一种适用于弯曲海底柱状物的干式环境营造装置的制作方法

本发明涉及海洋设备维护，尤其涉及一种适用于弯曲海底柱状物的干式环境营造装置。

背景技术：

1、海底管道、海底电缆等柱状物在海洋工程中扮演着重要的角色，他们肩负着输送石油、电力等艰巨的任务，是海洋油气开发、跨洋通信必不可少的组成部分。然而海底管道、海底电缆等地处环境恶劣的海底，极易因波浪海流、温度荷载等自然因素或者船舶抛锚、鱼类啃食等非自然因素，难以避免地产生变形、损伤、断裂等破坏，从而引发事故。因此需要对其进行定期的检测与修复。

2、然而，由于地处海洋环境，海底管道、海底电缆等的修复成本极高。现有技术中常用的修复方式有两种：(1)水上修复：海底电缆的修复首先需要通过两端光缆发射信号确定受损大致位置，然后派出机器人精准定位并切断这段光缆，最后再将备用的光缆连接上去。但连接过程将在水面上完成，光缆会被拖曳船提到水面上，并由工程师连接修复，再放入海底。由于分开的两段需要由海底提至海面，则两断点需要分别拖至两条船，并使用较长备用电缆，费时费力并消耗大量资金，如海底管道/电缆受损位置在航道附近，地方海事部门也不允许采用该方式修复。(2)水下修复：该修复方法往往需要潜水员进行辅助，但是潜水员在水下作业效率低、作业风险大、修复质量无法保障，受到潮汐影响，潜水员进行水下修复的作业窗口期受限，将直接影响修复施工工期，进而导致修复费用增加。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于变形海底柱状物的干式环境营造装置，通过营造干式环境极大的降低了海底管道、海底电缆的修复难度，并且可以适应作业舱前后端面不平行的情况，进而保证作业舱能夹紧弯曲的海底柱状物。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于弯曲海底柱状物的干式环境营造装置，包括结构相同且对称设置的左半舱和右半舱，所述左半舱和所述右半舱通过顶部的转轴铰接，所述左半舱和所述右半舱的顶部设有用于驱动所述左半舱和所述右半舱以所述转轴为轴线转动从而使得所述左半舱的底部和所述右半舱的底部闭合形成作业舱的开闭系统，所述左半舱和所述右半舱的两端均设有半圆形通道，使得在所述左半舱的底部和所述右半舱的底部闭合后形成的作业舱的两端形成用于抱合海底柱状物的圆形通孔；所述左半舱的两端靠近端部处以及所述右半舱的两端靠近端部处均设有柔性段；所述左半舱或所述右半舱的顶部设有用于通过管道连通至海面上方的透气通孔，所述左半舱或所述右半舱的底部设有用于将所述作业舱内的海水抽出的抽水系统。

3、本发明的有益效果是：本发明通过营造干式环境极大的降低了海底管道、海底电缆的修复难度；通过设置柔性段令装备可以适应作业舱前后端面不平行的情况，进而保证作业舱能夹紧弯曲的海底柱状物。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

5、进一步，所述柔性段为橡胶材质，内部含有钢丝层以增加柔性段的强度。

6、采用上述进一步方案的有益效果是：柔性段采用内部含有钢丝层的橡胶材质，能在确保柔性段强度的前提下，确保柔性段能够在一定程度上进行弯曲，从而实现作业舱能夹紧弯曲的海底柱状物。

7、进一步，所述左半舱和所述右半舱相互朝向的周壁上以及所述半圆形通道的内壁上均设有密封条。

8、采用上述进一步方案的有益效果是：密封条的设置能确保在左半舱和右半舱关闭后能够形成密封的环境，避免左半舱和右半舱之间的连接处以及左半舱、右半舱与海底柱状物的连接处出现密封不严导致在海底渗水的情况。

9、进一步，所述密封条的截面为“d”字形。

10、采用上述进一步方案的有益效果是：密封条的截面采用“d”字形，能确保密封条之间的抵接，确保密封条抵接后的密封性能。

11、进一步，所述转轴的两端分别延伸出所述作业舱，所述转轴的两端均固定向下延伸的支撑腿，所述支撑腿的底端固定设有用于支撑在海底柱状物上的弧形支撑件。

12、采用上述进一步方案的有益效果是：支撑腿的设置能辅助支撑在海底柱状物上，以减小作业舱对海底柱状物的作用力。

13、进一步，所述左半舱内的两端的上部以及所述右半舱内的两端的上部均设有用于支撑在所述海底柱状物上的辅助支撑板架，所述柔性段设在所述辅助支撑板架和所述作业舱的端部之间。

14、采用上述进一步方案的有益效果是：辅助支撑板架用于辅助支撑在海底柱状物上，以减少作业舱对海底柱状物的作用力，同时柔性段之间的作业舱进行支撑，避免单靠作业舱的两端对整个作业舱进行支撑时柔性段出现弯曲变形的情况。

