專利名稱：一種灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置及其固定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管道的固定施工領(lǐng)域，尤其是涉及一種灌漿固定海洋平臺立管的 新型卡子裝置及其固定方法。
背景技術(shù)：
通常，在海洋平臺生產(chǎn)運行期間，有時需要安裝新的立管，鑒于水下焊接質(zhì)量難以 保證，新增立管卡子兩端均使用可開合的管卡，一端固定立管，一端卡在導(dǎo)管架鋼管上。由 于沒有焊接，這種常規(guī)模式的立管卡子只能通過橡膠墊層的摩擦力和緊固螺栓的預(yù)緊力保 持固定，需經(jīng)常檢查橡膠墊層和緊固螺栓，一旦發(fā)現(xiàn)磨損和松動，需及時進(jìn)行更換或緊固。 對于本領(lǐng)域來說，其南海深水平臺，每段立管懸跨的長度都很大，在海流長期作用下，立管 和立管卡子會受到很大的循環(huán)荷載。橡膠墊層和緊固螺栓會逐漸發(fā)生磨損和松動，如不及 時進(jìn)行更換或緊固，立管卡子會滑動或脫落，引起立管晃動，甚至斷裂，影響到平臺正常生 產(chǎn)，甚至發(fā)生環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種使立管卡子能夠永久牢 固的保持與導(dǎo)管架鋼管的連接固定，避免了需經(jīng)常對卡子橡膠墊層和緊固螺栓的常規(guī)水下 檢查，提高了立管固定質(zhì)量和使用時間，從而保證了立管的安全性能。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的本發(fā)明一種灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置，包括一端與立管卡箍連接的 支撐鋼管，所述支撐鋼管的另一端連接有定位卡箍，所述定位卡箍由2個半圓形鋼板對扣 與導(dǎo)管架鋼管形成一個空腔的圓筒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述空腔內(nèi)用于灌裝水泥漿層，所述半圓 形鋼板的外壁上設(shè)置有灌漿孔和返漿孔，所述灌漿孔焊接有與灌漿泵管連接的短管，所述 半圓形鋼板的內(nèi)壁上設(shè)置有剪切鍵。所述半圓形鋼板的周邊設(shè)置有密封膠條。所述半圓形鋼板的側(cè)邊分別設(shè)置有螺栓孔，其中一側(cè)邊通過直軸鋼銷活動連接， 另一側(cè)所述螺栓孔用于與鎖緊螺栓相插合。所述螺栓孔之間設(shè)置有三角型加強(qiáng)筋板。所述立管卡箍、支撐鋼管和定位卡箍為高強(qiáng)度船用鋼板制成。所述立管卡箍、支撐鋼管和定位卡箍的外表面設(shè)置有防腐涂層。本發(fā)明的另一項技術(shù)方案是上述新型卡子裝置的固定方法，由下述步驟構(gòu)成①制備卡子裝置，所述裝置包括一端與立管卡箍連接的支撐鋼管，所述支撐鋼管 的另一端連接有定位卡箍，所述定位卡箍由2個半圓形鋼板對扣與導(dǎo)管架鋼管形成一個空 腔的圓筒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述空腔內(nèi)用于灌裝水泥漿層，所述半圓形鋼板的外壁上設(shè)置有灌 漿孔和返漿孔，所述灌漿孔焊接有與灌漿泵管連接的短管，所述半圓形鋼板的內(nèi)壁上設(shè)置 有剪切鍵；
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②將上述裝置的立管卡箍和定位卡箍的周邊分別設(shè)置密封橡膠條；③之后分別將立管卡箍與立管卡固、將定位卡箍與導(dǎo)管架鋼管卡固；④將定位卡箍上設(shè)置的短管與灌漿泵管連接，進(jìn)行灌注水泥漿，直至返漿孔中有 水泥漿液溢出為止；⑤待漿液凝固，即完成本發(fā)明方法。所述半圓形鋼板的側(cè)邊分別設(shè)置有螺栓孔，其中一側(cè)邊通過直軸鋼銷活動連接， 另一側(cè)所述螺栓孔用于與鎖緊螺栓相插合。所述螺栓孔之間設(shè)置有三角型加強(qiáng)筋板。所述立管卡箍、支撐鋼管和定位卡箍的外表面設(shè)置有防腐涂層。本發(fā)明的有益效果是1.本技術(shù)方案采用定位卡箍由2塊環(huán)形鋼板對扣與導(dǎo)管架鋼管形成一空腔的圓 筒狀結(jié)構(gòu)的特點，在空腔內(nèi)可進(jìn)行水泥漿的灌裝，水泥漿凝固后，可以使定位卡箍與導(dǎo)管架 鋼管永久固定，從而使立管卡箍牢固的保持與立管的固定連接，進(jìn)而保證了立管的安全性， 解決了常規(guī)下定位卡箍僅靠橡膠圈的摩擦力固定在導(dǎo)管架鋼管上，在海流長期循環(huán)荷載作 用下，易磨損和松動的問題。