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锚链轮海固方法及海固机构与流程

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

锚链轮海固方法及海固机构与流程

1.本发明涉及海洋工程技术领域,更具体地说,涉及一种锚链轮海固方法及海固机构。


背景技术:

2.随着我国海洋油气资源开发逐步走向深水,生产平台在陆地建造完成后,通过干拖或湿拖至油气田现场后,完成系泊系统的安装后实现半潜生产平台在海上的定位。
3.在湿拖过程中,需要对锚链轮进行海固,亦即固定锚链轮与平台之间的相对位置,以防止湿拖期间锚链轮与平台之间发生碰撞;湿拖至预定位置后,需要解除锚链轮的海固,然后将预先铺设在海底的锚链与引导链进行连接,之后通过锚链轮和锚机回收锚链并进行系泊系统的张紧,从从而完成平台的固定,以保证生产平台在海上的安全;
4.在上述过程中,始终存在一个难以解决的难题:
5.由于锚链轮始终位于海面以下,因而在解除锚链轮海固这一步骤中,通常需要潜水员或水下机器人执行,但是,需要知道的是,尚未固定的生产平台的抗风浪能力非常小,对潜水员及水下机器人而言都存在非常大的操作风险;尤其在极端天气中平台的失位风险急剧提升,对于潜水员及水下机器人下水解除海固这一操作将到来更大的操作风险;
6.并且,无论由潜水员还是水下机器人执行解除海固这一步骤,均需要耗费大量的时间,平台的海上安装效率低。


技术实现要素:

7.本发明要解决的技术问题在于,提供一种能够有效降低解除海固过程中的操作风险的锚链轮海固方法及海固机构。
8.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
9.本发明提供一种海固机构,其包括开设有固定孔的支架、及穿设所述固定孔的海固销;所述支架用于设置在所述平台上,所述海固销还穿设锚链轮,所述海固销的第一端穿设有锁止件,所述海固销的第二端上设置有扣接件,所述支架和所述锚链轮均限位于所述锁止件和所述扣接件之间;
10.所述海固销受所述扣接件带动而相对所述支架沿预定方向移动时,所述锁止件受所述支架或所述锚链轮的抵持而断裂,从而使所述海固销退出所述锚链轮,进而释放所述锚链轮。
11.在一些实施例中,所述海固机构还包括起重组件,所述起重组件设置于平台上,所述起重组件的起吊端与所述扣接件连接。
12.在一些实施例中,所述支架包括互相平行的第一夹板和第二夹板,所述第一夹板和所述第二夹板之间设置有支撑板,所述支撑板的边缘向内凹陷与所述第一夹板和所述第二夹板共同形成避位缺口,所述避位缺口用于收容所述锚链轮;
13.所述固定孔包括开设于所述第一夹板上的第一固定孔、及开设于所述第二夹板上
的第二固定孔;所述第一固定孔和所述第二固定孔互相对齐且分别与所述避位缺口连通。
14.在一些实施例中,所述海固销的第二端开设有吊孔,所述扣接件为卸扣,所述卸扣穿设所述吊孔。
15.在一些实施例中,所述支撑板的侧面还设置有补强板,所述补强板分别与所述第一夹板及所述第二夹板连接。
16.在一些实施例中,所述锁止件包括套设于所述第一端上的垫片、及穿设所述第一端的安全销;所述垫片位于所述安全销和所述支架之间。
17.本发明还提供一种使用上述任意一项技术方案中所述的海固机构的锚链轮海固方法,其包括以下步骤:
18.s1、将支架固定于平台的预定位置处;
19.s2、将海固销穿设所述支架上的固定孔以及锚链轮;
20.s3、将锁止件穿设所述海固销的第一端,将扣接件设置于所述海固销的第二端上。
21.在一些实施例中,所述锚链轮海固方法还包括步骤:
22.s4、将所述扣接件朝远离所述支架的方向移动,直至所述锁止件受所述支架或所述锚链轮抵持而断裂;
23.s5、将所述海固销从所述支架上抽出。
24.在一些实施例中,所述步骤s4具体包括:
25.s41、将起重组件设置于平台上,将所述起重组件的起吊端与所述扣接件连接;
