一種海底管道切割設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種切割裝置，具體地說是水下切割裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當今世界經(jīng)濟的極速增長，陸上油氣資源越來越匱乏。為了尋求和開發(fā)新能源，世界各國都把目光瞄向了海洋油氣資源。我國海域遼闊，海上油氣資源作為海洋經(jīng)濟的重要形式之一，已經(jīng)成為我國能源供應(yīng)的一個重要組成部分。在東海、南海等海域都在進行海上油氣開發(fā)。在油氣開發(fā)的過程中，人們不再僅僅滿足于傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)的起步層面上，各國都加快了進一步開發(fā)海洋資源的步伐。20世紀60年代以來海上石油的開發(fā)進入了高潮，海上建起了千百座導管架平臺和其它海洋工程設(shè)施。這些海洋工程設(shè)施為人類社會的發(fā)展帶來了巨大的能源財富?，F(xiàn)在，隨著時間的推移和資源的枯竭，海上結(jié)構(gòu)物逐步完成了它們的歷史使命。廢棄的海洋工程設(shè)施不能裸露在海床上，必須在泥面以下進行切割，如何合理合規(guī)的處置這些海洋結(jié)構(gòu)物，已經(jīng)擺到油田開發(fā)者的面前。
[0003]海上石油平臺的拆除和海底管道切割是一個巨大的水下施工工程，這是由它的工作性質(zhì)所決定的。該工程現(xiàn)代技術(shù)含量高、整個作業(yè)操作流程復(fù)雜、涉及專業(yè)領(lǐng)域廣泛、工程時間長并且要受到經(jīng)濟、技術(shù)、安全、環(huán)境保護等多種因素的制約，是一項極具危險性的工程，絕不能將其等同為安裝建造過程時的簡單逆向操作，除此之外，對海洋環(huán)境而言，該工程本身也是一個潛在的污染源，一旦發(fā)生事故，將造成巨大的損失。
[0004]由于海洋廢棄工程設(shè)施的結(jié)構(gòu)以及外部環(huán)境比較復(fù)雜，并且很多海洋廢棄工程設(shè)施的結(jié)構(gòu)都是埋在海底泥沙以下，為了適應(yīng)海上工程的需要以及海洋法的規(guī)定，必須及時拆除海洋廢棄工程設(shè)施，并且應(yīng)在泥面以下進行切割。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供能夠適應(yīng)海底泥面以下切割作業(yè)特殊工況的一種海底管道切割設(shè)備。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]本實用新型一種海底管道切割設(shè)備，其特征是:包括支撐平臺、工作平臺、進給導向裝置、切割系統(tǒng)，支撐平臺和工作平臺之間安裝姿態(tài)調(diào)整液壓缸，工作平臺上設(shè)置導軌和進給液壓缸，進給導向裝置包括進給單元，進給單元包括固定在一起的驅(qū)動支架和支撐架，驅(qū)動架安裝在工作平臺的導軌上并與進給液壓缸的輸出端相連，驅(qū)動支架和支撐架外部分別安裝上保護罩和下保護罩，切割系統(tǒng)包括切割機架、串珠繩、張緊裝置、主運動裝置、串珠繩進給裝置、導向輪，張緊裝置包括張緊絲杠、張緊絲杠螺母、張緊輪支架、張緊輪，張緊輪安裝在張緊輪支架上，張緊輪支架固定在張緊絲杠螺母上，張緊絲杠與張緊絲杠螺母配合，張緊絲杠安裝在支架導軌上，主運動裝置包括主動輪、切削馬達，切削馬達連接主動輪，串珠繩進給裝置包括進給馬達、絲杠、絲杠螺母，絲杠螺母固定在支架導軌下方，絲杠與絲杠螺母配合，進給馬達連接絲杠，所述的導向輪有兩個，主動輪、張緊輪以及兩個導向輪分別位于切割機架的四個角上，串珠繩繞在主動輪、張緊輪以及兩個導向輪上，切割機架與絲杠螺母相連，工作平臺上設(shè)置進給圓導軌，切割機架上設(shè)置套在進給圓導軌上的套環(huán)。
[0008]本實用新型還可以包括:
