值保持一致，从而实现导管架11竖直向上运动。
姿态调整控制阶段：导管架在接近水面时，导管架11整体开始由竖直姿态向水平姿态的调整。此时姿态控制系统1打开第一气体管路4-1上的第一气体阀门21-1，关闭第二气管路4-2上的第二气体阀门21-2，控制系统1控制空压机2通过第一气体管路4-1先对第一气囊单元组7和第三气囊单元组6进行缓慢充气，待气体压力达到设定值时停止对第一气囊单元组7和第三气囊单元组6充气，关闭第一气体管路4-1上的第一气体阀门21-1，然后打开第二气囊单元组9和第四气囊单元组8的排气管道15进行缓慢放气，待第二气囊单元组9和第四气囊单元组8排气完成后，打开第二气体管路4-2上的第二气体阀门21-2，对第二气囊单元组9和第四气囊单元组8上的各个气缸18进行充气，使得迅速缩回，待气缸18缩回后，关闭第二气体管路4-2上的第二气体阀门21-2，打开第一气体管路4-1上的第一气体阀门21-1，持续给第一气囊单元组7和第三气囊单元组6充气，直至实现导管架11处于水平姿态后，关闭第一气体管路4-1上的第一气体阀门21-1，停止空压机2。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统,包括导管架，其特征在于：在所述的导管架的左右两侧分别上下间隔安装有一个气囊单元组，其中位于左侧的上下两个气囊单元组为第一气囊单元组和第二气囊单元组，位于右侧的上下两个气囊单元组为第三气囊单元组和第四气囊单元组，每一个气囊单元组通过气囊伸缩杆组固定在导管架上；
每一个气囊单元组包括三个左右平行间隔设置的气囊舱，在每一个气囊舱中分别安装有一个气囊，在每一个所述的气囊的前端连接有穿过气囊舱设置的进气管道，在所述气囊的后端连接有穿过气囊舱设置的排气管道，每一个排气管道的排气口和大气相连通，在每一个所述的气囊舱上均固定有一个压力传感器，所述的压力传感器的测试管道伸入气囊设置；每一个所述的气囊伸缩杆组包括基座，所述的基座通过螺栓以及螺母固定在导管架上；每一个气囊伸缩杆组的基座位于和该基座连接的气囊单元组靠近导管架一侧的气囊舱的内侧；在每一个气囊单元组中每相邻的两个气囊舱之间且在靠近导管架一侧的气囊舱和基座之间均安装有一个气缸，三个气囊舱的左右两侧分别与上一个气缸沿水平方向设置的气缸杆以及下一个气缸的气缸座固定连接；其中靠近导管架一侧的气缸的气缸座与基座固定相连且气缸杆与靠近导管架一侧的气囊舱沿水平方向固定相连；
所述的压力传感器通过压力传感器线缆与姿态控制系统相连，所述的姿态控制系统通过以太网控制线连接在空压机上，所述的空压机包括第一出气口和第二出气口，第一出气口通过安装有第一气体阀门-的第一气体管路分别与四条第一支路的一端连通，所述的四条第一支路的另一端分别通过第二支路与四个气囊单元组的每一个气囊的进气管道相连通；所述空压机的第二出气口通过安装有第二气体阀门-的第二气体管路与四条第三支路的一端连通，所述的第三支路的另一端分别通过第四支路连接在各个气缸的进气口上，各个气缸的出气口与大气相连通。
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| CN201922225730.2U CN211621524U (zh) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | 一种导管架气囊辅助拆除姿态控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113386924A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-09-14 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种辅助海上大型导管架拆除的可拆卸装置 |
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2019
- 2019-12-12 CN CN201922225730.2U patent/CN211621524U/zh active Active
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| CN113386924A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-09-14 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种辅助海上大型导管架拆除的可拆卸装置 |
| CN113386924B (zh) * | 2021-04-12 | 2022-09-06 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种辅助海上大型导管架拆除的可拆卸装置 |
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