一种用于在船体上进行载荷试验的管线拖拽系统的制作方法

本发明涉及一种用于在船体上进行载荷试验的管线拖拽系统。

背景技术：

在铺管船上，其铺管作业系统均会设置一套张紧器和A/R绞车系统，用于夹持、收放海管。在张紧器和A/R绞车装船后，基于设备厂和船东方的要求，一般会在船舶交付前进行张紧器和A/R绞车的载荷试验，以验证设备装船后能正常工作并能达到设计性能。该载荷试验的基本原理为：由船厂提供一个外部拉力加载到张紧器夹持的海管上或A/R绞车牵引的钢丝绳上，在外部拉力的作用下若海管能被牢固夹持而不滑出，或者A/R绞车能克服该外部拉力不溜绳，且张紧器或A/R绞车的各项参数运行正常，则试验成功，设备能用于以后铺管作业。由于该外部拉力一般要求较大，最大达到100吨左右，故对于船厂来说，该试验过程中最大的难点在于如何安全、可靠地提供此外部拉力。

一般船厂会参考图1的方法进行试验：使船尾朝向码头，将船只系泊好，在船尾开口处安装一个工装滑轮架，利用汽车吊来提供外部拉力。此方法实施过程中存在以下不足：

1)需制作一个大型的工装滑轮架并需焊接在船尾开口的结构上，制作及安装工作量大；

2)因负荷较大，工装安装位置需要进行复杂的计算和强度校核；

3)船舶需调整姿态，使船尾朝码头，需要移船；

4)需要额外租赁大吨位的汽车吊；

5)综合考虑该方法，虽然可行但是比较耗费时间和成本。

现有技术中，中国专利201410491090.9公开了一种铺管船的拉力测试系统，包括：导向滑轮、工装钢索、三角板、牵引绞车钢索、通用管接头、张紧器、牵引绞车、管线，三角板通过牵引绞车钢索与牵引绞车连接,通用管接头与穿过张紧器的管线连接，牵引绞车钢索穿过通用管接头，导向滑轮与固定基座固定连接，工装钢索绕过导向滑轮分别与三角板和通用管接头连接，通用管接头包括拖拽眼板。本发明还公开了一种铺管船的拉力测试方法，本发明采用可拆卸转向滑轮装置代替传统的固定吊耳同时配备一个通过改装可以适用不同管径的通用牵引接头，大幅度减小了拉力测试系统所占用的空间，提高了效率，同时解决了导向滑轮位于船中侧与其它设备相冲突的问题。

上述技术方案的缺陷在于工作量较大，比较耗费时间和成本。

因此，如何提供一种可大幅减少工作量、节省时间和成本，同时还可安全可靠地提供外部拉力的管线拖拽系统成为了业界需要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种用于在船体上进行载荷试验的管线拖拽系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于在船体上进行载荷试验的管线拖拽系统，船体上设有作业线顶棚，该管线拖拽系统包括：

前端绞车机构，前端绞车机构包括前端绞车(例如A/R绞车)和前端钢丝绳；前端绞车位于船体内，前端钢丝绳与前端绞车连接；

后端绞车机构，后端绞车机构包括后端绞车(例如起升绞车)和后端钢丝绳；后端绞车位于作业线顶棚上，后端钢丝绳与后端绞车连接；

引导装置，引导装置包括船体定滑轮、支架和若干支架滑轮；船体定滑轮设置于船体上，支架设置于船体的船尾，支架滑轮设置于支架上；

载荷装置，载荷装置包括海管和张紧器；张紧器位于作业线顶棚与船体的主甲板之间，张紧器夹紧海管；前端钢丝绳连接海管前端，后端钢丝绳连接海管后端。

本发明中，以船首为前，以船尾为后。

本发明中，作业线顶棚位于主甲板上。

本发明中，船体定滑轮位于船体的主起重机基础上。

本发明中，支架固定于船体和主起重机基础上。

根据本发明另一具体实施方式，后端钢丝绳包括绞车钢丝绳和海管钢丝绳；绞车钢丝绳与后端绞车连接，海管钢丝绳与海管后端连接。

根据本发明另一具体实施方式，支架滑轮包括定滑轮组和动滑轮组，定滑轮组位于支架上，动滑轮组和定滑轮组通过绞车钢丝绳连接；船体定滑轮高度与定滑轮组高度相同。

根据本发明另一具体实施方式，支架滑轮进一步包括工装滑轮，工装滑轮位于支架上；工装滑轮固定于支架的一条横向结构管上，用于引导海管钢丝绳，其高度与海管高度相同。

根据本发明另一具体实施方式，引导装置进一步包括连杆；连杆一端连接于动滑轮组上，另一端与海管钢丝绳连接；

根据本发明另一具体实施方式，管线拖拽系统进一步包括连接机构和拉力计，连接结构位于海管钢丝绳和海管之间；连接结构包括闭式索节、前卸扣、后卸扣和吊码；拉力计位于前卸扣和后卸扣之间；闭式索节一端与海管钢丝绳连接，另一端与后卸扣连接；前卸扣与吊码连接。

