深水中吸力锚的安装设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种深水中吸力锚的安装设备，所述吸力锚锚筒上设有泵接口，所述吸力锚的安装设备包括喷射泵、高压管、第一三通换向阀、第二三通换向阀和三通接头，喷射泵相当于一段管路，无运动元件，动力来源于高压空气或高压水，只需要从水面的施工船通过高压管向水下的喷射泵注高压水或高压气，彻底解决了在深水吸力锚施工中水下动力设备（潜水电机或液压马达）对水深的限制，使深水中吸力锚安装能够顺利地进行，施工风险小，安全可靠性高，而且该安装设备能够重复使用，节省了费用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种安装设备，特别是涉及一种深水中吸力锚的安装设备。
技术介绍
吸力锚技术是20世纪60年代提出来的，80年代初才开始在工程世纪中得到应用，由于吸力锚技术施工简单，并且能够回收重复使用的特点，备受人们的青睐，因此，国内各个研究和施工单位对吸力锚技术倍加重视。吸力锚其实就是一种刚性短桩，它的基本结构是一种上端封闭、下端开口的圆筒，并且在其顶部开有连接泵系统的泵接口，安装时，利用水压力将吸力锚锚筒压入水底的泥土内。吸力锚沉桩(吸力锚排水)的原理是吸力锚沉入水中，利用其自重产生一定贯入深度的初始入泥形成一个封闭系统；使用泵系统抽吸锚筒内的水，使锚筒内产生低于锚筒外的水压，利用锚筒顶内、外的负压差将锚筒压入泥中。吸力锚起桩(吸力锚注水)的原理是通过泵系统向锚筒内注水，利用锚筒顶内、夕卜的正压差将锚筒顶出泥面。吸力锚被广泛应用到许多海洋工程中，除了可以回收重复使用外，在技术和经济上具有显著的特点I)便于安装和运输；2)施工时间短，便于在海上比较恶劣的天气间隙施工；3)施工安装就位、位置度、水平度等比较容易精确调整，安装精度高；4)节省材料和制造成本低廉。 因此吸力锚技术是比较值得推广应用的技术。相对于传统的打桩技术而言，吸力锚的安装不需要打桩锤和浮吊，只需要泵等比较小巧的设备，是依靠负压静力安装，没有打桩施工的振动噪音等，因此吸力锚安装比较精确方便。在深海区域，吸力锚可以作为深海采油的主力军一张力腿平台(TLP)、Spar平台和浮式生产储油装置(FPSO)的系泊基础，由于吸力锚具有安装方便，易回收，易调整，具有很好的横向和竖向的承载力而备受青睐；在深水，特别是安装施工及设备方面，还处于研究阶段。吸力锚安装的贯入力主要是由潜水泵产生的负压来形成的，潜水泵由潜水电机或是液压马达等动力设备驱动，在进入深水区域后，对安装施工带来的最大的困难就是由水深带来的压力对设备特别是动力设备的影响。现在在国外深水中吸力锚安装方面已经比较成熟，其产生贯入力的泵的驱动力使用深水潜水电机，潜水深度达到4000米，采用的是高压输电，电压高达3300V，电机输电系统在水面施工船上，利用水密电缆向水下输电。目前潜水泵的驱动方式主要有潜水电机和液压马达，我国在潜水电机设计制造方面，理论上的潜水深度在70米，基本上适合在渤海等浅水领域内，另一种方式是以液压马达为驱动动力的泵，马达最深在200米水深有过使用案例，在理论上，需要对马达做些特殊处理，一是防锈防腐处理、二是液压马达的内外压的处理，马达的泄油管的最大内腔压力O.1MPa，特殊设计最大3-5MPa，至于到1500米水深以上，没有使用的工程案例。我国现阶段两种常用的采用潜水电机或液压马达这些动力设备都不太适合在深水区域内进行吸力锚安装施工。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种深水中吸力锚的安装设备，彻底解决了在深水吸力锚施工中水下动力设备(潜水电机或液压马达)对水深的限制，使深水中吸力锚安装能够顺利地进行。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种深水中吸力锚的安装设备，所述吸力锚锚筒上设有泵接口，其包括以下部件喷射泵，所述喷射泵上设有第一入口、第二入口和出口 ；高压管，所述高压管的一端与第一入口连通，所述高压管的另一端通高压水或高压气；第一三通换向阀，所述第一三通换向阀的第一阀口与第二入口连通，第一三通换向阀的第二阀口与海水相通；三通接头，所述三通接头的第一接口与第一三通换向阀的第三阀口连通；所述三通接头的第二接口与泵接口连通；第二三通换向阀，所述第二三通换向阀的第一阀口与三通接头的第三接口连通，所述第二三通换向阀的第二阀口与喷射泵的出口连通，所述第二三通换向阀的第三阀口与海水相通。