26.s42、操作所述起重组件对所述起吊端进行回收。
27.在一些实施例中,在所述步骤s41中,所述起吊端通过钢丝缆绳连接各个海固销上的扣接件。
28.本发明的锚链轮海固方法及海固机构至少具有如下有益效果:
29.本发明的锚链轮海固方法及海固机构,通过在平台上固定支架,然后使用海固销穿过锚链轮以及支架上的固定孔,随后将锚链轮和支架共同限位于锁止件和扣接件之间,从而固定锚链轮和平台的相对位置,进而防止锚链轮在湿拖期间与平台发生碰撞;进一步地,通过扣接件拔出海固销的过程中,锁止件将受支架或锚链轮的抵持而断裂,从而使得海固销脱出锚链轮,达到释放锚链轮的目的,进而无需人工或水下设备入水释放锚链轮即可直接执行后续步骤,消除了解除海固过程中的操作风险,有效地提高了安全性的同时还提高了平台海上安装效率。
附图说明
30.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
31.图1是平台、锚链及锚链桩三者在海上的结构示意图;
32.图2是本发明一些优选的实施例中的海固机构与平台之间的结构示意图;
33.图3是图2中省去平台部分结构后的结构示意图;
34.图4是从另一角度看图3中平台和海固机构的结构示意图;
35.图5是本发明一些优选的实施例中的海固机构的结构示意图;
36.图6是从另一角度看图5所示海固机构的结构示意图;
37.图7是图5所示海固机构和锚链轮装配后的剖切结构示意图;
38.图8是本发明一些优选的实施例中的锚链轮海固方法的流程图。
具体实施方式
39.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
40.图1示出了平台20于海上与锚链20b及锚链桩20c的位置结构示意图,其中,锚链20b是绕过锚链轮20a后连接至平台20上的。
41.图2、图3及图4示出了本发明一些优选实施例中的海固机构10和平台或锚链轮20a之间配合关系的结构示意图,图4示出了本发明一些优选实施例中的海固机构10的结构示意图,海固机构10用于固定锚链轮20a和平台20之间的相对位置,避免湿拖过程中锚链轮20a与平台20之间发生碰撞。该海固机构10在一些实施例中可以包括支架1及海固销2。支架1用于设置在平台20上,其起到支撑海固销2的作用。支架1上开设有固定孔1a,该固定孔1a为与海固销2的外径相适配的通孔,用于供海固销2穿设支架1,起到限定海固销2和支架1之间的相对位置的作用。
42.如图2、图4、图5、图6及图7所示,海固销2用于穿设固定孔1a及锚链轮20a,从而将支架1和锚链轮20a限位于海固销2的中心轴线的延伸方向上;海固销2的第一端21上穿设有锁止件211,海固销2的第二端22上设置有扣接件212,支架1和锚链轮20a均限位于锁止件211和扣接件212之间,进一步将支架1和锚链轮20a于同一轴线方向上的互动范围进行限定,达到对锚链轮20a进行海固的目的。海固销2可在扣接件212的带动下相对支架1沿预定方向移动,从而使锁止件211受支架1或锚链轮20a的抵持而断裂,进而使海固销2退出锚链轮20a,最终释放锚链轮20a,达到解除锚链轮20a海固的目的。
43.可以理解地,解除锚链轮20a海固的过程中,可以通过人力或扭矩输出机构牵引扣接件212带动海固销2从支架1上退出,而扣接件212在退出的过程中,锁止件211会与支架1或锚链轮20a抵接以阻止海固销2的退出,随后,通过进一步牵引海固销2移动以使锁止件211在支架1或锚链轮20a的抵接下折弯或折断,从而使海固销2能够顺利从锚链轮20a上脱出,脱出后的海固销2不再与锚链轮20a相抵接,也就不再对锚链轮20a具有限位作用,达到解除锚链轮20a海固的目的。
44.还可以理解地,首先,对锚链轮20a进行海固的过程中,第一端21和第二端22均露置于锚链轮20a和支架1外,以确保锁止件211和扣接件212能够将锚链轮20a和支架1限位于海固销2上的预定位置处;其次,锚链轮20a上需要开设与支架1上的固定孔1a相适配的通孔,以使海固销2能够完全穿设支架1和锚链轮20a。