2.本發(fā)明裝置造價低，使用方便，可以大量應(yīng)用在所屬領(lǐng)域及南海導(dǎo)管架平臺的 新建立管設(shè)計中，由于本裝置能夠有效的避免立管損傷和振動，因此，不用經(jīng)常檢查橡膠墊 層和緊固螺栓的磨損和松動情況，減少和避免了對于水下立管的維修和更換作業(yè)，降低了 油田的維修成本。3.本發(fā)明裝置可以事先在陸地進(jìn)行預(yù)制和涂裝，并進(jìn)行密封性試驗，保證了密封、 防腐、焊接檢驗的質(zhì)量。4.本發(fā)明采用在水下實施灌裝水泥漿的方法對管道進(jìn)行固定，其操作方便，避免 了現(xiàn)有技術(shù)中實施焊接固定的弊端。5.本發(fā)明可以根據(jù)各平臺導(dǎo)管架鋼管的具體尺寸進(jìn)行設(shè)計，適應(yīng)性廣，在本領(lǐng)域 南海深水導(dǎo)管架的立管設(shè)計中可廣泛的推廣和應(yīng)用。



返漿孔
立管
圖1是本發(fā)明裝置打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明裝置閉合狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明安裝后局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖, 附圖標(biāo)記
1.立管卡箍2.支撐鋼管3.定位卡箍 7.灌漿孔 8安裝吊耳
4.直軸鋼銷 5.加強(qiáng)筋板 6
9.密封膠條10.剪切鍵 11鎖緊螺栓 12.導(dǎo)管架鋼管13
14空腔
15水泥漿層
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
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如圖1所示，本發(fā)明裝置包括一端與立管卡箍1連接的支撐鋼管2，所述支撐鋼 管2的另一端連接有定位卡箍3，所述立管卡箍、支撐鋼管和定位卡箍都為高強(qiáng)度船用鋼板 制成，其外表面涂覆有防腐涂層；所述定位卡箍3是由2個半圓形鋼板對扣構(gòu)成，所述半圓 形鋼板的每一個側(cè)邊都設(shè)置有螺栓孔，其中一側(cè)邊的螺栓孔是通過直軸鋼銷4進(jìn)行活動連 接，即開啟或閉合時，直軸鋼銷4起到一個轉(zhuǎn)軸的作用；所述另一側(cè)邊的螺栓孔用于扣合后 將鎖緊螺栓11插入其孔中；本發(fā)明為了增加半圓形鋼板側(cè)邊連接的強(qiáng)度，在所述螺栓孔之 間設(shè)置有三角型加強(qiáng)筋板5 ；本發(fā)明的半圓形鋼板的周邊還設(shè)置有密封膠條9，所述密封膠 條9要有一定的厚度，當(dāng)將半圓形鋼板對扣在導(dǎo)管架鋼管12上時，半圓形鋼板和導(dǎo)管架鋼 管之間便形成了一個密封環(huán)形空間，所述密封環(huán)形空間即為空腔14，所述空腔14內(nèi)用于灌 裝水泥漿層15，為了實施灌裝，在所述半圓形鋼板的外壁上設(shè)置有灌漿孔7和返漿孔6，所 述灌漿孔7上可焊接一個短管，當(dāng)灌裝時，將短管與灌漿泵管連接便可，所述灌漿即為灌到 有漿液從返漿孔溢出為止，為了使灌裝后的漿液更好的凝固在空腔內(nèi)，在所述半圓形鋼板 的內(nèi)壁上要設(shè)置多條剪切鍵10，這樣便可提高泥漿凝固后的固定效果。本發(fā)明上述裝置的固定方法是按下述步驟進(jìn)行的首先按上述結(jié)構(gòu)制備卡子裝置，在卡子裝置的外表面進(jìn)行防腐涂層的涂覆處理， 待防腐涂層晾干后備用；當(dāng)實施安裝時，將上述備用卡子裝置的立管卡箍和定位卡箍的周邊分別設(shè)置密封 橡膠條；設(shè)置好密封橡膠條后，將立管卡箍卡箍在立管上，旋緊螺栓固緊，再將定位卡箍對 扣在導(dǎo)管架鋼管上，旋緊螺栓固緊，由于密封膠條有一定的厚度，當(dāng)將定位卡箍對扣在導(dǎo)管 架鋼管上時，定位卡箍和導(dǎo)管架鋼管之間便形成了一個密封環(huán)形空間；然后將定位卡箍上設(shè)置的短管與灌漿泵管連接，開啟灌漿泵，向密封環(huán)形空間內(nèi) 灌注水泥漿液，直至返漿孔中有水泥漿液溢出，即停止灌注；待灌裝的水泥漿液凝固后，即實現(xiàn)本發(fā)在水下立管設(shè)置固定的施工。