海底管道防冲刷促落淤防护装置的制作方法

1.本发明涉及海底管道冲刷防护技术领域，具体为海底管道防冲刷促落淤防护装置。


背景技术：

2.随着国家对海上油气的大规模开发，管线运输是最为有效的运输方式，海底管线的正常运行是海上油气田安全生产的重要保证。当码头修建完成后，对邻近海底管道的水下流场的动态平衡造成影响，改变了局部水流运动条件，形成一定范围内的流速梯度集中区，管道附近土体及泥沙在水流速度达到起动流速时，便会随水流流动，进而引起海底管道局部海床的冲刷，从而导致铺设的海底管线悬跨架空，悬跨达到一定程度时，管线失去原有土体的支撑作用，加上水动力荷载引起的管线涡激振动，使得管线发生屈曲破坏，造成管线的断裂和油气泄露，因此开发新型、高效、经济的海底管道冲刷防护技术具有重要的工程应用价值，现有的海底管道冲刷防护装置存在以下问题：
3.1、传统的海底管道防冲刷措施，通常在管线周围覆盖抛石层、排垫促淤，这类方法易于施工，有一定的防护效果，但由于抛石本身的不规则，对流场的影响不可预知，也有可能在一段时间后出现二次冲刷的现象；
4.2、传统的海底管道防冲刷措施，大多采用人工草、仿生海藻等柔性防护手段，但此类手段面对高速的水流，极易失去效果，发生破坏，进而导致海底管道淘空的现象发生。


