一种水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置的制作方法

本发明涉及沉船或海底管道货油回收抽油操作工艺，具体而言，尤其涉及一种水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置。

背景技术：

1、在船舶发生海难沉没或遇险后，船舶燃油/货油需及时回收，否则会产生漏油污染环境的严重生态问题及次生灾害发生。由于船舶沉没在水下，如何抽油存在较大难度，首先要进行开孔作业，如何开孔同时开孔后保证密封性成了一大技术难题。现有技术是潜水员水下进行钻螺栓孔、安装螺栓、安装法兰及阀门、安装开孔机、开抽油孔、关闭阀门、回收开孔机、安装抽油泵、开阀门抽油。工艺虽然安全但是复杂，同样在，海洋工程输油管道维修作业中，安装引流法兰作业过程相似。

2、因此，综上所述，有必要提供一种水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置以解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、根据上述提出的现有技术是潜水员水下进行钻螺栓孔、安装螺栓、安装法兰及阀门、安装开孔机、开抽油孔、关闭阀门、回收开孔机、安装抽油泵、开阀门抽油，工艺虽然安全但是复杂，同样在，海洋工程输油管道维修作业中，安装引流法兰作业过程相似的技术问题，而提供一种水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置。本发明主要通过集成底座固定、开孔、进给、止锁、抽油球阀各部分，将该法兰装置通过底座上的强磁铁与船板或其他待开孔结构相连，启动液压马达带动刀头进行开孔，开孔的同时通过进给装置手动推进刀头，直至将待开孔结构开孔完毕，然后利用止锁装置，将此装置与带开孔结构紧固，最终连接抽油泵开动球阀进行抽油作业。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，放置于待被开孔抽油的船板或钢质结构上，所述法兰装置包括底座固定装置、开孔装置、止锁装置以及球阀，所述底座固定装置用于实现整套法兰装置与船板或钢质结构的固定连接，所述开孔装置安装在底座固定装置上，用于对船板或钢质结构进行开孔；所述止锁装置与开孔装置连接，用于开孔后将整套法兰装置与船板或钢质结构牢靠紧固；所述球阀连接在开孔装置上，用于与外接抽油泵管对接进行抽油作业。

4、进一步地，所述底座固定装置包括法兰底座以及安装在法兰底座上的多块强磁铁，开孔装置安装在法兰底座上，强磁铁与船板或钢质结构通过磁吸力进行固定连接。

5、进一步地，所述开孔装置包括套筒、带槽内管、刀头、旋转装置和手动进给装置，所述球阀与套筒连接，所述带槽内管位于套筒内部，所述底座固定装置的法兰底座中部开设有通孔，所述刀头连接在带槽内管的一端并贯穿出法兰底座的中部通孔，所述旋转装置与带槽内管相连，用于驱动带槽内管带着刀头转动，进行开孔作业；所述手动进给装置安装在套筒上，并与带槽内管的另一端接触连接，用于实现带槽内管和刀头的进给运动。

6、进一步地，所述旋转装置包括回转液压减速机组和液压马达，所述液压马达与回转液压减速机组连接，所述回转液压减速机组与带槽内管通过键连接，通过外接液压动力带动液压马达转动，驱动回转液压减速机组转动，带槽内管随之转动。

7、进一步地，所述手动进给装置包括手动轮以及位于套筒内部的蜗杆、内键蜗轮、带槽进给丝杆、内丝孔上限位板和通孔下限位板，所述手动轮插入至套筒内的端部与蜗杆轴向连接，所述蜗杆与内键蜗轮通过键咬合，所述内键蜗轮与带槽进给丝杆进行键连接，所述带槽进给丝杆上下方分别与内丝孔上限位板和通孔下限位板通过键咬合，所述内丝孔上限位板和通孔下限位板与套筒固定连接，且分别位于内键蜗轮的上下方；

8、当刀头需要前进时，转动手动轮，蜗杆随之转动，蜗杆转动带动内键蜗轮转动，内键蜗轮旋转带动带槽进给丝杆转动，在内丝孔上限位板和通孔下限位板限位下，带槽进给丝杆做直线进给运动，推动与带槽进给丝杆接触的带槽内管进行进给，实现带槽内管带动刀头进行进给开孔。

9、进一步地，所述法兰底座的中部通孔内还设置有铁屑仓，所述铁屑仓为环形空间，用于回收开孔作业中产生的铁屑。

10、进一步地，所述带槽内管的中部设有带孔限位板，所述带槽进给丝杆上与带槽内管接触的端部为直径渐缩的阶梯杆段，在进给作业中，阶梯杆段头端的小直径段插入至带孔限位板的中部孔中，实现带槽进给丝杆与带槽内管的连接，并对带槽进给丝杆的端部进行限位。

11、进一步地，所述止锁装置包括两个楔形止锁、滑轨和弹簧，所述滑轨的两端与带槽内管固定连接，所述两个楔形止锁连接在滑轨的两端，所述弹簧套设在滑轨上，弹簧的两端分别与两个楔形止锁相连；带槽内管壁上对称开设有贯通孔，楔形止锁的外端为斜面，该斜面位于贯通孔中，并可在贯通孔中进行伸缩运动；

12、当开孔完成、继续进给时，止锁装置穿过所开孔，楔形止锁的斜面与所开孔接触，在整个止锁装置进入开孔过程中，基于斜面和弹簧，楔形止锁处于收缩状态；待止锁装置穿过开孔后，楔形止锁进入孔内，空间得到释放，弹簧伸张，楔形止锁随之外扩，卡住孔内侧。

13、进一步地，所述刀头的中部设有可伸缩顶针。

14、进一步地，所述球阀的顶部具有法兰结构，用于连接油管，待开孔完成且法兰装置与船板或钢质结构牢靠紧固后，启动抽油泵，进行后续抽油工作。

15、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

16、1、本发明提供的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，具有集成度高、操作简单、安全高效、稳定可靠、适用范围广等特点。

