专利名称：水下管卡子的安装方法
技术领域：
本发明涉及管卡子的安装方法，尤其涉及一种适用于水下管卡子的安装方法。属 于海洋石油工程领域。
背景技术：
在海上石油开发工程中，需要在海底铺设海底输油管道和海底电缆。海底输油管 道包括平管、平台立管及膨胀弯管，平台立管是用来连接平管并将管线端头顺平台构件引 出水面的主要组成部分。在海上油田建成投产之后，由于油田的进一步开发以及新平台的建立，需要建立 新增海底管线和新增电缆，这就需要在原有平台上安装新增的立管和电缆护管，立管卡子 或电缆护管卡子用于将立管或电缆护管固定在导管架构件上，由于立管和电缆护管都是钢 制管，管卡子安装时必须精确的调整同心度，也就是使所有管卡子的外卡圆心必须精确的 在同一条轴线上，才能进行立管和电缆护管的安装。如图1-图2所示，现有的水下管卡子在安装时，一般是在平台上使用绞车钢丝3 先下放管卡子1到导管架构件2的安装位置，然后，由潜水员使用手扳葫芦4将管卡子1在 导管架构件2就位后，在管卡子1下面焊接防滑板5来确保管卡子1的平稳性。为了确保 焊接施工工艺要求达到标准，焊接材料的选择要求非常高，对水下焊接操作人员的焊接技 术要求也极高，因此，在水下实施焊接难度比较大，这就大大增加了潜水员的潜水工作量及 不安全的因素。而且，水下湿式焊接存在一定的缺陷，对构件母材伤及系数极大，从而减少 平台的使用寿命。如图2-图4所示，水下管卡子1预安装固定后，管卡子1的同心度会有很大偏差， 需要对管卡子1进行同轴调整，以确保水下管卡子1的外卡6的圆心在同一条轴线上。以 往都是采用一根模拟立管7进行试安装，试安装时，一般是在平台上使用绞车钢丝3和绞车 钢丝8下放模拟立管7。因为，所有管卡子1已经固定，此过程还要松解及紧固管卡子1螺 丝，借用较难控制的机械力作用在管卡子1上。监控操作在原位左右转动管卡子1，使其能 与安装在上面的管卡子1对齐，如调整同心度的模拟立管7长度受限，还需分步进行调位。 这种方法加大了管卡子1同心度的误差率和水面13以上及水下的工作时间，在后期的立管 安装时，还需根据实物立管再次调整管卡1子同心度，因此，现有的水下管卡子的安装步骤 比较繁琐，无法一次性到位。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有安装方法存在的上述缺点，而提供一种改进的水 下管卡子的安装方法，其可以将管卡子安装固定和同轴调整两项工作互不干涉同步进行， 使安装与同轴调整一步到位，提高了水下管卡子的安装效率及管卡子同轴的精准度；减少 了潜水员水下作业量，避免水上吊放模拟管进行卡子同轴调整的繁琐作业及水下进行焊接 作业，提高了潜水员水下作业及施工的整体安全性。
本发明的目的是由以下技术方案实现的1、一种水下管卡子的安装方法，包括1)将数个水下管卡子(1)分别安装固定在导管架构件(2)上，2)对数个水下卡子(1)进行同轴调整，使所有安装固定在导管架构件(2)上的数 个水下管卡子(1)的外卡(6)的圆心处在同一条轴线上；其特征在于上述安装采用以下安装步骤(1)确定水下立管卡子(1)的安装位置及三台平台绞车的摆放位置①根据导管架的结构及施工技术要求，确定水下管卡子(1)的安装位置；②对水下管卡子(1)安装点的导管架构件(2)进行海生物清理，并根据管卡子(1) 的安装位置选择三台平台绞车的摆放位置；(2)确认数个管卡子的安装基准线①先确定水面(13)以上导管架构件⑵上的管卡子(1’ )的安装位置，并以该导 管架构件(2)的安装位置为基点，将法兰收紧器钢丝(12)的一端固定在该导管架构件(2) 上端的安装位置上；②潜水员牵引法兰收紧器钢丝(12)的另一端至最下面的导管架构件(2)上的管 卡子(1”)安装位置，确定管卡子安装中心线后，将法兰收紧器钢丝(12固定在最下面导管 架构件(2)上的管卡子(1”)的安装位置上；③收紧法兰收紧器钢丝(12)，且以收紧的法兰收紧器钢丝(12)为数个管卡子(1) 安装基准线；(3)数个管卡子同心度位置的确定①将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)分别连接到一个管卡子的三个不 同位置上，然后，将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)进行调整形成一个三维坐标 