一种适用于连续工作的水下管道铺设船的制作方法

1.本发明涉及一种适用于连续工作的水下管道铺设船，涉及机械化水下管道铺设领域，更具体地说，涉及一种新型船舶，该船舶包括通过在较短管道上焊接铺设水下管道的装置。


背景技术：

2.已知使用现有技术中的各种设备进行水下管道安装已经相当成熟；然而所有已知的安装方式和设备在铺设管道的速度以及运行的可靠性和效率方面还有很多需要改进的地方。
3.准确、快速和经济的水下管道铺设至少有两个最切实的要求，即在恶劣的天气、公海和大风条件下，在管道铺设作业期间保持船舶稳定性，并进一步在铺设过程中实现铺设管道路线的相当精度，现有技术中已知使用并排放置的两艘船或平行位置的船舶并在船舶之间的区域布置某些管道铺设设备；然而管道的搬运和预安装管道与现有管道的焊接、焊接接头的处理以及其他相关操作效率较低。支撑和控制两艘船之间的管道铺设设备所需的结构布置不仅复杂且操作麻烦，而且成本非常昂贵。使用两船并排安装的布置以任何合理的精度控制管道的方向也是不切实际的。


技术实现要素：

4.本发明通过提供使管道铺设过程更高效、快速和可靠的独特方法，采取多个步骤来消除现有铺设技术的问题。
5.本发明的广义形式上包括一种水下管道铺设船，该船通过焊接至正在进行安装的管道的自由端，逐步增加较短管道的长度，从而安装水下管道。该船舶至少拥有一个甲板，包括一口中心井，该井基本上位于船舶的中心，并从船舶甲板水平延伸至该船舶的底部。
6.还包括中空结构的铺管臂，安装在所述中心井内，并有一个贯穿的纵向通道，在使用中可通过焊接将所述长度的管道添加到管道的自由端，机械臂的下端穿透并延伸到船舶底部以外；旋转安装装置将所述臂架安装在井内，所述旋转安装装置具有水平旋转安装轴，臂架可围绕其进行受控的振荡运动；控制装置用于控制所述臂围绕所述旋转安装轴的振荡位置；导向支撑装置，安置在所述臂纵向通道的基本下端，用于在使用过程中支撑和引导管道的自由端；对接焊接装置安装在所述纵向通道内，以便能够将正在进行安装的管道的自由端与管道的配合端进行焊接；旋转装置是指具有一定长度并围绕水平轴旋转，该水平轴基本上接近并平行于水平旋转安装轴，以匹配所述长度的待添加管道，并引导其穿过所述臂的纵向通道，紧靠管道自由端，所述旋转臂长度从水平轴径向延伸。
7.在本文所示的优选实施例中，从外部源输送到铺管船的各个长度的管道在船的所有纵向预安装在预定水平线上，例如在主甲板水平上。多个长度的管道在焊接平台水平端对端焊接在一起，形成管道组件；多个管道组件存储在低于焊接平台水平的位置，焊接平台水平本身低于主平台水平线。有利的是，单独长度的管道和焊接管道组件的储存在船舶中
的适当位置，以便每次需要移动管道材料时总是朝着船舶的前部移动。
8.将至少部分中空的铺管臂安装在位于船舶中心的井中。吊杆最好向船舶前部倾斜，并与船舶主甲板的水平面成锐角。动臂配备有一个旋转臂，该旋转臂能够从基本上主甲板水平的水平位置来抓取管道组件，并将管道组件固定在动臂的中空处，以便组装管道组件的自由底端紧靠管道的自由端，管道在安装过程中固定在动臂内。内置在空心吊杆中的对焊机完成组装好的管道组件和管道末端之间的焊接。位于焊接装置下方的护套装置可方便地处理焊接部分，以防止使用中的焊接接头产生腐蚀。当旋转臂抓起附加管道组件时，它可以方便地绕水平轴旋转，该水平轴靠近空心动臂穿过主甲板表面的位置。还包括一台移动式起重机，该起重机能够在主甲板水平面上的整个船舶周边轨道上移动，以便于卸载和储存从运输船上取下的管道。
附图说明
9.图1使用本发明的铺管船的纵截面示意图；图2为所述铺设船的焊接平台俯视图。
具体实施方式
10.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
11.如图1所示，铺管船1包括起重机甲板17、下部焊接甲板18和一个或多个装载甲板19，用于装载、储存和加工单个管道5。可通过端对端焊接多个管道长度来制造管道组件，并将其生产和存储在图2所示的焊接平台上。焊接平台上为此类焊接目的提供的设施对本发明的推动作用并不重要，这些焊接设施可以完成和检查端到端的环焊缝。
12.单个管道5最好通过装载起重机10从运输船（未显示）运上船，该起重机在起重机甲板17上沿着中心井2两侧的铺管船1侧面移动。管道本身可采用符合要求且可接受焊接的任何合适材料建造。通过一个摆动自由负载悬架和重型海洋随动设备以及一个负载转动装置20，用于处理管道5。
13.在管道升降机8的辅助下，将管道水平重新排列为管系7和高架管系26，并通过起重机进行运输；将其准备好并焊接到管道组件6中，然后将其一次一个地连接到旋转臂12上，旋转臂12将其带到焊接位置30。为了便于装卸和移动甲板17至19上的管道和管道组件，以及这些甲板下方的舱室中的管道和管道组件，以及纵向和横向舱壁4中的管道和管道组件，有利地提供了管道存储区21和22以及辊子23、推车24和传送带25。来自存储区22的管道组件6通过旋转臂12安装到现有管段11的端部，并固定到位。管段11的位置主要由管段方向定位器15确定，动臂3底部的管段支架16可减轻管段11上过度的机械应力。动臂3可以借助一条或多条电缆调整到所需的水平角度。旋转臂12也有类似的布置。
14.一旦完成将要添加到管段11上的管组件6的对齐工作，位于动臂3底部的对焊机将启动，以便将管段11与管组件6焊接和连接。护套装置14起到涂覆层的作用，以保护焊接区域在置于水下后免受腐蚀和其他劣化。在焊接和应用保护层后的接合处，管段端部11由支
架32固定，管组件6由夹头夹持车28的电缆线27固定，夹头夹持车28由电缆线控制，可从动臂3的控制室33操作。