优选地，所述安装设备还包括一密闭的耐压容器，所述耐压容器内部形成干燥的环境，所述耐压容器内设有用于测量吸力锚倾斜度的倾角仪、用于测量吸力锚方位角的电罗经、用于测量吸力锚锚筒内压力的筒内压力传感器、用于测量吸力锚锚筒外压力的筒外压力传感器，所述倾角仪、电罗经、筒内压力传感器、筒外压力传感器均通过信号缆与一计算机相连，所述计算机位于施工船上。进一步地，所述安装设备安装在撬内，所述三通接头的第二接口穿过撬底面后和泵接口连通，所述撬通过第一支腿支撑在吸力锚锚筒上。更进一步地，所述第一三通换向阀和第二三通换向阀通过一液压系统驱动。更进一步地，所述液压系统包括液压泵站、液压分路阀块、两个电磁换向阀、两个液压锁、第一液压油缸、第二液压油缸、进油管和回油管，其中第一三通换向阀和第一液压油缸相连，第二三通换向阀和第二液压油缸相连，所述液压泵站位于施工船上，所述进油管、回油管分别从液压泵站出来后通过液压分路阀块分成两路进油管、两路回油管，其中一路进油管和一路回油管依次经一个电磁换向阀、一个液压锁后接第一液压油缸，另一路进油管和另一路回油管依次经另一个电磁换向阀、另一个液压锁后接第二液压油缸，所述液压分路阀块、两个电磁换向阀和两个液压锁均位于耐压容器内，所述第一液压油缸和第二液压油缸均位于撬内。更进一步地，所述高压管、进油管、回油管和信号缆采用耐磨的脐带包装捆扎。优选地，所述高压管的另一端与高压水泵或高压空气压缩机相连，所述高压水泵或高压空气压缩机位于施工船上，所述高压水泵向高压管内输送高压水，所述高压空气压缩机向高压管内输送高压空气。如上所述，本技术深水中吸力锚的安装设备中，喷射泵相当于一段管路，无运动元件，动力来源于高压空气或高压水，只需要从水面的施工船通过高压管向水下的喷射泵注高压水或高压气，彻底解决了在深水吸力锚施工中水下动力设备(潜水电机或液压马达)对水深的限制，使深水中吸力锚安装能够顺利地进行，施工风险小，安全可靠性高，而且该安装设备能够重复使用，节省了费用。附图说明图1显示为本技术深水中吸力锚安装设备的示意图。图2显示为本技术深水中吸力锚安装设备在吸力锚沉桩(吸力锚排水状态)的 原理示意图。 图3显示为本技术深水中吸力锚安装设备中吸力锚起桩(吸力锚注水状态)的原理示意图。图4显示为本技术深水中吸力锚沉桩的施工示意图。图5显示为本技术深水中吸力锚起桩的施工示意图。图6显示为本技术中深水中吸力锚安装设备中水上水下部分的信号采集传输的流程图。图中标号说明I喷射泵11第一入口12 第二入口13 出口2高压管3第一三通换向阀31第一三通换向阀的第一阀口 32第一三通换向阀的第二阀口33第一三通换向阀的第三阀口 4三通接头41三通接头的第一接口42三通接头的第二接口43三通接头的第三接口5第二三通换向阀51第二三通换向阀的第一阀口 52第二三通换向阀的第二阀口53第二三通换向阀的第三阀口 6吸力锚61泵接口7耐压容器8撬9计算机10施工船14锚链15 浮筒16 水下 ROV17脐带18第一支腿19第二支腿20第三支腿具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深水中吸力锚的安装设备，所述吸力锚锚筒上设有泵接口，其特征在于，包括以下部件：喷射泵，所述喷射泵上设有第一入口、第二入口和出口；高压管，所述高压管的一端与第一入口连通，所述高压管的另一端通高压水或高压气；第一三通换向阀，所述第一三通换向阀的第一阀口与第二入口连通，所述第一三通换向阀的第二阀口与海水相通；三通接头，所述三通接头的第一接口与第一三通换向阀的第三阀口连通；所述三通接头的第二接口与泵接口连通；第二三通换向阀，所述第二三通换向阀的第一阀口与三通接头的第三接口连通，所述第二三通换向阀的第二阀口与喷射泵的出口连通，所述第二三通换向阀的第三阀口与海水相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱永，范会渠，张维磋，唐谦，
申请(专利权)人：上海利策科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：