系；②三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)同时起吊下放最下面的管卡子(1”)到安装位 置，以收紧的法兰收紧器钢丝(12)为立管卡子(1”)安装基准线，将管卡子(1”)合抱在导 管架构件(2)上，并将管卡子(1”)进行固定；③解掉绞车钢丝(9)、(10)、(11)，并回收；④放松法兰收紧器钢丝(12)，潜水员解开法兰收紧器钢丝(12)下端的固定点，将 法兰收紧器钢丝(12)的下端固定在管卡子(1”)的外卡(6)上；解开法兰收紧器钢丝(12) 的上端固定点，将法兰收紧器钢丝(12)的上端固定在管卡子(1’)的外卡(6)上，法兰收紧 器钢丝(12)的上、下两个固定点与上、下外卡(6)的相对位置要相同；⑤收紧法兰收紧器钢丝(12)，使法兰收紧器钢丝(12)与导管架构件⑵的间距上 下保持一致，确定数个管卡子(1)的安装基准线；(4)其它数个管卡子的安装①将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)分别连接到一个管卡子的三个不 同位置上，然后，将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)进行调整形成一个三维坐标 系；②三台绞车的钢丝(9)、10)、(11)同时起吊下放其中一个管卡子(1)到安装位置， 以法兰收紧器钢丝(12)为外卡(6)的安装基准线，确定管卡子(1)的安装位置和角度，将管卡子(1)合抱在导管架构件(2)上，并将管卡子(1)进行固定；以后的其它数个管卡子 (1)的安装重复上述步骤①和②。所述数个管卡子同心度位置的确定步骤中下放最下面的管卡子(1”)到安装位 置后，以收紧的法兰收紧器钢丝12)为管卡子(1”)安装基准线，绞车钢丝(9)用来调整管 卡子(1”)的上下高度，绞车钢丝(10)和绞车钢丝(11)用于调整管卡子(1”)的左右位置， 并使用手扳葫芦(4)对管卡子(1”)进行微调，以确定管卡子(1”)的安装位置。所述其它数个管卡子的安装步骤中，下放其中一个管卡子(1)到安装位置后，绞 车钢丝9)用来调整立管卡子(1)的上下高度，绞车钢丝(10)和绞车钢丝(11)用于调整管 卡子(1)的左右位置，并使用手扳葫芦(4)对管卡子(1)进行微调，以确定管卡子(1)的安 装位置和角度。本发明的有益效果本发明可以将管卡子安装固定和同轴调整两项工作互不干涉 同步进行，使安装与同轴调整一步到位，提高了水下管卡子的安装效率及管卡子同轴的精 准度；减少了潜水员水下作业量，避免水上吊放模拟管进行卡子同轴调整的繁琐作业及水 下进行焊接作业，提高了潜水员水下作业及施工的整体安全性。
图1为现有管卡子安装示意图。图2为现有管卡子安装局部放大示意图。图3为现有管卡子同轴调整示意图。图4为现有管卡子同轴调整局部放大示意图。图5为本发明管卡子安装固定与管卡子同轴调整同步进行示意图。图6为本发明管卡子安装固定与管卡子同轴调整同步进行局部放大示意图。图中主要标号说明1、管卡子、2导管架构件、3绞车钢丝、4手扳葫芦、5防滑板、6外卡、7模拟立管、8 绞车钢丝、9绞车钢丝、10绞车钢丝、11绞车钢丝、12法兰收紧器钢丝、1’管卡子、1”管卡子、 13水面。
具体实施例方式如图5-图6所示，本发明包括1)将数个水下管卡子1分别安装固定在导管架构件2上，2)对数个水下卡子1进行同轴调整，使所有安装固定在导管架构件2上的数个水 下管卡子1的外卡6的圆心处在同一条轴线上；如图5-图6所示，本实施例以安装9个水下立管卡子1为例说明上述安装采用步 骤如下(1)确定水下立管卡子1的安装位置及三台平台绞车的摆放位置①根据导管架的结构及施工技术要求，确定水下立管卡子1的安装位置；②对水下立管卡子1安装点的导管架构件2进行海生物清理，并根据立管卡子1 的安装位置选择三台平台绞车的摆放位置。(2)确认9个管卡子的安装基准线
①先确定水面13以上导管架构件2上的立管卡子1’的安装位置，并以该导管架 构件2的安装位置为基点，采用尼龙绳捆绑的方式将法兰收紧器钢丝12的一端固定在该导 管架构件2上端的安装位置上；②潜水员牵引法兰收紧器钢丝12的另一端至最下面的导管架构件2上的立管卡 子1”安装位置，确定管卡子安装中心线后，采用尼龙绳捆绑的方式将法兰收紧器钢丝12固 定在最下面导管架构件2上的立管卡子1”的安装位置上；③收紧法兰收紧器钢丝12，此时，以收紧的法兰收紧器钢丝12为9个管卡子1安