上面所述的實施方式僅僅是對本發(fā)明優(yōu)選方式的描述，并非對發(fā)明構(gòu)思和范圍的 限定，在不脫離本設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本的技術(shù)方案所作出 的各種變形和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置，包括一端與立管卡箍連接的支撐鋼管，其特征在于，所述支撐鋼管的另一端連接有定位卡箍，所述定位卡箍由2個半圓形鋼板對扣與導(dǎo)管架鋼管形成一個空腔的圓筒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述空腔內(nèi)用于灌裝水泥漿層，所述半圓形鋼板的外壁上設(shè)置有灌漿孔和返漿孔，所述灌漿孔焊接有與灌漿泵管連接的短管，所述半圓形鋼板的內(nèi)壁上設(shè)置有剪切鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置，其特征在于，所述 半圓形鋼板的周邊設(shè)置有密封膠條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置，其特征在于，所述 半圓形鋼板的側(cè)邊分別設(shè)置有螺栓孔，其中一側(cè)邊通過直軸鋼銷活動連接，另一側(cè)所述螺 栓孔用于與鎖緊螺栓相插合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置，其特征在于，所述 螺栓孔之間設(shè)置有三角型加強(qiáng)筋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置，其特征在于，所述 立管卡箍、支撐鋼管和定位卡箍為高強(qiáng)度船用鋼板制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置，其特征在于，所述 立管卡箍、支撐鋼管和定位卡箍的外表面設(shè)置有防腐涂層。
7.—種權(quán)利要求1海洋平臺立管的新型卡子裝置的固定方法，其特征是，包括下述步驟①制備卡子裝置，所述裝置包括一端與立管卡箍連接的支撐鋼管，所述支撐鋼管的另 一端連接有定位卡箍，所述定位卡箍由2個半圓形鋼板對扣與導(dǎo)管架鋼管形成一個空腔的 圓筒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述空腔內(nèi)用于灌裝水泥漿層，所述半圓形鋼板的外壁上設(shè)置有灌漿孔 和返漿孔，所述灌漿孔焊接有與灌漿泵管連接的短管，所述半圓形鋼板的內(nèi)壁上設(shè)置有剪 切鍵；②將上述裝置的立管卡箍和定位卡箍的周邊分別設(shè)置密封橡膠條；③之后分別將立管卡箍與立管卡固、將定位卡箍與導(dǎo)管架鋼管卡固；④將定位卡箍上設(shè)置的短管與灌漿泵管連接，進(jìn)行灌注水泥漿，直至返漿孔中有水泥 漿液溢出為止；⑤待漿液凝固，即完成本發(fā)明方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定方法，其特征在于，所述半圓形鋼板的側(cè)邊分別設(shè)置有 螺栓孔，其中一側(cè)邊通過直軸鋼銷活動連接，另一側(cè)所述螺栓孔用于與鎖緊螺栓相插合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述螺栓孔之間設(shè)置有三角型加強(qiáng)筋板。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述立管卡箍、支撐鋼管和定位卡箍的 外表面設(shè)置有防腐涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種灌漿固定海洋平臺立管的新型卡子裝置及其固定方法，所述裝置包括一端與立管卡箍連接的支撐鋼管，所述支撐鋼管的另一端連接有定位卡箍，所述定位卡箍由2個半圓形鋼板對扣與導(dǎo)管架鋼管形成一個空腔的圓筒狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述空腔內(nèi)用于灌裝水泥漿層，所述半圓形鋼板的外壁上設(shè)置有灌漿孔和返漿孔，所述灌漿孔焊接有與灌漿泵管連接的短管，所述半圓形鋼板的內(nèi)壁上設(shè)置有剪切鍵，其固定方法是通過在定位卡箍內(nèi)灌裝漿液進(jìn)行固定，從而實現(xiàn)立管的安全性，本發(fā)明在石油開采領(lǐng)域尤其南海深水導(dǎo)管架的立管設(shè)計中可廣泛的推廣和應(yīng)用。
文檔編號E02B17/00GK101956388SQ20101029382
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者張建勇, 李挺前, 王寧, 祖巍, 穆頃 申請人:中國海洋石油總公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司;天津中海油工程設(shè)計有限公司