深水j型鋪管船的鋪設裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉海底管道鋪設，尤其涉及一種深水J型鋪管船的鋪設裝置。屬于海洋石油工程領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著海洋油氣開發(fā)不斷向深海邁進，作為深水及超深水海底管道鋪設的主要方式的J型鋪管方法，得到越來越廣泛的應用。但隨著J型鋪管方法的逐年增加，其暴露出的問題也越來越多。
[0003]如何提高J型鋪管速度、降低J型鋪管成本，主要取決于預制管道的長度、焊接、無損檢測和涂層的速度。與此同時，如何使海底管道終端(PLET)、海底管道管匯(PLEM)等水下生產設施的下放變得更加簡單易行，也是目前一個亟待解決的難題。
[0004]目前，J型鋪管船大體分為輕型和重型兩類，其中，輕型J型鋪管船一般采用兩種鋪設方式:一種是:將兩段二節(jié)點管同時處于J型塔上進行鋪設作業(yè)；另一種是:將單根四節(jié)點管道處于J型塔上進行鋪設作業(yè)。由于受鋪設相關設備的限制，淺水J型鋪管船大部分都是針對小管徑柔性管道進行鋪設。
[0005]而重型J型鋪管船無論是鋪設管徑范圍和鋪設水深、還是起重吊運能力和鋪設能力上，都比輕型J型鋪管船有明顯增加。其中，意大利的Saipem 7000號鋪管船采用的鋪設方式是:將兩段四節(jié)點管同時處于J型塔上進行鋪設作業(yè)，此種鋪管方式選用的是:由張緊器提供管道張力，其有著較強的鋪管能力。但是，由于此種鋪管方式的角度只能向單側旋轉20度，范圍相對較小，而且，不具有安裝管道終端海底管道終端(PLET)、海底管道管匯(PLEM)的能力；且由于其無損檢測站位于塔架的下端，距離焊接站較遠，當無損檢測結果不滿足要求時，需要浪費較多的時間進行修復處理。而美國的DVC Balde號鋪管船的鋪設方式是:由管領提供管道張力，雖然，具有安裝海底管道終端(PLET)、海底管道管匯(PLEM)的能力，但是，其一般是:將單根四節(jié)點管道處于J型塔上進行鋪設作業(yè)或是將:單根六節(jié)點管道處于J型塔上進行鋪設作業(yè)。由于此兩種鋪設方式對管領的材料及制造工藝要求極高，價格昂貴，因此，不僅鋪設費用較高，而且，受管段的長度的限制，鋪設速度較低。
[0006]綜上所述，現有的重型J型鋪管船鋪設方式，其所存在的問題是深水海底管道鋪設中亟待解決的問題。
【發(fā)明內容】
[0007]本發(fā)明的主要目的在于克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種深水J型鋪管船的鋪設裝置，其不僅實現焊接與涂層作業(yè)同時進行，大大提高了深水海底管道的鋪設效率，降低了深水海底管道的鋪設成本；而且，還優(yōu)化J型鋪管船的設置，簡化了 J型鋪管船的鋪管工藝，使深水海底管道鋪管過程中的海底管道終端(PLET)、海底管道管匯(PLEM)等一些關鍵設備的安裝變得簡單易行，大大提高了 J型鋪管船對深水海底管道的鋪設能力；同時，實現J型鋪管船J型塔角度在70°到110°之間平穩(wěn)的調節(jié)，能夠滿足不同水深和管徑的鋪設要求，減小了管段頂端的受力，保證了 J型鋪管船鋪管作業(yè)的順利進行。
[0008]本發(fā)明的目的是由以下技術方案實現的:
[0009]—種深水J型鋪管船的鋪設裝置，其特征在于:包括:一 J型塔、設置在J型塔底部的J型塔角度調節(jié)裝置、設置在J型塔、甲板上的J型鋪設管道傳送裝置、設置在J型塔上的J型鋪設設備，其中，J型塔角度調節(jié)裝置包括:對稱設置在J型塔底部周圍的A字架、樞接在A字架上的液壓缸、安裝在液壓缸上的角度調節(jié)器J型鋪設管道傳送裝置包括:固定在船體甲板上的水平傳送裝置、固定在船體甲板上的裝載臂、安裝在J型塔上的管線電梯、安裝在J型塔上的轉動臂、垂向滾輪；1型鋪設設備包括:安裝在J型塔下部的張緊器、外部對中器、焊接站。
[0010]所述J型塔為:穩(wěn)定的桁架結構，在桁架結構下部四周設置為封閉的箱體結構；J型塔的下端設有懸掛平臺，在海底管道與海底管道終端連接時，能夠用來夾持海底管道；J型塔的中部兩端設有角度調節(jié)器的連接軸，J型塔的底端和鋪管船甲板鉸接，便于J型塔的旋轉。
[0011]所述A字架的主體是A形框架結構，內壁布置有加強材，用來支撐固定角度調節(jié)器和液壓缸。
[0012]所述角度調節(jié)器的上部為桁架結構，角度調節(jié)器的頂端與設在J型塔上的連接軸連接，角度調節(jié)器能夠繞連接軸旋轉；角度調節(jié)器的下部為箱形結構，兩側留有數個卡孔，用來與設在液壓缸上的卡夾連接。
[0013]所述液壓缸是角度調節(jié)器與A字架之間的連接構件，液壓缸的底座與A字架相連；液壓缸上設有數個卡夾，且卡夾位于液壓缸的中部，用來控制角度調節(jié)器與A字架之間的相對位置和角度。