45.进一步地,支架1的外形结构等均可以灵活设置,不同外形结构的支架1与锚链轮20a在海固时也将具有不同的配合方式,配合方式至少包括:
46.第一,将海固销2完全穿过支架1后,进一步穿过锚链轮20a上的部分,亦即锚链轮20a的部分并未被收容于支架1上的槽体或孔体内;如此,在抽出海固销2解除海固的过程中,锁止件211将受锚链轮20a的顶持而断裂。
47.第二,如图7所示,可以在支架1上设置具有开口的槽体,并使用该槽体对锚链轮20a上的部分进行收容,海固销2可以从支架1的外部穿入槽体并穿过锚链轮20a上的部分,并进一步从支架1上的另一侧穿出;如此,抽出海固销2解除海固的过程中,锁止件211将受
支架1的顶持而断裂。
48.如图4及图5所示,支架1以及与支架1对应的海固销2的数量在一些实施例中可以均设置为多个,各个支架1及海固销2分别设置于平台各个方向的锚链轮上。优选地,各个支架1及海固销2分别对应与各个锚链轮连接。
49.可以理解地,平台20在固定过程中需要从各个方向进行固定,以使平台20能够稳定地设置于预定位置上。例如,可以从四个方向上对平台进行固定;而在单个方向上可以设置有多个锚链轮20a,而同一方向上的各个锚链20b分别缠绕于同一方向上的各个锚链轮20a,从而提高平台20在各个方向上与锚链间的连接可靠性。
50.如图2及图7所示,海固机构10在一些实施例中还可包括起重组件3,起重组件3可通过牵引扣接件212来带动海固销2从锚链轮20a上退出。起重组件3设置于平台20上,起重组件3的起吊端31与扣接件212连接。
51.可以理解地,起重组件3可以为传动机构,例如减速增扭类传动机构,还可以为柴油机或电动机等能够输出扭矩的机构,当然,也可以为扭矩输出机构和传动机构的结合,还可以为其他能够牵引扣接件212带动海固销2退出锚链轮20a的机构。起重组件3的起吊端31用于带动被起吊或被牵引物沿预定方向移动。起吊端31和扣接件212之间可以通过钢丝线或快接结构进行连接,也可以直接连接。
52.具体地,起重组件3的数量可以灵活调整;例如,可以在单个方向上设置单个起重组件3,使得单个起重组件3能够牵引同一方向上的各个海固销2从锚链轮20a上抽出,亦即单个起重组件3即可完成单个方向上的各个锚链轮20a的海固解除。
53.优选地,起重组件3可以设置为葫芦一类的起重工具,使得人工操作输出的扭矩经过减速增扭后能够轻松完成海固销2的回收,同时,手动葫芦还具有设置方便的优点,可以灵活挂持于所需且易操作的位置上。进一步地,还可以使用钢丝绳等索具对手动葫芦上的起吊钩与海固销2上的扣接件212进行连接。
54.如图5、图6及图7所示,支架1在一些实施例中可包括第一夹板11、第二夹板12及支撑板13;第一夹板11和第二夹板12互相平行,支撑板13设置于第一夹板11和第二夹板12之间,第一夹板11和第二夹板12均用于固定及限位海固销2,同时还用通过焊接或螺接等方式设置于平台20上,而支撑板13则用于连接第一夹板11和第二夹板12,使得第一夹板11和第二夹板12尽可能保持预定的相对位置。
55.可以理解地,第一夹板11和第二夹板12之间还可以互呈一定夹角,只要能够固定至平台上并对海固销2进行支撑即可,并不局限于互相平行这一设置方式。
56.如图5及图6所示,支撑板13的边缘向内凹陷与第一夹板11和第二夹板12共同形成避位缺口14,避位缺口14用于收容锚链轮20a;固定孔1a包括开设于第一夹板11上的第一固定孔1a111、及开设于第二夹板12上的第二固定孔1a121;第一固定孔1a111和第二固定孔1a121互相对齐且分别与避位缺口14连通。
57.可以理解地,支撑板13上远离平台的边缘向内凹陷形成避位缺口14,避位缺口14的缺口轮廓及缺口大小均可以灵活设置,具体视需要收容的锚链轮20a的部分的大小轮廓而定。为了防止海固销2和第一固定孔111的侧壁及第二固定孔121的侧壁之间出现应力集中,可以在第一夹板11和第二夹板12上设置相应的台阶以延长第一固定孔111和第二固定孔121的孔深,亦即延长第一固定孔111和第二固定孔121内用于与海固销2顶持的孔壁的面
