一种用于治理海底管道悬空的抛沙方法与流程

本发明涉及海底管道悬空治理技术，特别是涉及一种用于治理海底管道悬空的抛沙方法。

背景技术：

海底管道是海上油田生产系统中的一个重要组成部分，维护海底管道的安全是保证安全生产和保护海洋环境的重要环节。如果前期路由勘察后发现大多数海底管道出现不同程度的悬空情况，经专业人员评估后发现很多悬空已经严重影响了管道的安全运行，同时也威胁着海洋生态环境的安全，就需要治理。现有海底管道悬空治理方法主要有：沙袋覆盖法、机械支撑法、铺仿生草法和抛石填埋法等，目前主要采用沙袋覆盖法，物料主要为海沙和水泥按一定比例混合后所装的沙袋。在施工时直接将沙袋抛入水中，由于水流的作用，会造成部分沙袋漂移出施工区域，进而造成潜水员整理水下沙袋的工作量较大，停留时间较长。综上所述，现有抛沙方式不仅会造成资源浪费，还增加了潜水员在水下的工作量和停留时间。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于治理海底管道悬空的抛沙方法，该方法抛沙准确，并且能够大大减少沙袋的损失，减少潜水员劳动强度及水下停留时间。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于治理海底管道悬空的抛沙方法，采用以下步骤：

一)在悬空海底管段的位置确定后，将导向绳从抛砂船上向水下释放，并将所述导向绳的下端固定在所述悬空海底管段处；二)将沙袋挂在水下自动脱钩器上，将所述水下自动脱钩器采用卸扣挂在所述导向绳上；所述水下自动脱钩器包括一个与所述卸扣连接的主体、一个转动挡臂和一个转动吊钩；所述主体包括两块对称间隔设置的侧挡板，两块所述侧挡板通过自锁螺栓Ⅲ、自锁螺栓Ⅳ和自锁螺栓Ⅴ固接在一起，所述自锁螺栓Ⅲ穿装在主体间隔套Ⅰ内，所述自锁螺栓Ⅳ穿装在主体间隔套Ⅱ内，所述自锁螺栓Ⅴ穿装在主体间隔套Ⅲ内，所述主体间隔套Ⅰ、所述主体间隔套Ⅱ和所述主体间隔套Ⅲ均固接在两块所述侧挡板之间，所述主体间隔套Ⅱ是采用弹性材料制成的；在所述主体的上部设有与所述卸扣连接的吊孔；所述转动挡臂包括两个固接在一起的转臂，两个所述转臂对称地设置所述主体的两侧并通过所述自锁螺栓Ⅲ与所述主体铰接；两个所述转臂的自由端通过自锁螺栓Ⅰ连接在一起，在所述自锁螺栓Ⅰ上设有与其固接的挡臂间隔套Ⅰ，两个所述转臂的下部通过自锁螺栓Ⅱ连接在一起，在所述自锁螺栓Ⅱ上设有与其转动连接的挡臂间隔套Ⅱ，所述挡臂间隔套Ⅱ和所述挡臂间隔套Ⅰ均设置在两个所述转臂之间，在所述挡臂间隔套Ⅰ上系接有脱钩绳；所述转动吊钩的连接端设置在两块所述侧挡板之间并通过所述主体间隔套Ⅲ与所述主体铰接，在所述转动吊钩上设有与所述挡臂间隔套Ⅱ适配的卡槽，当所述转动吊钩锁定时，所述转动吊钩垂直卡固在所述挡臂间隔套Ⅱ上，所述主体间隔套Ⅱ压紧在所述转动吊钩上；所述沙袋挂在所述转动吊钩上；三)所述水下自动脱钩器通过所述导向绳携带所述沙袋到达所述悬空海底管段处，拉动所述脱钩绳释放所述沙袋。

在两块所述侧挡板之间设有位于所述主体上部的间隔填充体。

所述转动吊钩采用L型结构，所述L型结构的夹角为115～125°

所述侧挡板采用刀型结构。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)采用水下自动脱钩器携带沙袋，采用导向绳导向到达施工区域，通过拉动脱钩绳释放沙袋，大大减少了抛沙过程中因水流作用造成的沙袋损失，减少了潜水员的劳动强度及水下停留时间，增加了抛沙的准确性。

2)在转动吊钩锁定时，采用弹性主体间隔套Ⅱ压紧转动吊钩，转动吊钩采用卡槽垂直锁定在挡臂间隔套Ⅱ上，能够有效防止转动吊钩在吊挂沙袋时松脱，同时能够有效保证在沙袋释放时脱钩顺利不受浪流影响。