[0014]所述裝載臂上設有液壓夾具，用于夾緊待鋪設的管段，裝載臂的兩側設有吊耳，吊耳與絞車的鋼索連接，通過絞車鋼索的收放，實現裝載臂平穩(wěn)的旋轉；裝載臂的下端鉸接在船體的甲板上，用以將管段從水平旋轉至豎直位置。
[0015]所述管線電梯上設有液壓夾具，用于夾持待鋪設的管段，管線電梯的上、下兩端設有的吊耳，將吊耳與絞車鋼索連接，鋼索上端用于提供張力，鋼索下端用于控制管線電梯的穩(wěn)定，通過兩端鋼索的共同作用，實現管線電梯沿著軌道穩(wěn)定的上、下滑動。
[0016]所述轉動臂是在液壓馬達的作用下，繞著兩個鏈接轉軸旋轉，用以實現管段從J型塔的上部傳送至J型塔內的垂向滾輪和外部對中器的夾具內。所述張緊器布置有數個，其中，一個張緊能力較小的布置在焊接站上方，外部對中器工作平臺下方，張緊能力較大的數個張緊器的安裝在焊接站下方，用來固定已經鋪設入水的海底管道，以便完成上、下兩段海底管道的焊接以及無損檢測；在焊接和無損檢測完成之后，數個張緊器共同作用，將海底管道下放至J型塔底端的涂層站；海底管道入水后，張緊能力較大的張緊器提供頂部張力。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明由于采用上述技術方案，其能夠使兩段4節(jié)點管同時處于J型塔上進行鋪設作業(yè)，不僅實現焊接與涂層作業(yè)同時進行，大大提高了深水海底管道的鋪設效率，降低了深水海底管道的鋪設成本；而且，其優(yōu)化J型鋪管船的設置，簡化了 J型鋪管船的鋪管工藝，使深水海底管道鋪管過程中的海底管道終端(PLET)、海底管道管匯(PLEM)等一些關鍵設備的安裝變得簡單易行，大大提高了 J型鋪管船對深水海底管道的鋪設能力；同時，實現J型鋪管船J型塔角度在70°到110°之間平穩(wěn)的調節(jié)，能夠滿足不同水深和管徑的鋪設要求，減小了管段頂端的受力，保證了 J型鋪管船鋪管作業(yè)的順利進行。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結構主視示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明結構側視示意圖。
[0020]圖中主要標號說明:
[0021]1.J型塔、2.A字架、3.角度調節(jié)器、4.液壓缸、5.平傳送裝置、6.裝載臂、7.管線電梯、8.轉動臂、9.垂向滾輪、10.張緊器、11.外部對中器、12.焊接站、13.連接軸。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行詳細說明:
[0023]如圖1所示，本發(fā)明包括:一 J型塔1、采用螺栓連接方式設置在J型塔1底部的J型塔角度調節(jié)裝置、采用螺栓連接方式分別設置在J型塔1、甲板上的上的J型鋪設管道傳送裝置、J型鋪設設備，其中，J型塔角度調節(jié)裝置包括:采用螺栓連接方式對稱設置在J型塔1底部周圍的A字架2、采用鉸接連接方式樞接在A字架2上的液壓缸4、采用卡夾連接方式安裝在液壓缸4上的角度調節(jié)器3 J型鋪設管道傳送裝置包括:采用螺栓連接方式固定在船體甲板上的水平傳送裝置5、采用螺栓連接方式固定在船體甲板上的裝載臂6、安裝在J型塔1上的管線電梯7、安裝在J型塔1上的轉動臂8、垂向滾輪9 J型鋪設設備包括:安裝在J型塔1下部的張緊器10、外部對中器11、焊接站12。
[0024]上述J型塔1為:穩(wěn)定的桁架結構，既可以滿足強度要求，又能減輕結構的重量，其主要作用是支撐和固定J型鋪設的相關設備；在桁架結構下部四周使用鋼板焊接成封閉的箱體結構，既可以降低J型塔1的重心，又增加穩(wěn)定性，同時，還可以作為設備間，用于存放電力設備、液壓設備等。
[0025]J型塔1的下端設有懸掛平臺，在海底管道與海底管道終端(PLET)連接時，可以用來夾持海底管道型塔1的中部兩端設有角度調節(jié)器3的連接軸13，J型塔1的底端和鋪管船甲板采用鉸接的連接方式，便于J型塔1的旋轉。J型塔1的高度為:120米，可以滿足兩段四節(jié)點管同時位于其上。
[0026]上述的A字架2的主體是由鋼板焊接而成的A形框架結構，內壁布置足夠的加強材，用來支撐固定角度調節(jié)器3和液壓缸4。
[0027]上述的角度調節(jié)器3的上部設計為桁架結構，角度調節(jié)器3的頂端與設在J型塔1上的連接軸13連接，可以繞其旋轉；角度調節(jié)器的下部設計為箱形結構，兩側留有數個等間距等尺寸的長方形卡孔，用來與設在液壓缸4上的卡夾連接。
[0028]上述的液壓缸4是角度調節(jié)器3與A字架2之間的連接構件，液壓缸4的底座與A字架2相連；液壓缸4上設有兩對卡夾，且該卡夾位于液壓缸4的中部，用來控制角度調節(jié)器3與A字架2之間的相對位置和角度。
[0029]上述的裝載臂6主體結構是由鋼板焊接而成，內部布置足夠的加強材；其上設有液壓夾具，用于夾緊待鋪設的管段，裝載臂6的兩側設有吊耳，吊耳與絞車的鋼索連接，通過絞車鋼索的收放，實現裝載臂6平穩(wěn)的旋轉；裝載臂6的下端鉸接在船體的甲板上，其作用是:將管段從水