海底管道悬空防护自动抛沙系统的制作方法

本实用新型涉及海上油气开发设备技术领域，具体涉及一种海底管道悬空防护自动抛沙系统。

背景技术：

埕岛油田地处黄河口滩海交界地带，场区海洋动力、浅层工程地质、海底地貌条件十分复杂，造成该海区大面积区域冲刷，特别是在平台附近，由于平台等构造物存在，海床冲刷更为明显。以上种种原因造成了部分海底管道的裸露及悬空。

在多年的水面人工抛沙作业过程中，发现了许多问题，主要集中在3个方面：

1、只能依据潜水员栓系的浮漂作为抛沙参照坐标，抛砂位置不精准以及沙袋装船采用铲车装船造成沙袋破损，造成沙袋的损耗量较大；

2、受船舶载客人数限制，每次出海抛沙人工最大只有11人，在海上砂袋人工抛填时，按11人最大劳动强度只能抛填130m³左右，成本高工效低；

3、人工海上抛沙作业方法为，抛沙人员将沙袋堆放至船舷然后到达指定位置后合力将沙袋从船舷推至海中，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有的水面人工抛砂下沉不易控制、抛砂位置不准、速度慢，不能满足现场工期、质量要求，且存在安全隐患的问题，提供一种抛砂位置精准、效率高且安全系数高的海底管道悬空防护自动抛沙系统。

本实用新型的技术方案是：

一种海底管道悬空防护自动抛沙系统，包括间隔依次布置的散砂移运装置、砂料高速集成与输送装置以及定向抛投装置；

所述散砂移运装置包括倾斜设置的皮带输送机；所述皮带输送机的低端作为进料端，并配合安装有螺旋进料器；所述皮带输送机的高端作为出料端，并与所述砂料高速集成与输送装置的储料仓进料口对应；

所述砂料高速集成与输送装置包括底座以及位于其上部的储料仓，所述储料仓下部出料口安装散砂打包封包装置；

所述定向抛投装置包括基座，所述基座上安装有与其滑动配合的安装架，所述安装架的中部铰链连接中空筒状的伸缩臂，所述安装架的前端安装有导向轮，所述伸缩臂的中部安装有吊耳，所述吊耳上连接有钢丝绳且所述钢丝绳绕过所述导向轮与绞车连接。

所述砂料高速集成与输送装置与定向抛投装置之间安装砂包输送装置。

进一步的，所述储料仓内部安装有破拱装置以及料位器，所述储料仓下部出料口上安装有闸门；所述闸门对应的下方布置有裙边皮带输送机；所述裙边皮带输送机的出料端对应安装打包封包装置；打包封包装置采用现有的用于固体物料的打包封包装置即可。

进一步的，所述螺旋进料器包括电机驱动的转轴，所述转轴上发散状安装多个抄料料斗，所述转轴受控旋转时能够带动抄料料斗将散砂翻至皮带输送机的进口端。

进一步的，所述安装架通过链轮链条配合来驱动其在基座上滑动。

进一步的，所述伸缩臂为多节套接结构，且其伸缩动作通过液压机构驱动。

本实用新型摒除了以往陆地装填沙袋然后再用铲车装船的传统工艺，改为将散砂移运至施工船舶甲板进行自动取砂，同时将沙料装填高速集成，实现了散砂打包封装输送的高度自动化，可有效提高施工效率，节省人工成本。同时在抛沙过程中，使用定向抛投装置提高抛砂位置的准确性减少沙袋的损耗，同时前端安装有二维声纳，可对抛砂过程实时监控。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是储料仓的结构示意图；

图3是定向抛投装置的结构示意图；

图中：1.螺旋进料器，11、转轴，12、抄料料斗；2. 第一皮带输送机；3. 砂料高速集成与输送装置，31、储料仓，32、破拱装置，33、料位器，34、弧形闸门，35、裙边皮带输送机；4. 第二皮带输送机；5、定向抛投装置，51、基座，52、安装架，53、伸缩臂，54、吊耳，55、导向轮。56、钢丝绳，57、绞车；6、砂堆；7、砂包。

具体实施方式

参照图1-3，一种海底管道悬空防护自动抛沙系统，包括间隔依次布置的散砂移运装置、砂料高速集成与输送装置以及定向抛投装置；

散砂移运装置包括倾斜设置的第一皮带输送机2；第一皮带输送机2的低端作为进料端，并配合安装有螺旋进料器1，螺旋进料器1包括电机驱动的转轴11，转轴1上发散状安装多个抄料料斗12，转轴11受控旋转时能够带动抄料料斗12将散砂翻至第一皮带输送机2的进口端；第一皮带输送机2的高端作为出料端，并与砂料高速集成与输送装置3的储料仓31进料口对应；

砂料高速集成与输送装置3包括底座以及位于其上部的储料仓31；储料仓31内部安装有破拱装置32以及料位器33，储料仓31下部出料口上安装有弧形闸门34；弧形闸门34对应的下方布置有裙边皮带输送机35；裙边皮带输送机35的出料端对应安装打包封包装置；打包封包装置采用现有的用于固体物料的打包封包装置即可。

砂料高速集成与输送装置3与定向抛投装置5之间安装砂包输送装置即第二皮带输送机4。定向抛投装置5包括基座51，基座51上安装有与其滑动配合的安装架52，安装架52的中部铰链连接中空筒状的伸缩臂53，安装架52的前端安装有导向轮55，伸缩臂53的中部安装有吊耳54，吊耳54上连接有钢丝绳55且钢丝绳56绕过导向轮55与绞车57连接。安装架52通过链轮链条配合来驱动其在基座51上滑动。伸缩臂53为多节套接结构，且其伸缩动作通过液压机构驱动。

上述自动抛沙系统的操作过程如下：

1、启动散砂移运装置，螺旋进料器1的电机启动，转轴11受控旋转时能带动抄料料斗12将砂堆6的散砂翻至第一皮带输送机2的进口端，并通过第一皮带输送机2输送至砂料高速集成与输送装置3的储料仓31，从而实现在施工船舶甲板有限空间内的自动取砂运移作业。

2、启动砂料高速集成与输送装置，散砂进入储料仓31，打开下料口的弧形闸门34，散砂随即通过裙边皮带输送机35输送至打包封包装置进行定量打包为砂包7；破拱装置32用于防止散砂堵塞下料口，料位器33用于控制储料仓31维持设定的散砂进料量；砂料高速集成与输送装置主要用于散砂的集中输送、打包、封装等，实现了散砂打包封装输送的高度自动化。

3、启动定向抛投装置：将安装架52沿着基座51滑动至作业工位，然后通过绞车57以及钢丝绳56下放伸缩臂53，调节伸缩臂53的角度，同时根据实际需要通过伸缩动作对伸缩臂53的长度进行调整；然后将通过第二皮带输送机4转送的砂包7通过伸缩臂53的中空空间投入即可，从而提高抛砂位置的准确性；伸缩臂53的前端还可以安装有二维声纳，可对抛砂过程实时监控。

与现有技术相比，取得的效果与经济效益分析：

1、每船配备工人，由以往的陆地装沙及海上抛填20名减少至8人；

2、每船最大日抛砂量，由以往的130方提高至300方；

3、自动抛沙系统无需人员进行舷边作业，降低安全隐患，提高安全管控。

本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。