一种轻型双节点管道j型铺设系统的制作方法_2

文档序号:10091931阅读:来源:国知局
道长24.4m),通过相关的设备的选择、布置及优化设计,实现了一些关键设备的安装,降低了铺设成本的同时增加了铺设效率。
[0029]结合图1至图12,本实用新型包括J型塔1、J型塔角度调节部分、管道传送部分、管道铺设部分。J型塔角度调节部分包括A字架2、角度调节器3、液压缸4,所述液压缸4包括液压缸主体结构31、液压调节机构17、液压卡夹16和中间板28 ;管道传送部分包括平传送系统5、装载臂6、垂向滚轮7;管道铺设部分包括张紧器8、外部对中器9、焊接站10、可移动平台11。
[0030]本实用新型的J型塔1主要作用是用来固定和支撑J型铺设的其他相关设备。
[0031]在管道开始铺设之前,可以根据不同的海况,通过调节J型塔的角度满足铺设管道曲率的要求,进而减小铺设管道顶端的受力,保证铺管作业的顺利进行。角度调节时,在A字架2的支撑下,通过改变液压卡夹16夹持的卡孔15的位置,实现角度调节器3的前后移动。角度调节器移动的同时,顶端与J型塔角度调节器连接轴12的连接处以及液压缸4相对A字架2的圆形通孔14发生相对转动,进而改变J型塔的相对角度。
[0032]J型铺设所需要的管段首先在陆地上加工好,然后通过运输船运送到铺管船附近,由铺管船上的起重机将加工好的管段吊至管段储存区。管道铺设过程中,通过铺管船上的吊机将待铺设管道吊运至水平传送系统5,此时装载臂6处于水平状态,且其上的夹具18与水平传送系统的水平滚轮处于同一水平线上,由水平滚轮将待铺设的管段送至装载臂6的夹具18内。夹紧夹具,通过与装载臂吊耳20连接的绞车钢缆的收放,完成装载臂6由水平至竖直的转动。
[0033]当转载臂6处于竖直状态后,装载臂6上的夹具18在液压系统的驱动下,绕连接转轴19旋转,将管段运送至J型塔1内部的垂向滚轮7和外部对中器9的夹具内,夹紧垂向滚轮7和外部对中器9的夹具,松开装载臂夹具并旋转至J型塔1外侧。
[0034]开始铺设时,已先借助可移动平台11将连接一段管线的起始端PLET下放入水,铺设的第一段管线时,借助外部对中器9将管段调整到时适当位置,然后直接将管段下放至焊接站10下方的张紧器8内,并由张紧器8继续下放,将管段下放到J型塔1的底端,此时管段的顶端刚好处于焊接站10内。借助临时焊接站将已经连接一段管线的PLET与第一段管线底端焊接,并进行无损检测和涂层处理,最后夹紧上端张紧器,固定管段的位置。当第二根管段借助管段传送系统被传送至垂向滚轮7和外部对中器9的夹具内后,通过外部对中器9对管段进行初步对中后,随后管段在外部对中器夹具22的夹持以及垂向滚轮7的协助下,被运送至焊接站10内,由内部对中器完成准确对中后,与第一段管段完成焊接和无损检测,若检测结果满足要求,则通过张紧器8将管道下放,当焊缝到达涂层站内,停止下放,此时,第三段管段已经被运送到J型塔1的上部,完成第二段和第三段管的准确对中后,焊接站10处对上端的管段进行焊接和无损检测的同时,下端涂层站对焊缝进行涂层处理。待工作都完成后,继续下放焊接好的管道。通过管段不停的传送和连接,实现了管道的连续铺设。
[0035]待管道铺设完成后,J型塔底端的可移动平台11将管道夹住,随后将终止端PLET与管道的末端连接,并通过可移动平台11和绞车的共同作用将管道下放到海底,完成整个管道的铺设。
[0036]本实用新型目的是综合考虑各J型铺设系统的优缺点,考虑J型铺设系统的铺设成本、效率及操作性,通过对J型铺设系统结构和设备进行优化,设计一种新的深水轻型双节点管道J型铺设系统,可以完成2X2节点(有两段2节点管同时处于J型塔上进行铺设作业,每段2节点管道长24.4m)的铺设方式,具有较高的铺设效率,降低了相应的铺设成本,同时使铺设过程中的一些关键设备(管道终端PLET、PLEM)的安装变得简单易行,提高J型铺设的可行性。