本方案中，闭式索节与海管钢丝绳通过焊接固定，闭式索节与后卸扣环扣连接，前卸扣与吊码环扣连接；拉力计用于指示后端绞车输出的牵引力大小。

根据本发明另一具体实施方式，海管包括前海管和后海管，前海管与后海管固定连接；吊码与后海管固定连接；前海管与后海管通过焊接固定，吊码与后海管通过焊接固定。

根据本发明另一具体实施方式，张紧器包括前张紧器和后张紧器；前张紧器夹紧前海管，后张紧器夹紧后海管。

根据本发明另一具体实施方式，前端绞车机构进一步包括导向滑轮和测量滑轮；导向滑轮位于主甲板上，测量滑轮位于船体内；导向滑轮与测量滑轮通过前端钢丝绳连接。

根据本发明另一具体实施方式，前端钢丝绳可拆卸地连接于前海管上。

本发明的管线拖拽系统操作方法如下：

一、张紧器载荷试验

1、启动张紧器夹紧海管；

2、启动后端绞车，缓慢加大后端绞车输出的牵引力，至规定数值为止；

3、观察海管夹持情况及张紧器仪表显示的各项参数是否正常；若在外部拉力的作用下海管能被牢固地夹持住而不滑出，且张紧器各项参数运行正常，则试验成功，设备能用于以后铺管作业。

二、前端绞车的载荷试验

1、松开张紧器，移除海管，前端钢丝绳通过一个闭式索节与前卸扣连接；

2、启动前端绞车，再启动后端绞车，缓慢加大后端绞车输出的牵引力，至规定数值为止；

3、观察前端绞车是否有溜绳的情况及前端绞车仪表显示的各项参数是否正常；若前端绞车能克服该外部拉力不溜绳，且前端绞车各项参数运行正常，则试验成功，设备能用于以后铺管作业。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

本发明可大幅减少工作量，节省船厂设备租赁、工装制作及安装等成本，并节省大量实验时间，缩短船舶建造周期。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是现有技术中，利用汽车吊提供外部拉力的试验方法示意图；

图2是实施例1的管线拖拽系统的整体结构示意图；

图3是实施例1的管线拖拽系统的绞车钢丝绳布置示意图；

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种用于在船体上进行载荷试验的管线拖拽系统。如图2、图3所示，本实施例的管线拖拽系统包括：船体1、前端绞车机构2、后端绞车机构3、引导装置4、支架滑轮5、载荷装置6、海管7、张紧器8、连接机构9和拉力计10。

船体1上设有作业线顶棚101、主起重机基础102和主甲板103。

前端绞车机构2包括前端绞车(A/R绞车)201、前端钢丝绳202、导向滑轮203和测量滑轮204；前端绞车201位于船体1内，前端钢丝绳202与前端绞车201连接；导向滑轮203位于主甲板103上，测量滑轮204位于船体1内；导向滑轮203与测量滑轮204通过前端钢丝绳202连接。

后端绞车机构3包括后端绞车(起升绞车)301、绞车钢丝绳302和海管钢丝绳303；后端绞车301位于作业线顶棚101上，绞车钢丝绳302与后端绞车301连接，海管钢丝绳303与海管7后端连接。

引导装置4包括船体定滑轮401、支架402、连杆403和支架滑轮5；船体定滑轮401位于主起重机基础102上，支架402固定于船体1和主起重机基础102上；支架滑轮5设置于支架402上。

支架滑轮5包括定滑轮组501、动滑轮组502和工装滑轮503；定滑轮组501位于支架402上，动滑轮组502和定滑轮组501通过绞车钢丝绳302连接；船体定滑轮401高度与定滑轮组501高度相同；工装滑轮503固定于支架402的一条横向结构管(图中未示)上，用于引导海管钢丝绳303，其高度与海管7高度相同；连杆403一端连接于动滑轮组502上，另一端与海管钢丝绳303连接；

载荷装置6包括海管7和张紧器8；张紧器8位于作业线顶棚101与主甲板103之间，张紧器8夹紧海管7。

海管7包括前海管701和后海管702；前海管701与后海管702通过焊接固定，前端钢丝绳202可拆卸地连接于前海管701上。

张紧器8包括前张紧器801和后张紧器802；前张紧器801夹紧前海管701，后张紧器802夹紧后海管702。

连接结构9位于海管钢丝绳303和后海管702之间，其包括闭式索节901、前卸扣902、后卸扣903和吊码904；拉力计10用于指示后端绞车输出的牵引力大小，其位于前卸扣902和后卸扣903之间；闭式索节901一端与海管钢丝绳303通过焊接固定，另一端与后卸扣903环扣连接；前卸扣902与吊码904环扣连接，吊码904与后海管702通过焊接固定。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。