17、2、本发明提供的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，简化水下抽油作业前置工作的工序，不但减少潜水员水下作业时间，大大降低海上施工周期，节省用船成本，同时锁紧牢固为水下安装法兰作业多一种选择。

18、基于上述理由本发明可在船舶发生海难沉没或遇险后在抽油作业过程中安装对接法兰、海洋工程输油管道维修作业中安装引流法兰作业等领域广泛推广。

技术特征：

1.一种水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，放置于待被开孔抽油的船板或钢质结构上，所述法兰装置包括底座固定装置、开孔装置、止锁装置(6)以及球阀(1)，所述底座固定装置用于实现整套法兰装置与船板或钢质结构的固定连接，所述开孔装置安装在底座固定装置上，用于对船板或钢质结构进行开孔；所述止锁装置(6)与开孔装置连接，用于开孔后将整套法兰装置与船板或钢质结构牢靠紧固；所述球阀(1)连接在开孔装置上，用于与外接抽油泵管对接进行抽油作业。

2.根据权利要求1所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述底座固定装置包括法兰底座(9)以及安装在法兰底座(9)上的多块强磁铁(10)，开孔装置安装在法兰底座(9)上，强磁铁(10)与船板或钢质结构通过磁吸力进行固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述开孔装置包括套筒(2)、带槽内管(4)、刀头(5)、旋转装置和手动进给装置(3)，所述球阀(1)与套筒(2)连接，所述带槽内管(4)位于套筒(2)内部，所述底座固定装置的法兰底座(9)中部开设有通孔，所述刀头(5)连接在带槽内管(4)的一端并贯穿出法兰底座(9)的中部通孔，所述旋转装置与带槽内管(4)相连，用于驱动带槽内管(4)带着刀头(5)转动，进行开孔作业；所述手动进给装置(3)安装在套筒(2)上，并与带槽内管(4)的另一端接触连接，用于实现带槽内管(4)和刀头(5)的进给运动。

4.根据权利要求3所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述旋转装置包括回转液压减速机组(7)和液压马达(8)，所述液压马达(8)与回转液压减速机组(7)连接，所述回转液压减速机组(7)与带槽内管(4)通过键连接，通过外接液压动力带动液压马达(8)转动，驱动回转液压减速机组(7)转动，带槽内管(4)随之转动。

5.根据权利要求3所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述手动进给装置(3)包括手动轮(3.1)以及位于套筒(2)内部的蜗杆(3.2)、内键蜗轮(3.3)、带槽进给丝杆(3.4)、内丝孔上限位板(3.5)和通孔下限位板(3.6)，所述手动轮(3.1)插入至套筒(2)内的端部与蜗杆(3.2)轴向连接，所述蜗杆(3.2)与内键蜗轮(3.3)通过键咬合，所述内键蜗轮(3.3)与带槽进给丝杆(3.4)进行键连接，所述带槽进给丝杆(3.4)上下方分别与内丝孔上限位板(3.5)和通孔下限位板(3.6)通过键咬合，所述内丝孔上限位板(3.5)和通孔下限位板(3.6)与套筒(2)固定连接，且分别位于内键蜗轮(3.3)的上下方；

6.根据权利要求3所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述法兰底座(9)的中部通孔内还设置有铁屑仓(11)，所述铁屑仓(11)为环形空间，用于回收开孔作业中产生的铁屑。

7.根据权利要求5所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述带槽内管(4)的中部设有带孔限位板(4.1)，所述带槽进给丝杆(3.4)上与带槽内管(4)接触的端部为直径渐缩的阶梯杆段，在进给作业中，阶梯杆段头端的小直径段插入至带孔限位板(4.1)的中部孔中，实现带槽进给丝杆(3.4)与带槽内管(4)的连接，并对带槽进给丝杆(3.4)的端部进行限位。

8.根据权利要求3所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述止锁装置(6)包括两个楔形止锁(6.1)、滑轨(6.2)和弹簧(6.3)，所述滑轨(6.2)的两端与带槽内管(4)固定连接，所述两个楔形止锁(6.1)连接在滑轨(6.2)的两端，所述弹簧(6.3)套设在滑轨(6.2)上，弹簧(6.3)的两端分别与两个楔形止锁(6.1)相连；带槽内管(4)壁上对称开设有贯通孔，楔形止锁(6.1)的外端为斜面，该斜面位于贯通孔中，并可在贯通孔中进行伸缩运动；

9.根据权利要求3所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述刀头(5)的中部设有可伸缩顶针(5.1)。

10.根据权利要求1所述的水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，其特征在于，所述球阀(1)的顶部具有法兰结构，用于连接油管，待开孔完成且法兰装置与船板或钢质结构牢靠紧固后，启动抽油泵，进行后续抽油工作。

技术总结
本发明提供一种水下抽油用集开孔、固定功能一体的法兰装置，属于沉船或海底管道货油回收抽油操作工艺领域。法兰装置包括底座固定装置、开孔装置、止锁装置以及球阀，底座固定装置用于实现整套法兰装置与船板或钢质结构的固定连接，开孔装置安装在底座固定装置上，用于对船板或钢质结构进行开孔；止锁装置与开孔装置连接，用于开孔后将整套法兰装置与船板或钢质结构牢靠紧固；球阀连接在开孔装置上，用于与外接抽油泵管对接进行抽油作业。本发明具有集成度高、操作简单、安全高效、稳定可靠、适用范围广等特点。

技术研发人员：娄睿,都光明,张伟,于文亮,叶亚龙,邓伟
受保护的技术使用者：交通运输部烟台打捞局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13