一种海底管道切割设备制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种海底管道切割设备，主要包括支撑平台、工作平台、进给导向装置、绞吸泥系统和切割系统等组成部分，其中绞吸泥系统和切割系统设置在圆柱保护罩内，使用时通过母船上的吊放装置将该装备吊起并下放到待切设施附近，包括海洋废弃建筑物和海底管道、海洋平台导管架桩基、井口管汇等海底油气设施。本发明专利技术作业时操作灵活，不受待切割物结构形式、材料组成及位姿的限制，是一种非常理想的新型、高效、绿色环保的水下切割机具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种切割装置，具体地说是水下切割装置。
技术介绍
随着当今世界经济的极速增长，陆上油气资源越来越匮乏。为了寻求和开发新能源，世界各国都把目光瞄向了海洋油气资源。我国海域辽阔，海上油气资源作为海洋经济的重要形式之一，已经成为我国能源供应的一个重要组成部分。在东海、南海等海域都在进行海上油气开发。在油气开发的过程中，人们不再仅仅满足于传统海洋产业的起步层面上，各国都加快了进一步开发海洋资源的步伐。20世纪60年代以来海上石油的开发进入了高潮，海上建起了千百座导管架平台和其它海洋工程设施。这些海洋工程设施为人类社会的发展带来了巨大的能源财富。现在，随着时间的推移和资源的枯竭,海上结构物逐步完成了它们的历史使命。废弃的海洋工程设施不能裸露在海床上，必须在泥面以下进行切割，如何合理合规的处置这些海洋结构物,已经摆到油田开发者的面前。海上石油平台的拆除和海底管道切割是一个巨大的水下施工工程，这是由它的工作性质所决定的。该工程现代技术含量高、整个作业操作流程复杂、涉及专业领域广泛、工程时间长并且要受到经济、技术、安全、环境保护等多种因素的制约，是一项极具危险性的工程，绝不能将其等同为安装建造过程时的简单逆向操作，除此之外，对海洋环境而言，该工程本身也是一个潜在的污染源，一旦发生事故，将造成巨大的损失。由于海洋废弃工程设施的结构以及外部环境比较复杂，并且很多海洋废弃工程设施的结构都是埋在海底泥沙以下，为了适应海上工程的需要以及海洋法的规定，必须及时拆除海洋废弃工程设施，并且应在泥面以下进行切割。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够适应海底泥面以下切割作业特殊工况的一种海底管道切割设备。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术一种海底管道切割设备，其特征是：包括支撑平台、工作平台、进给导向装置、切割系统，支撑平台和工作平台之间安装姿态调整液压缸，工作平台上设置导轨和进给液压缸，进给导向装置包括进给单元，进给单元包括固定在一起的驱动支架和支撑架，驱动架安装在工作平台的导轨上并与进给液压缸的输出端相连，驱动支架和支撑架外部分别安装上保护罩和下保护罩，切割系统包括切割机架、串珠绳、张紧装置、主运动装置、串珠绳进给装置、导向轮，张紧装置包括张紧丝杠、张紧丝杠螺母、张紧轮支架、张紧轮，张紧轮安装在张紧轮支架上，张紧轮支架固定在张紧丝杠螺母上，张紧丝杠与张紧丝杠螺母配合，张紧丝杠安装在支架导轨上，主运动装置包括主动轮、切削马达，切削马达连接主动轮，串珠绳进给装置包括进给马达、丝杠、丝杠螺母，丝杠螺母固定在支架导轨下方，丝杠与丝杠螺母配合，进给马达连接丝杠，所述的导向轮有两个，主动轮、张紧轮以及两个导向轮分别位于切割机架的四个角上，串珠绳绕在主动轮、张紧轮以及两个导向轮上，切割机架与丝杠螺母相连，工作平台上设置进给圆导轨，切割机架上设置套在进给圆导轨上的套环。本专利技术还可以包括：1、还包括绞吸泥系统，绞吸泥系统包括绞吸泥单元，绞吸泥单元包括安装在支撑架里的铰刀、液压驱动马达、渣浆泵以及泵驱动马达，液压驱动马达连接铰刀，泵驱动马达连接渣浆泵，渣浆泵连接排泥管道。2、所述的进给导向装置包括两组进给单元，所述的绞吸泥系统包括两组绞吸泥单元，一组进给单元与一组绞吸泥单元配合，与之匹配的工作平台上的导轨和进给液压缸也分别包括两个。本专利技术的优势在于：本专利技术放到海底预定位置并调整好姿态以后，首先由进给液压缸带动驱动架进而使进给导向装置向下进给，逐渐靠近被切管道两侧的泥面；然后再发挥该设备绞吸泥系统的功能，将埋在管道附近的泥沙清除掉，进给导向装置继续下行，进入绞吸泥系统形成的千斤洞内，为切割系统开辟出一条通道；最后由切割系统完成泥面以下结构物的切除作业。该设备底座由吸力锚固定在海床上，与海床表面接触面积大，受力均匀，结构上保证了切割过程中的稳定性和可靠性，此外可以在底座上姿态调整液压缸的控制下调整工作平台的姿态，操作方便。