一种光纤铺设装置的制作方法

本发明涉及一种光纤铺设装置，特别是关于一种用于海管监测的光纤水下铺设装置。

背景技术：

海底油气管道是海洋油气集输与储运的重要组成部分，属于投资大、风险高的海洋石油设施，在海洋油气资源开采中发挥着重大作用，海底油气管道的正常与否关系到海上油气田的安全生产与运行。由于海洋油气集输的特殊性，海底油气管道在服役期间呈现出与陆地油气管道的不同特点：首先，海底油气管道受到波浪和海流等复杂的海洋环境载荷的作用，特殊情况下还要考虑地震和海啸的作用；其次，由于海底油气管道特殊的地理位置和其在海上石油开采中的重要作用，一旦发生管道泄漏，造成的经济损失和危害都是陆地管道无法比拟的。但是，又由于海底油气管道在地理位置上的特殊性和复杂性，海底油气管道的泄漏难以完全避免。

海底油气管道泄漏造成的巨大影响和严重后果主要表现在以下两个方面：1、引起油气田停产或减产，带来巨大的经济损失；2、造成严重的海洋污染和巨大的资源浪费。近些年来国内外发生过多起由于海底油气管道泄漏导致的海洋污染事件。因此，海底油气管道的安全生产问题得到各国海洋工程界的强烈关注。我国海底油气管道长期以来缺乏准确有效的安全监测手段，长期处于“监测真空”状态。由于海底管道的完整性管理是资产完整性管理的重要组成部分，如何填补海底管道“监测真空”的现状，已成为亟待解决的技术课题。

目前现有的光纤铺设方法有通过潜水员潜水使用卡箍固定光纤，此方法需要潜水员下水固定，人员投入大，操作较繁琐；也有随钢管一起下水的铺设方法，但此方法有对光纤保护不足容易在挖沟机内发生刮擦，损伤光纤。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的缺点，而提供一种光纤铺设装置，光纤铺设是在后挖沟完成之后，对海管正常铺设无影响，且施工过程中光纤断裂风险较低，光纤保护性好；光纤有泥槽和门型架双重约束，固定牢固；无需潜水员下水操作，施工难度较低，施工工作量小。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种光纤铺设装置，包括连接和支撑整个装置的机架，所述机架底部两侧安装有滑靴，所述机架上部设置有液压撬块，所述液压撬块上部设置有导向槽，所述机架中轴前部安装有用于导向的前导向滚，所述机架中轴后部安装有用于导向的后导向滚，所述机架尾部安装有门型架下插器。

所述后导向滚为垂直的双棍结构，所述双棍之间安装有导缆器。

所述导缆器前端为楔形。

所述门型架下插器包括有框架，所述框架内排列着若干门型架。

所述门型架上方设有下插油缸，所述下插油缸底部与倒置门型的下插臂铰接，所述下插臂插在所述框架的套筒内，所述门型架前端设有顶推板，所述顶推板与顶推油缸的活塞铰接，所述顶推油缸通过顶推板推动门型架。

所述光纤铺设装置在进行光纤水下铺设时的施工过程如下：

（1）后挖沟完成之后，埋缆施工船就位，将光纤、脐带缆穿入光纤铺设装置，反向牵拉光纤入水，并在起始端预留若干米光纤用于与岸上设备对接；

（2）下放光纤铺设装置，前导向滚和后导向滚将钢管卡在光纤铺设装置的正中间，使光纤铺设装置在铺设过程中不脱离钢管；

（3）施工船拖拽光纤铺设装置前进，同时释放适量的光纤，光纤穿过导向槽及导缆器到达泥面，通过液压撬块调节导缆器入泥深度，导缆器可对泥面进行开槽，光纤顺沟槽铺设在钢管两侧，与此同时，光纤铺设装置尾部的门型架下插器将门型架插入泥中，约束光纤的径向位移；