技术特征：
1.一种适用于连续工作的水下管道铺设船，其特征在于：该船至少有一个甲板，包括：一个基本上在船舶中心形成的井，从船舶甲板水平延伸至船舶底部；中空结构的铺管臂，安装在所述中心井内，并具有贯穿的纵向通道，在使用中可通过焊接将所述长度的管道焊接到管道的自由端；所述臂的下端穿透并延伸到船舶底部之外；旋转安装装置将所述臂架安装在井内，所述旋转安装装置具有水平旋转安装轴，臂架可围绕其进行受控的振荡运动；控制装置用于控制所述臂围绕所述旋转安装轴的振荡位置；导向支撑装置，安置在所述臂纵向通道的基本下端，用于在使用过程中支撑和引导管道的自由端；对接焊接装置安装在所述纵向通道内，以便能够将正在进行安装的管道的自由端与管道的配合端进行焊接；旋转装置是指具有一定长度并围绕水平轴旋转，该水平轴基本上接近并平行于水平旋转安装轴，以匹配所述长度的待添加管道，并引导其穿过所述臂的纵向通道，紧靠管道自由端，所述旋转臂长度从水平轴径向延伸。2.根据权利要求1所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，其中包括管道铺设装置，所述装置包括对焊机。3.根据权利要求1所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，其中管道铺设装置包括安置在焊接装置下方的护套装置，用于处理焊接管道表面，使所述管道表面具有耐腐蚀的特性。4.根据权利要求1所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，其中包括管道储存和管道移动装置，其将保证较短管道的方向始终与旋转臂装置的长度平行，从而在管道储存和管道移动期间，所述较短管道的方向始终仅为单向，以提高管道铺设效率。5.根据权利要求1所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，所述旋转安装装置和铺管臂具有处理管道组件的装置，其中每个管道组件通过端对端焊接的方式来制造。6.根据权利要求1所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，所述至少一个甲板是起重机甲板，包括移动式装载起重机和位于所述中心井任一侧的管道存放架，所述移动式装载起重机能够在中心井任一侧移动。7.根据权利要求6所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，其中该船包括至少一个甲板下方的额外第二和第三甲板；所述第二甲板位于起重机甲板下方，所述第二甲板为焊接甲板，包括用于焊接的设施，以从至少两个管道长度端到端焊接来制造管道组件。8.根据权利要求1所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，形成管道组件的步骤包括在位于主甲板下方的焊接平台上焊接两个或多个管道，并将焊接成好的管道组件临时存放在焊接平台下方的固定平台中；组装的方法步骤包括从臂架前方区域沿平行于容器长度的方向开始拾取所述管道组件。9.根据权利要求8所述的一种适用于连续工作的水下管道铺设船，其中接收单个管道长度的步骤包括使用装载起重机，该起重机可在中心井的任一侧沿平行于容器长度的方向移动，起重机具有能够在水平面上完全旋转的负载翻转装置。

技术总结
本发明提供一种适用于连续工作的水下管道铺设船，采用“J”形管道铺设方法，使用较短长度的管道在船上端到端焊接在一起，形成管道组件；将管道组件装运并随后运输至管道铺设臂装置，该装置将引导管道组件端对端焊接至船舶下方已处于在铺设过程中的管道。本发明提供了非常高效和快速的管道铺设操作，可从船舶上的控制站进行监控。制站进行监控。制站进行监控。


技术研发人员：孙震 薛冬梅 顾时雨 王星浩
受保护的技术使用者：北京丰润铭科贸有限责任公司
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/10/20