装基准线。(3)9个立管卡子同心度位置的确定①将平台上的三台绞车的钢丝9、10、11通过各自的连接卡环分别连接到一个立 管卡子的三个不同位置上，然后，将平台上的三台绞车的钢丝9、10、11进行调整形成一个 三维坐标系；②三台绞车的钢丝9、10、11同时起吊下放最下面的立管卡子1”到安装位置，绞车 钢丝9用来调整立管卡子1”的上下高度，绞车钢丝10和绞车钢丝11用于调整立管卡子1” 的左右位置，并使用手扳葫芦4对立管卡子1”进行微调，以收紧的法兰收紧器钢丝12为立 管卡子1”安装基准线，将立管卡子1”合抱在导管架构件2上，并将立管卡子1”采用螺栓 连接方式进行固定；③解掉绞车钢丝9、10、11，并回收；④放松法兰收紧器钢丝12，潜水员解开法兰收紧器钢丝12下端的固定点，采用尼 龙绳捆绑的方式将法兰收紧器钢丝12的下端固定在立管卡子1”的外卡6上；解开法兰收 紧器钢丝12的上端固定点，采用尼龙绳捆绑的方式将法兰收紧器钢丝12的上端固定在立 管卡子1’的外卡6上，法兰收紧器钢丝12的上、下两个固定点与上、下外卡6的相对位置 要相同，可使用钢尺测量、确定；⑤收紧法兰收紧器钢丝12，使法兰收紧器钢丝12与导管架构件2的间距上下保持 一致。在此之后的其它8个立管卡子1的安装是以法兰收紧器钢丝12为立管卡子1的外 卡6的安装基准线。(4)其它8个立管卡子的安装①将平台上的三台绞车的钢丝9、10、11通过各自的连接卡环分别连接到一个立 管卡子的三个不同位置上，然后，将平台上的三台绞车的钢丝9、10、11进行调整形成一个 三维坐标系；②三台绞车的钢丝9、10、11同时起吊下放其中一个管立管卡子1到安装位置，绞 车钢丝9用来调整立管卡子1的上下高度，绞车钢丝10和绞车钢丝11用于调整立管卡子1 的左右位置，并使用手扳葫芦4对立管卡子1进行微调，以法兰收紧器钢丝12为外卡6的 安装基准线，即使用钢尺测量，确保立管卡子1的外卡6的圆心和法兰收紧器钢丝12的相 对位置与立管卡子1’和立管卡子1”的外卡6的圆心和法兰收紧器钢丝12的相对位置相 同，确定立管卡子1的安装位置和角度，将立管卡子1合抱在导管架构件2上，并将立管卡 子1采用螺栓连接方式进行固定；其它7立管卡子1的安装方法同上。本发明的工作原理采用三台绞车钢丝9、10及11形成一个三维坐标系，用以调整 管卡子1的角度，三台绞车的钢丝9、10、11同时起吊下放其中一个管卡子1，在事先测量、调校找准同心度固定点后，利用法兰收紧器钢丝12从上至下拉成一条竖线，作为所有管卡子 的安装基准线，再用钢丝收紧器的收紧盒收紧钢丝12，这样所有管卡子1同心轴就在这条 细钢丝12上，之后，便可在固定管卡子1的同时精准的调整同心度，两项工作互不干涉，同 步进行。管卡子1安装完成后，水下8个立管卡子与水面13上1个立管卡子1的同心度， 误差不超过2mmo本发明的优点1)适合于水下立管、电缆护管卡子的安装；2)避免在水下进行湿式焊接作业；3)避免了使用模拟立管进行管卡子同轴调整的繁琐作业程序；4)提高作业效率50%，管卡子同心度的精确度提高50% ；5)提高了潜水员水下作业的安全系数。6)提高了平台的使用寿命。管卡子1、导管架构件2、绞车钢丝9、10、11、手扳葫芦4、防滑板5、外卡6、法兰收 紧器钢丝12均为现有技术或采用现有技术制作，未作说明的技术为现有技术。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡 是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于 本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种水下管卡子的安装方法，包括1)将数个水下管卡子(1)分别安装固定在导管架构件(2)上，2)对数个水下卡子(1)进行同轴调整，使所有安装固定在导管架构件(2)上的数个水下管卡子(1)的外卡(6)的圆心处在同一条轴线上；其特征在于上述安装采用以下安装步骤(1)确定水下立管卡子(1)的安装位置及三台平台绞车的摆放位置①根据导管架的结构及施工技术要求，确定水下管卡子(1)的安装位置；②对水下管卡子(1)安装点的导管架构件(2)进行海生物清理，并根据管卡子(1)的安装位置选择三台平台绞车的摆放位置；(2)确认数个管卡子的安装基准线①先确定水面(13)以上导管架构件(2)上的管卡子(1’)的安装位置，并以该导管架构件(2)