（4）按照全部设计路由铺设至设计要求的结束位置后，回收光纤铺设装置，将起始端预留的光纤与平台设备对接，对光纤功能完整性进行测试。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，光纤铺设是在后挖沟完成之后，对海管正常铺设无影响，且施工过程中光纤断裂风险较低，光纤保护性好；光纤有泥槽和门型架双重约束，固定牢固；无需潜水员下水操作，施工难度较低，施工工作量小。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为光纤铺设装置结构示意图；

图2为机架结构示意图；

图3为门型架下插器结构示意图；

图4为导向槽结构示意图；

图5为导缆器结构示意图；

图6为光纤铺设过程示意图；

图7为门型架下插过程示意图。

图中主要标号说明：

1—导向槽；2—导缆器；3—门型架下插器；4—机架；5—液压撬块；6—滑靴；7—后导向滚；8—前导向滚；9—下插油缸；10—门型架；11—下插臂；12—顶推油缸；13—顶推板；14—框架；15—光纤；16—钢管。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明进行详细的描述。

如图1-5所示，本发明包括连接和支撑整个装置的机架4，机架4底部两侧安装有滑靴6，滑靴6可在泥面进行滑动；机架4上部设置有液压撬块5，液压撬块5上部设置有导向槽1，导向槽1对脐带缆（为光纤铺设装置提供动力）和光纤15进行导向；机架4中轴前部安装有用于导向的前导向滚8，机架4中轴后部安装有用于导向的后导向滚7，前导向滚8和后导向滚7可使整个光纤铺设装置沿钢管轴向运动，不脱离钢管，后导向滚7为垂直的双棍结构，双棍之间安装有导缆器2，导缆器2前端为楔形，导缆器2可对光纤15进行导向；机架4尾部安装有门型架下插器3，门型架下插器3包括有框架14，框架14内排列着若干门型架10，门型架10上方设有下插油缸9，下插油缸9底部与倒置门型的下插臂11铰接，门型架10在下插油缸9的推动下可插入泥土，位于钢管16和光纤15的外周，对埋设后的光纤15进行长期约束，下插臂11插在框架14的套筒内，门型架10前端设有顶推板13，顶推板13与顶推油缸12的活塞铰接，当一个门型架10插入泥土后，顶推油缸12便通过顶推板13推动下一个门型架10替补。

如图6-7所示，本发明在进行光纤水下铺设时的施工过程如下：

（1）后挖沟完成之后，埋缆施工船就位，将光纤15、脐带缆穿入光纤铺设装置，反向牵拉光纤15入水，并在起始端预留若干米光纤15用于与岸上设备对接；

（2）下放光纤铺设装置，前导向滚8和后导向滚7将钢管16卡在光纤铺设装置的正中间，使光纤铺设装置在铺设过程中不脱离钢管16；

（3）施工船拖拽光纤铺设装置前进，同时释放适量的光纤15，光纤15穿过导向槽1及导缆器2到达泥面，通过液压撬快5调节导缆器2入泥深度，导缆器2可对泥面进行开槽，光纤15顺沟槽铺设在钢管16两侧，与此同时，光纤铺设装置尾部的门型架下插器3将门型架10插入泥中，约束光纤15的径向位移；

（4）全部按照设计路由铺设至设计要求的结束位置后，回收光纤铺设装置，将起始端预留的光纤15与平台设备对接，对光纤15功能完整性进行测试。

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。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种光纤铺设装置，包括连接和支撑整个装置的机架，机架底部两侧安装有滑靴，机架上部设置有液压撬块，液压撬块上部设置有导向槽，机架中轴前部安装有用于导向的前导向滚，机架中轴后部安装有用于导向的后导向滚，机架尾部安装有门型架下插器，光纤铺设是在后挖沟完成之后，对海管正常铺设无影响，且施工过程中光纤断裂风险较低，光纤保护性好；光纤有泥槽和门型架双重约束，固定牢固；无需潜水员下水操作，施工难度较低，施工工作量小。

技术研发人员：李继彬;陈伟
受保护的技术使用者：天津市海王星海上工程技术股份有限公司
技术研发日：2016.03.03
技术公布日：2017.09.12