积,避免海固销2因应力过大而损毁。
58.还可以理解地,使用时,将海固销2穿过第一固定孔1a111后插入锚链轮20a,然后将海固销2从锚链轮穿出并插入第二固定孔121内,将海固销2沿第二固定孔121进一步穿出至支架1外,装配锁止件211和扣接件212后即可完成锚链轮20a的海固。
59.如图5、图6及图7所示,海固销2的第二端22在一些实施例中可以设有吊孔212a,扣接件212可以设置为卸扣212b,卸扣212b穿设吊孔212a。其中,吊孔212a起到固定扣接件212的作用,使得扣接件212可以沿着吊孔212a的孔壁进行一定程度的转动,以适配起重组件3的设置位置;卸扣212b起到转接的作用,用于将海固销2和起重组件3连接。
60.可以理解地,可以灵活选取卸扣212b的使用规格,具体视吊孔212a的孔径大小以及海固销2的受力大小而定。扣接件212还可以设置为能够与海固销2相螺接的吊耳。
61.如图5、图6及图7所示,支撑板13的侧面在一些实施例中还可设置有补强板15,补强板15分别与第一夹板11及第二夹板12连接。补强板15起到提高支架1机械强度的作用,避免支架1在使用过程中出现弯曲变形等。
62.可以理解地,补强板15的数量可以设置为多个,且各个补强板15呈等距阵列分布,从而均匀地对支架1上的各个位置进行机械强度补强,进一步提高海固结构10的抗变形强度及耐用性。优选地,支架1在一些实施例中可以设置为轴对称结构,轴对称的支架1具有更高的抗拉性能。
63.如图5、图6及图7所示,锁止件211在一些实施例中可包括垫片211a及安全销211b,垫片211a套设于第一端21上,安全销211b穿设第一端21,垫片211a位于安全销211b和支架1之间。垫片211a用于缓冲安全销211b与支架1之间的作用力,避免在平台湿拖过程中安全销211b受支架1的顶持而意外折弯甚至断裂,导致锚链轮20a海固失效。可以理解地,垫片211a可以为柔性垫片、金属垫片或其他能够缓冲作用力的垫片。
64.图8示出了本发明一些优选的实施例中的锚链轮海固方法,该方法可以使用上述的海固机构10对锚链轮进行海固。锚链轮海固方法可以包括步骤:
65.s1、将支架1固定于平台20的预定位置处。
66.可以理解地,支架1的具体设置为位置视锚链轮20a的预定海固位置进行调整,例如,锚链轮20a需要朝某一侧倾斜并进行海固时,可以将支架1设置于该侧的平台上,从而使锚链轮和支架固定后即可朝该侧倾斜并完成海固。支架1可以通过焊接、卡接或直接螺接等方式固定于平台上,还可以通过螺栓一类的螺纹锁紧件固定于平台上。
67.s2、将海固销2穿设支架1上的固定孔1a以及锚链轮20a。
68.可以理解地,锚链轮20a上可以开设与该固定孔1a对应的通孔;海固销2可以完全穿设固定孔1a以及锚链轮20a,从而使海固销2的第一端21和第二端22均可露置于外部,以便将支架1及锚链轮20a限位于的第一端21和第二端22之间。
69.s3、将锁止件211穿设海固销2的第一端21,将扣接件212设置于海固销2的第二端22上。
70.可以理解地,装配锁止件211和扣接件212后,可以防止海固销2在湿拖过程中从固定孔1a或锚链轮20a上脱出而导致锚链轮海固失败,降低了平台湿拖过程中的风险。在实际操作过程中,通过步骤s3完成锚链轮的海固后,可将平台湿拖至预定位置,再解除锚链轮的海固,以将锚链依照预定轨迹绕接于锚链轮及平台上,从而完成平台的固定。
71.如图8所示,锚链轮海固方法在一些实施例中还可包括步骤:
72.s4、将扣接件212朝远离支架1的方向移动,直至锁止件211受支架1或锚链轮20a抵持而断裂。
73.可以理解地,牵引扣接件212带动海固销2朝远离支架1的方向移动,随后,支架1或锚链轮20a将与锁止件211相顶持,然后,牵引扣接件212进一步移动,锁止件211将发生折弯或断裂,进而使得海固销2能够脱出锚链轮20a以达到解除海固的目的。