15、进一步，所述开闭系统包括主伸缩油缸，所述左半舱的顶部以及所述右半舱的顶部均设有连接架，所述主伸缩油缸的两端分别与两个所述连接架连接。

16、采用上述进一步方案的有益效果是：通过主伸缩油缸的收缩与伸长用以控制左半舱和右半舱的张开与闭合，控制方便。

17、进一步，所述左半舱的顶部以及所述右半舱的顶部均设有用于限制所述左半舱和所述右半舱张开角度的限位机构。

18、采用上述进一步方案的有益效果是：限位机构的设置能对左半舱和右半舱的张开角度进行限制。

19、进一步，所述限位机构为限位臂，所述限位臂的一端固定设在左半舱和/或右半舱的顶部，在左半舱和右半舱张开至一定角度后，所述限位臂的另一端抵接在另一个半舱的底部，避免继续张开。

20、进一步，所述开闭系统还包括在所述左半舱的底部和所述右半舱的底部闭合后对所述左半舱的底部和所述右半舱的底部进行锁紧的锁紧系统，所述锁紧系统包括安装在所述右半舱的底部的次伸缩油缸，所述次伸缩油缸的伸缩杆的头部固定设有锁头，所述左半舱的底部设有用于对所述锁头进行锁紧或松开的锁紧机构。

21、采用上述进一步方案的有益效果是：通过次伸缩油缸带动锁头插入锁紧机构，实现对锁头的锁紧，从而实现对闭合后的左半舱和右半舱进行锁紧，同时，在锁紧机构对锁头进行锁紧后，次伸缩油缸进行一定程度的缩回，能进一步提高左半舱和右半舱之间的密封性。

22、进一步，所述锁紧机构包括锁紧机构主体，所述锁紧机构主体上设有供所述锁头插入的锁孔，所述锁头的外壁上设有锁槽，所述锁槽内滑动设有限位块，所述限位块远离所述次伸缩油缸的一端与所述锁槽的侧壁之间通过第一弹簧进行连接，所述限位块朝向所述次伸缩油缸设有第一导向斜面，所述锁紧机构主体内通过第二弹簧连接有锁舌，所述锁舌的一端伸入所述锁孔内，且所述锁舌插入所述锁孔内的一端朝向所述次伸缩油缸的侧面为第二导向斜面，所述锁舌插入所述锁孔内的一端远离所述次伸缩油缸的侧面为竖直面。

23、采用上述进一步方案的有益效果是：当进行锁紧作业时，次伸缩油缸进油口进油，锁头持续向锁孔运动，锁舌上的第二导向斜面依次沿锁头的长度方向滑过后插入锁头与限位块中间，此时次伸缩油缸停止供油，通过锁舌上的竖直面与锁槽的槽壁进行限位，以保证左半舱与右半舱的完全闭合；当进行解锁作业时，次伸缩油缸继续伸长，令锁舌滑过限位块，位于限位块左侧；然后次伸缩油缸开始收缩，限位块在第一弹簧的限制下直至被锁头限位，次伸缩油缸继续收缩，锁舌依次经过第一导向斜面、锁头直至次伸缩油缸完全脱离锁紧机构。

24、进一步，所述限位块为直角三棱柱状，且所述限位块朝向的次伸缩油缸的一面为倾斜面，为所述第一导向斜面，所述限位块远离次伸缩油缸的一面为直角面，所述锁槽远离所述次伸缩油缸的槽壁的顶部设有向次伸缩油缸延伸的横壁，所述限位块的顶部与所述横壁的顶部持平，所述第一弹簧远离所述限位块的一端设在所述横壁与所述锁槽的槽底之间。

25、采用上述进一步方案的有益效果是：当进行解锁作业时，次伸缩油缸伸长使得锁舌滑过限位块，位于限位块左侧；然后次伸缩油缸开始收缩，由于限位块滑动设在锁槽内，在次伸缩油缸收缩的过程中，限位块首先在锁舌的作用力下随着锁舌向远离次伸缩油缸的方向移动直至抵接横壁，然后次伸缩油缸继续收缩，锁舌沿着第一导向斜面移动，第二弹簧收缩，直至移动至限位块的顶部，由于限位块的顶部与横壁的顶部持平，在锁舌移动至横壁的外壁，随着次伸缩油缸继续收缩，锁舌逐渐移动至脱离锁头，锁头从锁孔中脱离。

26、进一步，所述锁头远离所述次伸缩油缸的一端的侧壁上设有第三导向斜面。

27、采用上述进一步方案的有益效果是：第三导向斜面的设置能在锁头插入锁孔的过程中，锁舌不会对锁头造成阻挡。

28、进一步，所述抽水系统包括大流量水泵以及小流量水泵，所述大流量水泵通过管道与所述左半舱的底部或所述右半舱的底部连通，所述左半舱的底部或所述右半舱的底部设有集水槽，所述小流量水泵通过管道与所述集水槽的底部连通。

29、采用上述进一步方案的有益效果是：大流量水泵用于快速将舱内的水快速抽出，小流量水泵用于将舱内残留的部分水抽空，同时，为保证作业舱因密封效果不好而造成的海水泄露，小流量水泵为可以进行空转的水泵。