的安装位置为基点，将法兰收紧器钢丝(12)的一端固定在该导管架构件(2)上端的安装位置上；②潜水员牵引法兰收紧器钢丝(12)的另一端至最下面的导管架构件(2)上的管卡子(1”)安装位置，确定管卡子安装中心线后，将法兰收紧器钢丝(12)固定在最下面导管架构件(2)上的管卡子(1”)的安装位置上；③收紧法兰收紧器钢丝(12)，且以收紧的法兰收紧器钢丝(12)为数个管卡子(1)安装基准线；(3)数个管卡子同心度位置的确定①将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)分别连接到一个管卡子的三个不同位置上，然后将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)进行调整形成一个三维坐标系；②三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)同时起吊下放最下面的管卡子(1”)到安装位置，以收紧的法兰收紧器钢丝(12)为立管卡子(1”)安装基准线，将管卡子(1”)合抱在导管架构件(2)上，并将管卡子(1”)进行固定；③解掉绞车钢丝(9)、(10)、(11)，并回收；④放松法兰收紧器钢丝(12)，潜水员解开法兰收紧器钢丝(12)下端的固定点，将法兰收紧器钢丝(12)的下端固定在管卡子(1”)的外卡(6)上；解开法兰收紧器钢丝(12)的上端固定点，将法兰收紧器钢丝(12)的上端固定在管卡子(1’)的外卡(6)上，法兰收紧器钢丝(12)的上、下两个固定点与上、下外卡(6)的相对位置要相同；⑤收紧法兰收紧器钢丝(12)，使法兰收紧器钢丝(12)与导管架构件(2)的间距上下保持一致，确定数个管卡子(1)的安装基准线；(4)其它数个管卡子的安装①将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)分别连接到一个管卡子的三个不同位置上，然后，将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)进行调整形成一个三维坐标系；②三台绞车的钢丝(9)、10)、(11)同时起吊下放其中一个管卡子(1)到安装位置，以法兰收紧器钢丝(12)为外卡(6)的安装基准线，确定管卡子(1)的安装位置和角度，将管卡子(1)合抱在导管架构件(2)上，并将管卡子(1)进行固定；以后的其它数个管卡子(1)的安装重复上述步骤①和②。
2.根据权利要求1所述的水下管卡子的安装方法，其特征在于所述数个管卡子同心度位置的确定步骤中下放最下面的管卡子(1”)到安装位置后，以收紧的法兰收紧器钢丝 12)为管卡子(1”)安装基准线，绞车钢丝(9)用来调整管卡子(1”)的上下高度，绞车钢 丝(10)和绞车钢丝(11)用于调整管卡子(1”)的左右位置，并使用手扳葫芦(4)对管卡子 (1”)进行微调，以确定管卡子(1”)的安装位置。
3.根据权利要求1所述的水下管卡子的安装方法，其特征在于所述其它数个管卡子 的安装步骤中，下放其中一个管卡子(1)到安装位置后，绞车钢丝9)用来调整立管卡子(1) 的上下高度，绞车钢丝(10)和绞车钢丝(11)用于调整管卡子(1)的左右位置，并使用手扳 葫芦(4)对管卡子(1)进行微调，以确定管卡子(1)的安装位置和角度。
全文摘要
一种水下管卡子的安装方法，采用以下安装步骤(1)确定水下立管卡子(1)的安装位置及三台平台绞车的摆放位置；(2)确认数个管卡子的安装基准线；(3)数个管卡子同心度位置的确定；(4)数个管卡子的安装①将平台上的三台绞车的钢丝(9)、(10)、(11)进行调整形成一个三维坐标系；②下放其中一个管卡子(1)到安装位置，以法兰收紧器钢丝(12)为外卡(6)的安装基准线，确定管卡子(1)的安装位置和角度，将管卡子(1)合抱在导管架构件(2)上，并将管卡子(1)进行固定；以后的其它数个管卡子(1)的安装重复上述步骤①和②。本发明将管卡子安装固定和同轴调整两项工作互不干涉同步进行，提高了水下管卡子的安装效率及管卡子同轴的精准度。
文档编号F16L1/028GK101929581SQ200910087199
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者党志敏, 刘永良, 包刚, 张大伟, 张英, 陶杰 申请人:中国海洋石油总公司;海洋石油工程股份有限公司