74.还可以理解地,锁止件211在一些实施方式中可包括套设于第一端21上的垫片211a及穿设海固销2上第一端21的安全销211b,在抽拉扣接件212移动时,垫片211a在安全销2的顶持下抵接于支架1或锚链轮20a上,而安全销211b则会在垫片211a的限位下弯折并在海固销2的持续移动下断裂,从而将海固销2抽出。锁止件211在一些实施方式中还可以不设置垫片211a,仅仅通过安全销211b将支架1与锚链轮20a限定于第一端21和第二端22之间亦可,同样可以仅在需要时直接抽离海固销2接触锚链轮20a的海固。
75.s5、将海固销2从支架1上抽出。
76.可以理解地,伴随着进一步牵引海固销2移动,海固销2将完全从支架1上抽出,并最终回收至预定位置。
77.如图8所示,锚链轮海固方法在一些实施例中还可包括步骤:
78.s6、将锚链20b的端部牵引至作业船上。
79.可以理解地,通过平台吊机和牵引钢丝绳对锚链20b的端部进行牵引。
80.s7、将引导链的端部从平台20上引出并沿预定轨迹绕过锚链轮20a后牵引至作业船上。
81.可以理解地,引导链用于带动锚链20b沿预定轨迹收卷至平台上。
82.s8、连接锚链20b的端部和引导链的端部。
83.可以理解地,两根锚链的端部之间的连接,可以现有的已有的方式进行接驳连接。
84.s9、使用锚链回收机构牵引引导链带动锚链20b沿预定方向传送,直至锚链桩20c与锚链轮20a之间的锚链20b达到预定长度为止。
85.可以理解地,锚链桩20c用于将锚链20b的其中一部分钉如海床中,达到固定锚链的目的;当平台各个方向上所剩余的尚未收卷的锚链均达到预定长度后,即完成平台的固定,亦即平台在外力作用下朝某个方向偏移时,平台均可在对应方向的锚链的牵引限位下保持当前位置,达到海上安装平台的目的。
86.还可以理解地,锚链回收机构可以为现有技术中能够对锚链进行收卷或定向传动的机构或装置;解除锚链轮的海固之后,通过水下机器人或潜水员等的协作完成锚链的预绕,以为锚链的回收做准备。
87.上述步骤s4在一些实施例中可以包括:
88.s41、将起重组件3设置于平台20上,将起重组件3的起吊端31与扣接件212连接;
89.可以理解地,起重组件3可以为现有技术中诸如手动葫芦、内燃机驱动机构、气动机构或液压机构等单独或互相组合而成,具体视实际应用需求进行灵活组合设置,只要能够牵引扣接件212沿预定轨迹移动以退出海固销2并最终达到解除海固的目的即可。
90.优选地,起重组件3可以设置为手动葫芦,从而可以根据现场的实际施工现状重新确定最佳安装位置并快速完成起重组件3的拆装,有效地提高了锚链轮20a的海固解除效
率。
91.s42、操作起重组件3对起吊端31进行回收。
92.可以理解地,起重组件3收回起吊端31的过程中,将逐渐抽出海固销2,免去了人工下水解除海固的风险。
93.除上所示,平台在单个方向上的各个锚链轮上的海固销可以由单个起重组件3的起吊端31统一抽出,具体地,单个起重组件3上的起吊端31可以通过钢丝缆绳连接各个海固销2上的扣接件212。
94.本发明的锚链轮海固方法及海固机构至少具有如下有益效果:
95.本发明的锚链轮海固方法及海固机构,通过在平台上固定支架,然后使用海固销穿过锚链轮以及支架上的固定孔,随后将锚链轮和支架共同限位于锁止件和扣接件之间,从而固定锚链轮和平台的相对位置,进而防止锚链轮在湿拖期间与平台发生碰撞;进一步地,通过扣接件拔出海固销的过程中,锁止件将受支架或锚链轮的抵持而断裂,从而使得海固销脱出锚链轮,达到释放锚链轮的目的,进而无需人工或水下设备入水释放锚链轮即可直接执行后续步骤,消除了解除海固过程中的操作风险,有效地提高了安全性的同时还提高了平台固定效率。
96.以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。