[0009]1、還包括絞吸泥系統(tǒng)，絞吸泥系統(tǒng)包括絞吸泥單元，絞吸泥單元包括安裝在支撐架里的鉸刀、液壓驅(qū)動馬達、渣漿泵以及泵驅(qū)動馬達，液壓驅(qū)動馬達連接鉸刀，泵驅(qū)動馬達連接渣漿泵，渣漿泵連接排泥管道。
[0010]2、所述的進給導向裝置包括兩組進給單元，所述的絞吸泥系統(tǒng)包括兩組絞吸泥單元，一組進給單元與一組絞吸泥單元配合，與之匹配的工作平臺上的導軌和進給液壓缸也分別包括兩個。
[0011]本實用新型的優(yōu)勢在于:本實用新型放到海底預(yù)定位置并調(diào)整好姿態(tài)以后，首先由進給液壓缸帶動驅(qū)動架進而使進給導向裝置向下進給，逐漸靠近被切管道兩側(cè)的泥面；然后再發(fā)揮該設(shè)備絞吸泥系統(tǒng)的功能，將埋在管道附近的泥沙清除掉，進給導向裝置繼續(xù)下行，進入絞吸泥系統(tǒng)形成的千斤洞內(nèi)，為切割系統(tǒng)開辟出一條通道；最后由切割系統(tǒng)完成泥面以下結(jié)構(gòu)物的切除作業(yè)。該設(shè)備底座由吸力錨固定在海床上，與海床表面接觸面積大，受力均勻，結(jié)構(gòu)上保證了切割過程中的穩(wěn)定性和可靠性，此外可以在底座上姿態(tài)調(diào)整液壓缸的控制下調(diào)整工作平臺的姿態(tài)，操作方便。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的絞吸泥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的切割系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實用新型切割系統(tǒng)張緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述:
[0017]結(jié)合圖1?4，本實用新型主要包括支撐平臺1、工作平臺2、進給導向裝置3、絞吸泥系統(tǒng)4和切割系統(tǒng)5等組成部分。在切割管道之前，首先通過吊放裝置與該切割裝備的起吊裝置15相連，將該裝備下放到到海床的預(yù)定位置上，由吸力錨13將該裝備固定在海底；然后啟動液壓控制系統(tǒng)，控制支撐平臺I上的姿態(tài)調(diào)整液壓缸12將工作平臺2調(diào)整到合適的姿態(tài)，為切割作業(yè)做好準備；接著，使工作平臺2上的進給液壓缸21開始工作，推動進給導向裝置3，連同其上的絞吸泥系統(tǒng)4和切割系統(tǒng)5沿著工作平臺2上導軌22向泥面進行移動，當絞吸泥系統(tǒng)4接近泥面后，進給液壓缸21減速進給，絞吸泥系統(tǒng)4開始工作，將海洋廢棄設(shè)施附近海床下的泥沙或淤泥等絞碎呈泥漿狀，通過排泥管道輸送到海底，為半圓式機架35及切割系統(tǒng)5進入泥面以下形成通道，同時半圓式機架35在進給液壓缸21的緩慢推動下進入泥下通道，圓柱保護罩32到達預(yù)定位置后，切割系統(tǒng)5開始啟動，主運動裝置51和切割機架54在進給裝置53的推動下，沿圓柱保護罩32形成的無泥沙圓柱空間向泥面以下運動，對海洋廢棄工程設(shè)施進行泥下切割作業(yè)。該裝備的主要特點在于能在泥面以下對海洋廢棄建筑設(shè)施進行切割作業(yè)，可以大幅降低海底切割作業(yè)的復(fù)雜性，提高作業(yè)效率，并可節(jié)省大量的人力與物力。該裝備是一種新型的、綠色的海底切割作業(yè)裝備。
[0018]該裝備主要包括支撐平臺1、工作平臺2、進給導向裝置3、絞吸泥系統(tǒng)4和切割系統(tǒng)5等組成部分，其中絞吸泥系統(tǒng)4和切割系統(tǒng)5設(shè)置在圓柱保護罩32內(nèi)，使用時通過母船上的吊放裝置將該裝備吊起并下放到待切設(shè)施(包括海洋廢棄建筑物和海底管道、海洋平臺導管架粧基、井口管匯等海底油氣設(shè)施)附近。該設(shè)備作業(yè)時操作靈活，不受待切割物結(jié)構(gòu)形式、材料組成及位姿的限制，是一種非常理想的新型、高效、綠色環(huán)保的水下切割機具。