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的绞吸泥系统结构示意图；图3为本专利技术的切割系统结构示意图；图4为本专利技术切割系统张紧装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：结合图1～4，本专利技术主要包括支撑平台1、工作平台2、进给导向装置3、绞吸泥系统4和切割系统5等组成部分。在切割管道之前，首先通过吊放装置与该切割装备的起吊装置15相连，将该装备下放到到海床的预定位置上，由吸力锚13将该装备固定在海底；然后启动液压控制系统，控制支撑平台1上的姿态调整液压缸12将工作平台2调整到合适的姿态，为切割作业做好准备；接着，使工作平台2上的进给液压缸21开始工作，推动进给导向装置3，连同其上的绞吸泥系统4和切割系统5沿着工作平台2上导轨22向泥面进行移动，当绞吸泥系统4接近泥面后，进给液压缸21减速进给，绞吸泥系统4开始工作，将海洋废弃设施附近海床下的泥沙或淤泥等绞碎呈泥浆状，通过排泥管道输送到海底，为半圆式机架35及切割系统5进入泥面以下形成通道，同时半圆式机架35在进给液压缸21的缓慢推动下进入泥下通道，圆柱保护罩32到达预定位置后，切割系统5开始启动，主运动装置51和切割机架54在进给装置53的推动下，沿圆柱保护罩32形成的无泥沙圆柱空间向泥面以下运动，对海洋废弃工程设施进行泥下切割作业。该装备的主要特点在于能在泥面以下对海洋废弃建筑设施进行切割作业，可以大幅降低海底切割作业的复杂性，提高作业效率，并可节省大量的人力与物力。该装备是一种新型的、绿色的海底切割作业装备。该装备主要包括支撑平台1、工作平台2、进给导向装置3、绞吸泥系统4和切割系统5等组成部分，其中绞吸泥系统4和切割系统5设置在圆柱保护罩32内，使用时通过母船上的吊放装置将该装备吊起并下放到待切设施(包括海洋废弃建筑物和海底管道、海洋平台导管架桩基、井口管汇等海底油气设施)附近。该设备作业时操作灵活，不受待切割物结构形式、材料组成及位姿的限制，是一种非常理想的新型、高效、绿色环保的水下切割机具。支撑平台1是该切割装备的基座，主要起支撑和保持装备作业稳定性的作用。支撑平台底座11直接与海床表面接触，并保证足够的强度、刚度以及尽量大的接触面积，使受力均匀，支撑平台11四角分别安装了吸力锚13，使其“生根”在海底，确保整机作业的稳定性，同时能起到一定的吸震作用。支撑平台1上安装有姿态调整液压缸12，切割设备不工作时，姿态调整液压缸12活塞杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底管道切割设备，其特征是：包括支撑平台、工作平台、进给导向装置、切割系统，支撑平台和工作平台之间安装姿态调整液压缸，工作平台上设置导轨和进给液压缸，进给导向装置包括进给单元，进给单元包括固定在一起的驱动支架和支撑架，驱动架安装在工作平台的导轨上并与进给液压缸的输出端相连，驱动支架和支撑架外部分别安装上保护罩和下保护罩，切割系统包括切割机架、串珠绳、张紧装置、主运动装置、串珠绳进给装置、导向轮，张紧装置包括张紧丝杠、张紧丝杠螺母、张紧轮支架、张紧轮，张紧轮安装在张紧轮支架上，张紧轮支架固定在张紧丝杠螺母上，张紧丝杠与张紧丝杠螺母配合，张紧丝杠安装在支架导轨上，主运动装置包括主动轮、切削马达，切削马达连接主动轮，串珠绳进给装置包括进给马达、丝杠、丝杠螺母，丝杠螺母固定在支架导轨下方，丝杠与丝杠螺母配合，进给马达连接丝杠，所述的导向轮有两个，主动轮、张紧轮以及两个导向轮分别位于切割机架的四个角上，串珠绳绕在主动轮、张紧轮以及两个导向轮上，切割机架与丝杠螺母相连，工作平台上设置进给圆导轨，切割机架上设置套在进给圆导轨上的套环。

【技术特征摘要】
1.一种海底管道切割设备，其特征是：包括支撑平台、工作平台、进给导
向装置、切割系统，支撑平台和工作平台之间安装姿态调整液压缸，工作平台
上设置导轨和进给液压缸，进给导向装置包括进给单元，进给单元包括固定在
一起的驱动支架和支撑架，驱动架安装在工作平台的导轨上并与进给液压缸的
输出端相连，驱动支架和支撑架外部分别安装上保护罩和下保护罩，切割系统
包括切割机架、串珠绳、张紧装置、主运动装置、串珠绳进给装置、导向轮，
张紧装置包括张紧丝杠、张紧丝杠螺母、张紧轮支架、张紧轮，张紧轮安装在
张紧轮支架上，张紧轮支架固定在张紧丝杠螺母上，张紧丝杠与张紧丝杠螺母
配合，张紧丝杠安装在支架导轨上，主运动装置包括主动轮、切削马达，切削
马达连接主动轮，串珠绳进给装置包括进给马达、丝杠、丝杠螺母，丝杠螺母
固定在支架导轨下方，丝杠与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岚，刘磊，王立权，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23