技术实现要素：

5.为解决以上问题，本发明通过以下技术方案予以实现：海底管道防冲刷促落淤防护装置，包括桩基以及海管，所述桩基上安装有导流传动结构；所述导流传动结构包括：若干钢桁架、若干刚性导流板以及底板；所述底板安装在所述桩基上，所述若干钢桁架安装在所述底板下壁面上，所述若干刚性导流板安装在所述底板上壁面上。
6.优选的，所述传动组件包括：阻流鳍、传力杆、第一弧形块、弹簧以及第二弧形块；
7.所述阻流鳍安装在所述底板上壁面处，所述传力杆安装在所述底板下壁面，所述第一弧形块安装在所述传力杆上，所述弹簧安装在所述第一弧形块上，所述第二弧形块安装在所述弹簧上。
8.优选的，所述桩基为为吸力筒桩基型式。
9.优选的，所述底板为ah40钢组合而成。
10.优选的，所述若干刚性导流板焊接在底板上方。
11.优选的，所述第二弧形块弯曲度与海管弯曲度相同。
12.有益效果
13.本发明提供了海底管道防冲刷促落淤防护装置，具备以下有益效果：
14.1、通过在装置上安装有若干刚性导流板以及底板，通过若干刚性导流板对海底各个方向来流，能起到减小海管附近流速的作用，都能起到很好地防护效果，减少海管附近泥
沙流失，解决了传统的海底管道防冲刷措施，通常在管线周围覆盖抛石层、排垫促淤，这类方法易于施工，有一定的防护效果，但由于抛石本身的不规则，对流场的影响不可预知，也有可能在一段时间后出现二次冲刷的问题；
15.2、通过在装置上安装有阻流鳍、传力杆以及第二弧形块，通过阻流鳍对装置产生向下的作用力，并通过传力杆传递至第二弧形块，帮助并且加速海管完成自埋过程，解决了传统的海底管道防冲刷措施，大多采用人工草、仿生海藻等柔性防护手段，但此类手段面对高速的水流，极易失去效果，发生破坏，进而导致海底管道淘空的现象发生的问题。
附图说明
16.图1为本发明海底管道防冲刷促落淤防护装置的整体三维结构示意图。
17.图2为本发明海底管道防冲刷促落淤防护装置的主视结构示意图。
18.图中：1、桩基，2、钢桁架，3、刚性导流板，4、阻流鳍，5、底板，6、传力杆，7、第一弧形块，8、弹簧，9、第二弧形块，10、海管。
具体实施方式
19.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅附图1-2，本发明提供一种技术方案：海底管道防冲刷促落淤防护装置，包括桩基1以及海管10，所述桩基1上安装有导流传动结构；所述导流传动结构包括：若干钢桁架2、若干刚性导流板3以及底板5；所述底板5 安装在所述桩基1上，所述若干钢桁架2安装在所述底板5下壁面上，所述若干刚性导流板3安装在所述底板5上壁面上。
21.需要说明的是，当需要对海管10进行防护时，桩基11起着整个装置的支撑基础作用，若干钢桁架2对底板5进行支撑，平行与海管10方向来流经底板5上的若干刚性导流板3破坏水流结构，减小流速，避免海管10附近泥沙被水流携带走。
22.在具体实施过程中，所述传动组件包括：阻流鳍4、传力杆6、第一弧形块7、弹簧8以及第二弧形块9；
23.所述阻流鳍4安装在所述底板5上壁面处，所述传力杆6安装在所述底板5下壁面，所述第一弧形块7安装在所述传力杆6上，所述弹簧8安装在所述第一弧形块7上，所述第二弧形块9安装在所述弹簧8上。
24.需要说明的是，当需要对海管10进行埋管时，垂直海管10方向的来流经阻流鳍4的作用下对装置产生反作用力，产生一个下压作用，配合海管10 自身重量，将下压力经传力杆6至第一弧形块7，最后通过弹簧8至第二弧形块9上，最终作用在海管10上，帮助海管10加速自埋，弹簧8起缓冲作用。
25.在具体实施过程中，进一步的，所述桩基1为为吸力筒桩基型式。
26.需要说明的是，吸力筒桩基型式能很好地适应海底软地基。
27.在具体实施过程中，进一步的，所述底板5为ah40钢组合而成。
28.需要说明的是，底板需进行防锈处理，一定程度上增强底板在海水中的抗腐蚀能力。
29.在具体实施过程中，进一步的，所述若干刚性导流板3焊接在底板5上方。
30.需要说明的是，焊接增加了若干刚性导流板3与底板5的连接性能。
31.在具体实施过程中，进一步的，第二弧形块9弯曲度与海管10弯曲度相同。
32.需要说明的是，弯曲度相同确保第二弧形块9能很好地贴合海管10表面，保证下压力的作用。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.海底管道防冲刷促落淤防护装置，包括桩基以及海管，所述桩基上安装有导流传动结构；所述导流传动结构包括：若干钢桁架、若干刚性导流板以及底板；其特征在于，所述底板安装在所述桩基上，所述若干钢桁架安装在所述底板下壁面上，所述若干刚性导流板安装在所述底板上壁面上。2.根据权利要求1所述的海底管道防冲刷促落淤防护装置，其特征在于，所述传动组件包括：阻流鳍、传力杆、第一弧形块、弹簧以及第二弧形块；所述阻流鳍安装在所述底板上壁面处，所述传力杆安装在所述底板下壁面，所述第一弧形块安装在所述传力杆上，所述弹簧安装在所述第一弧形块上，所述第二弧形块安装在所述弹簧上。3.根据权利要求1所述的海底管道防冲刷促落淤防护装置，其特征在于，所述桩基为为吸力筒桩基型式。4.根据权利要求1所述的海底管道防冲刷促落淤防护装置，其特征在于，所述底板为ah40钢组合而成。5.根据权利要求1所述的海底管道防冲刷促落淤防护装置，其特征在于，所述若干刚性导流板焊接在底板上方。6.根据权利要求2所述的海底管道防冲刷促落淤防护装置，其特征在于，所述第二弧形块弯曲度与海管弯曲度相同。

技术总结
海底管道防冲刷促落淤防护装置，包括桩基以及海管，所述桩基上安装有导流传动结构；所述导流传动结构包括：若干钢桁架、若干刚性导流板以及底板；其特征在于，所述底板安装在所述桩基上，所述若干钢桁架安装在所述底板下壁面上，所述若干刚性导流板安装在所述底板上壁面上；本发明涉及海底管道冲刷防护技术领域，本案的有益效果为：通过导流传动结构，解决了通常在管线周围覆盖抛石层、排垫促淤，这类方法易于施工，有一定的防护效果，但由于抛石本身的不规则，对流场的影响不可预知，也有可能在一段时间后出现二次冲刷的现象，大多采用人工草、仿生海藻等柔性防护手段，但此类手段面对高速的水流，极易失去效果，发生破坏等问题。发生破坏等问题。发生破坏等问题。


技术研发人员：聂智超 梅春晓 谢申波 谭建鑫 杨立功 张清清 卢盛欣 吴宁宇 于力强 曲树盛 李佳康
受保护的技术使用者：河北建投海上风电有限公司
技术研发日：2022.08.01
技术公布日：2022/12/1