[0019]支撐平臺I是該切割裝備的基座，主要起支撐和保持裝備作業(yè)穩(wěn)定性的作用。支撐平臺底座11直接與海床表面接觸，并保證足夠的強度、剛度以及盡量大的接觸面積，使受力均勻，支撐平臺11四角分別安裝了吸力錨13，使其“生根”在海底，確保整機作業(yè)的穩(wěn)定性，同時能起到一定的吸震作用。支撐平臺I上安裝有姿態(tài)調(diào)整液壓缸12，切割設(shè)備不工作時，姿態(tài)調(diào)整液壓缸12活塞桿回縮，工作平臺2水平放置，切割設(shè)備工作時，姿態(tài)調(diào)整液壓缸12活塞桿伸出，驅(qū)動工作平臺2繞著底部絞接裝置14進行旋轉(zhuǎn)，達到預(yù)定姿態(tài)時，姿態(tài)調(diào)整液壓缸12處于保壓狀態(tài)，支撐工作平臺保持穩(wěn)定的工作姿態(tài)，為該裝備的絞吸泥作業(yè)和切割作業(yè)創(chuàng)造有利條件。
[0020]工作平臺2可在姿態(tài)調(diào)整液壓缸12的控制下調(diào)整工作姿態(tài)，是進給導向裝置3、絞吸泥系統(tǒng)4和切割系統(tǒng)5的工作平臺。其上設(shè)置有進給液壓缸21和矩形導軌22，進給液壓缸21可推動進給導向裝置3沿著矩形導軌22向泥面運動。
[0021]進給導向裝置3對稱布置在工作平臺兩側(cè)，呈圓筒形狀(上、下保護罩)，筒壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有串珠繩進出的通道，通道的邊緣安裝有橡膠密封條321，以保證大顆粒泥沙不進入進給導向裝置3中，對安裝在其中的切割系統(tǒng)5提供保護。該裝置包括驅(qū)動架31、上保護罩、下保護罩32(圖1中將上保護罩隱藏了)、隔板33和支撐架34等。驅(qū)動架31和支撐架34通過螺栓相連接，安裝在工作平臺2上，承受上下保護罩以及進給馬達532、變速裝置533的重量，同時，驅(qū)動架31可以在進給液壓缸21的驅(qū)動下沿著矩形導軌22向下進給，帶動絞吸泥系統(tǒng)4和切割系統(tǒng)5逐漸靠近被切管道，為切割作業(yè)做好準備。
[0022]設(shè)置隔板33可以將切割系統(tǒng)5的串珠繩進給裝置53的驅(qū)動部分與主運動裝置52隔開，便于各部件的安裝。此外，隔板通過連接桿圓導軌536與進給圓導軌535相連，便于整個系統(tǒng)在進給導向裝置3上往復(fù)移動。
[0023]考慮了被切割結(jié)構(gòu)物埋于海底泥面以下的特殊工況，在進給導向裝置3接近泥面的端部設(shè)置了一對絞吸泥系統(tǒng)4，以便為進給導向裝置3開通泥面以下的千斤洞通道，保證其順利進入泥面以下預(yù)定深度，為切割系統(tǒng)5形成作業(yè)通道。絞吸泥系統(tǒng)4主要包閉式括絞刀41、一對內(nèi)嚙合齒輪42、聯(lián)軸器43、傳動軸44、液壓驅(qū)動馬達45、渣漿泵46以及泵驅(qū)動馬達47等。
[0024]在切割管道之前，絞刀驅(qū)動馬達45通過聯(lián)軸器43、齒輪42驅(qū)動著絞刀41高速旋轉(zhuǎn)，絞刀將待切割結(jié)構(gòu)物附近淤積的泥沙絞散，同時渣漿泵46在馬達47的驅(qū)動下將絞刀41絞散的泥水混合物及時抽吸出，通過排泥管道將其排放的海底，形成進給導向裝置3進入的千斤洞。
[0025]切割系統(tǒng)5采用金剛石串珠繩作為切割工具，被安裝在進給導向裝置3內(nèi)，主要包括張緊裝置51、主運動裝置52、串珠繩進給裝置53以及切割機架54、串珠繩55、導向輪56。
[0026]金剛石串珠繩張緊裝置51主要包括張緊絲杠511、張緊絲杠螺母512、張緊輪支架513和張緊輪514，張緊輪514安裝在張緊輪支架513上，張緊輪支架513固連在張緊絲杠螺母512上，并可在支架導軌5131上移動，當張緊絲杠