3)挡臂间隔套Ⅱ采用转动连接结构，能够减少阻力实现轻松脱钩。

4)自锁螺栓的使用能够防止螺栓在水下松脱，保证抛沙作业能够高效安全的进行。

5)回转件及连接件等均采用高等级不锈钢材料，转动吊钩和转动挡臂的结构均考虑了水下施工中风、浪、流的影响，适用水下作业。

6)通过调整脱钩绳和导向绳的长度，可以满足不同深度的水下释放和脱钩。

7)采用L型转动吊钩可以承受多个沙袋的重量，并且在释放时不钩挂沙袋。

8)本发明结构简单，所用零部件方便获得，制作方便。

附图说明

图1为本发明应用的结构示意图；

图2为本发明所采用的水下自动脱钩器处于锁定状态的主视图；

图3为图2的右视图；

图4为本发明所采用的水下自动脱钩器处于释放状态的主视图。

图中：1、悬空海底管段，2、沙袋，3、水下自动脱钩器，31、主体，311、侧挡板，312、自锁螺栓Ⅲ，313、自锁螺栓Ⅳ，314、自锁螺栓Ⅴ，315主体间隔套Ⅰ，316、主体间隔套Ⅱ，317、主体间隔套Ⅲ，318、间隔填充体，319、吊孔；32、转动挡臂，321、自锁螺栓Ⅰ，322、自锁螺栓Ⅱ，323、挡臂间隔套Ⅰ，324、挡臂间隔套Ⅱ，325、转臂；33、转动吊钩；4、卸扣，5、脱钩绳，6、导向绳，7、抛砂船。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图4，一种用于治理海底管道悬空的抛沙方法，采用以下步骤：

一)在悬空海底管段1的位置确定后，将导向绳6从抛砂船7上向水下释放，并将所述导向绳6的下端固定在所述悬空海底管段1处。

二)将沙袋2挂在水下自动脱钩器3上，将所述水下自动脱钩器3采用卸扣4挂在所述导向绳6上。

所述水下自动脱钩器3包括一个与所述卸扣4连接的主体31、一个转动挡臂32和一个转动吊钩33。

所述主体31包括两块对称间隔设置的侧挡板311，两块所述侧挡板311通过自锁螺栓Ⅲ312、自锁螺栓Ⅳ313和自锁螺栓Ⅴ314固接在一起，所述自锁螺栓Ⅲ312穿装在主体间隔套Ⅰ315内，所述自锁螺栓Ⅳ313穿装在主体间隔套Ⅱ316内，所述自锁螺栓Ⅴ314穿装在主体间隔套Ⅲ317内，所述主体间隔套Ⅰ315、所述主体间隔套Ⅱ316和所述主体间隔套Ⅲ317均固接在两块所述侧挡板311之间，所述主体间隔套Ⅱ316是采用弹性材料制成的，最好是弹性较高的高弹材料；在所述主体31的上部设有与所述卸扣4连接的吊孔319。

所述转动挡臂32包括两个固接在一起的转臂，两个所述转臂对称地设置所述主体31的两侧并通过所述自锁螺栓Ⅲ312与所述主体31铰接；两个所述转臂32的自由端通过自锁螺栓Ⅰ321连接在一起，在所述自锁螺栓Ⅰ321上设有与其固接的挡臂间隔套Ⅰ323，两个所述转臂32的下部通过自锁螺栓Ⅱ322连接在一起，在所述自锁螺栓Ⅱ322上设有与其转动连接的挡臂间隔套Ⅱ324，所述挡臂间隔套Ⅱ324和所述挡臂间隔套Ⅰ323均设置在两个所述转臂32之间，在所述挡臂间隔套Ⅰ323上系接有脱钩绳5。

所述转动吊钩33的连接端设置在两块所述侧挡板311之间并通过所述主体间隔套Ⅲ317与所述主体31铰接，在所述转动吊钩33上设有与所述挡臂间隔套Ⅱ324适配的卡槽，当所述转动吊钩33锁定时，所述转动吊钩33垂直卡固在所述挡臂间隔套Ⅱ324上，所述主体间隔套Ⅱ316压紧在所述转动吊钩33上。

所述沙袋2挂在所述转动吊钩33上。

三)所述水下自动脱钩器3通过所述导向绳6携带所述沙袋2到达所述悬空海底管段1处，拉动所述脱钩绳5释放所述沙袋2。

在本实施例中，上述主要零部件的结构、组成及作用：

所述主体31用于与导向绳6连接，包括两块固接在一起的所述侧挡板311，所述侧挡板311采用刀型结构，以方便脱钩。采用高弹材料制成的主体间隔套Ⅱ316用于吊挂沙袋2时自动锁紧转动吊钩32，防止转动吊钩32在吊挂沙袋2时松脱。在本实施例中，水下自动脱钩器3与导向绳6是采用U型卸扣连接的，为防止导向绳6进入主体31两块所述侧挡板311之间的夹缝并加强主体结构，两块所述侧挡板311之间设有位于所述主体31上部的间隔填充体318。为了方便脱钩，所述转动吊钩33采用L型结构，所述L型结构的夹角以115～125°为宜，在本实施例中，L型结构的夹角为120°。所述转动挡臂32用于锁紧或释放转动吊钩33。所述转动吊钩33由一块L型钢板制成，用于吊挂或释放沙袋2。在脱钩时，挡臂间隔套Ⅱ324在摩擦力的作用下转动，能够减少阻力实现轻松脱钩。本发明采用自锁螺栓能够在使用过程中防止螺栓在水下松脱；转动吊钩33上的卡槽，能够防止转动吊钩33松脱。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。