[0037]本实用新型专利采用下列技术方案,一种深水重型J型铺设系统主要包括J型塔、J型塔角度调节部分、管道传送部分、管道铺设部分。J型塔角度调节部分包括A字架、角度调节器和液压缸;管道传送部分包括水平传送系统、装载臂和垂向滚轮;管道铺设部分主要包括张紧器、外部对中器、焊接站、移动平台。
[0038]所述的J型塔高52m,可以满足两段2节点管同时位于J型塔上,顶部为2m高的箱体结构,内壁设有足够的加强材,加强材根据位置的不同分别选用不同型号的T型材和角钢,箱体结构内用来安装内部对中器以及其他设备的绞车、滑轮等。所述的J型塔整体设计为稳定的桁架结构,左右两侧分别设有四根尺寸较大的主支撑管,主支撑管之间分别焊有斜撑,这样既可以满足强度要求,又能减轻结构的重量,在桁架结构的基础上,下部四周使用钢板焊接成封闭的箱体结构,既可以降低J型塔的重心,增加稳定性,又能作为设备间,在其内部存放电力设备、液压设备以及升降电梯等。J型塔一侧的两根主支撑管用来固定和支撑转动臂,上部结构的中间位置竖直布置垂向滚轮支撑板13,用来固定垂向滚轮,J型塔的中部设有外部对中器工作平台,为了实现待铺设管道的下放,平台中部设有可供管道通过和对中的开孔。J型塔底端设有移动平台,在管道终端(PLET、PLEM)安装时可以用来夹持管道。J型塔左右两侧在设计高度处布有角度调节器连接轴,底端采用铰接的方式与船体甲板相连,通过改变角度调节器整体长度,使J型塔以底端为圆心转动,实现铺管过程中J型塔角度的调节。
[0039]所述的A字架下端通过焊接固定在船体的甲板上,主体由钢板焊接而成,内壁面布置足够的加强材,加强材根据位置的不同分别选用不同型号的T型材和角钢,既能满足强度要求又能减轻结构质量,上端设有一个圆形通孔,采用铰接方式与液压缸连接。A字架的作用是支撑以及固定角度调节器和液压缸。
[0040]所述的角度调节器上部设计为桁架结构,与J型塔上的角度调节器连接轴铰接,下部由钢板焊接而成,留有等间距等尺寸的长方形卡孔,与液压缸上的液压卡夹相嵌定位。通过与液压缸协调作用,改变液压卡夹嵌入卡孔位置,调节角度调节器的有效长度,使J型塔实现转动。
[0041]所述的液压缸主要包括液压卡夹、液压调节机构和主体结构,通过液压卡夹与角度调节器上卡孔的连接,实现角度调节器的下部固定;液压调节机构用来调节卡夹的高度,液压缸主体通过所述A字架上的圆形通孔与其铰接在一起。通过液压卡夹嵌入卡孔位置的改变和液压缸主体与A字架铰接处的相对旋转,来调节J型塔的角度。
[0042]所述的水平传送系统主要由两组成一定角度的水平滚轮组构成,水平滚轮组的支架焊固在甲板上,管段储存区的管道通过船体上的吊机吊至水平滚轮组上,然后通过水平滚轮组将管道运送至装载臂的夹具内,两组成一定角度的水平滚轮组可以防止管段脱离传送轨道。
[0043]所述的装载臂主体结构由钢板焊接而成,内部焊接足够的加强材,加强材根据位置的不同分别选用不同型号的T型材和角钢,既能满足强度要求又能减轻结构重量。装载臂上设有液压夹具,主要由夹具、链接转轴、液压系统组成,用于夹持待铺设的管段,两侧设有吊耳,与绞车的钢索连接,通过绞车钢索的收放实现装载臂平稳的旋转。装载臂下端通过铰接的方式连接在靠近J型塔处的甲板上。装载臂的作用是将水平滚轮传送过来的管道夹紧,然后旋转至竖直位置,随后通过其上的液压夹具的旋转将管道旋转至J型塔的垂向滚轮内。
[0044]所述的垂向滚轮是一种导向轮,通过支座29和螺栓连接J型塔上部中间支撑板上,一般由相互交错的带有滚轮的夹具21组成,一般只能提供较小的张紧力,主要在管段的下放过程中起到辅助传送和侧向控制的作用,防止管段上端的倾斜弯曲。
[0045]所述的外部对中器主要由对中器框架30、水平轨道24、竖直轨道23、外部对中器的夹具22、液压系统以及主体结构组成。对中
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