專利名稱：用于海底輸油輸氣的軟管管線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海上采油、采氣等海上作業(yè)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種海底輸送原油和油氣的軟管管線。
背景技術(shù)：
隨著沿海地區(qū)和淺水區(qū)儲備油氣資源的日益枯竭，深水區(qū)油氣資源的開采和生產(chǎn)成為了海洋能源開發(fā)的目標(biāo)。目前發(fā)現(xiàn)的大型海上油田大多處于深水海域，世界各國海洋油氣資源的開采和生產(chǎn)正加快向更深的水域發(fā)展。海底輸油管線是深海采油生產(chǎn)系統(tǒng)中關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)體之一，隨著海底油田的深度加深，傳統(tǒng)的鋼管輸油管道的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行管理越來越困難，造價(jià)也越來越高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安全可靠、施工方便容易、施工速度快、成本低的用于海底輸油輸氣的軟管管線。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于海底輸油輸氣的軟管管線，它包括線纜和用于輸油輸氣的軟管，所述線纜上依次設(shè)有用于與海床相連的錨樁組件和用于約束所述軟管的約束組件。作為本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述錨樁組件包括相互鉸接的第一夾具和管樁，所述第一夾具與線纜相連，所述管樁插設(shè)固定于海床上。所述第一夾具和管樁通過銷栓相互鉸接。所述管樁上設(shè)有下端開口的空腔，且管樁的上部設(shè)有用于負(fù)壓將管樁插入海床的吸力孔。所述約束組件包括約束帶和設(shè)于約束帶兩端的第二夾具，所述第二夾具的端部設(shè)有定位槽，所述線纜夾持固定于定位槽中，軟管套設(shè)于首尾連接于線纜上的約束帶內(nèi)。所述軟管的端部設(shè)有軟管接頭，所述軟管接頭包括連接管和帶螺栓的加強(qiáng)箍，所述軟管粘結(jié)套設(shè)于連接管上，所述加強(qiáng)箍套設(shè)于所述軟管與連接管的結(jié)合部上，所述連接管的出口端設(shè)有用于安裝連接的連接部。本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用軟管來實(shí)現(xiàn)輸油輸氣，且線纜上依次設(shè)有用于與海床相連的錨樁組件和用于約束軟管的約束組件，可以有效約束軟管，實(shí)現(xiàn)可靠的輸油輸氣，防止軟管在海底發(fā)生大位移運(yùn)動(dòng)，具有軟管保護(hù)好、牢固可靠、成本低的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明采用軟管來實(shí)現(xiàn)輸油輸氣，軟管質(zhì)量輕便、無需防銹處理、能折疊、能盤圓于滾筒之上，不會(huì)在施工過程中由于海水壓力而發(fā)生管道的壓曲破壞，接頭少，鋪設(shè)施工速度快；采用軟管輸送油氣時(shí)，軟管內(nèi)油氣產(chǎn)生的壓力可以由軟管外部的海水壓力來平衡， 作用于軟管管壁上的應(yīng)力小，更加節(jié)省材料；采用軟管在輸送油氣時(shí)，管內(nèi)油氣的比重比海水小，軟管內(nèi)的油氣能夠受到海水的浮力作用，油氣在浮力的作用下在管道內(nèi)有自行向海面運(yùn)動(dòng)的趨勢，可以減少管線的輸送壓力；3.本發(fā)明的軟管及線纜均為柔性結(jié)構(gòu)，無論是海底地震引起的海床加速度還是海床位移均對本發(fā)明的管線結(jié)構(gòu)的作用非常小。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的管線結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的管線剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中錨樁組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中約束組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中軟管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例的鋪設(shè)應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、線纜；2、軟管；21、軟管接頭；211、連接管；212、連接部；213、加強(qiáng)箍；3、 錨樁組件；31、第一夾具；32、管樁；321、空腔；322、吸力孔；33、銷栓；4、約束組件；41、約束帶；42、第二夾具；421、定位槽；5、線纜入水控制滑輪；6、軟管控制絞盤；7、線纜控制絞盤。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中的用于海底輸油輸氣的軟管管線包括線纜1 和用于輸油輸氣的軟管2，線纜1上依次設(shè)有用于與海床相連的錨樁組件3和用于約束軟管 2的約束組件4。如圖3所示，錨樁組件3包括相互鉸接的第一夾具31和管樁32，第一夾具31與線纜1相連，管樁32插設(shè)固定于海床上。本實(shí)施例中，第一夾具31和管樁32通過銷栓33相互鉸接。錨樁組件3的結(jié)構(gòu)簡單可靠，鉸接連接的方式可以使管樁32始終保持鉛垂?fàn)顟B(tài)到達(dá)海底，便于管樁32固定于海床。管樁32上設(shè)有下端開口的空腔321，且管樁32的上部設(shè)有用于負(fù)壓將管樁32插入海床的吸力孔322。本實(shí)施例中，管樁32由鋼管和焊接于鋼管端部的封口鋼板組成，鋼管和封口鋼板在管樁32下部形成空腔321，吸力孔322設(shè)于封口鋼板上。管樁32既可以通過吸力孔322產(chǎn)生負(fù)壓而插入海床，也可以通過靜壓或者汽錘插入海床，管樁32通過吸力孔322采用負(fù)壓或者靜壓的方式插入海床，與海床的固定方式簡單可罪。如圖4所示，約束組件4包括約束帶41和設(shè)于約束帶41兩端的第二夾具42，第二夾具42的端部設(shè)有定位槽421，線纜1夾持固定于定位槽421中，軟管2套設(shè)于首尾連接于線纜1上的約束帶41內(nèi)。約束組件4結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可以實(shí)現(xiàn)對軟管2的固定可靠而又不會(huì)損傷軟管2。未與線纜1夾持固定前，約束組件4為兩端設(shè)有第二夾具42的帶狀物， 在使用時(shí)將一個(gè)第二夾具42夾持固定于線纜1上，然后將約束帶41套住軟管2，最后將另一個(gè)第二夾具42夾持固定于線纜1上即可實(shí)現(xiàn)約束組件4的安裝。如圖5所示，軟管2的端部設(shè)有軟管接頭21，軟管接頭21包括連接管211和帶螺栓的加強(qiáng)箍213，軟管2粘結(jié)套設(shè)于連接管211上，加強(qiáng)箍213套設(shè)于軟管2與連接管211 的結(jié)合部上，連接管211的出口端設(shè)有用于安裝連接的連接部212。軟管接頭21的結(jié)構(gòu)一方面可以用于軟管2與其他連接件的連接，例如與水下、水上采油生產(chǎn)設(shè)備的連接，另一方面也可以用于軟管2的加長，連接結(jié)構(gòu)牢固可靠，可以有效承擔(dān)施工時(shí)對管線施加的拉力。 本實(shí)施例中，軟管2粘結(jié)套設(shè)于連接管211上形成密封連接，密封安全可靠。連接部212上設(shè)有螺栓孔，可以將其與其他設(shè)備的法蘭相連。本實(shí)施例中，線纜1采用鋼纜，此外也可以采用其他材料制作的纜繩。軟管2為高強(qiáng)度纖維絲與底膠材料繞制形成，高強(qiáng)度纖維絲可采用碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維或者其他高強(qiáng)度纖維絲；此外也可以由普通塑料或者橡膠材料制成。約束組件4除本實(shí)施例公開的形狀以外，也可以采用其他結(jié)構(gòu)，只要能將軟管2約束即可，約束帶41可采用鋼板、鋼條、 鋼索、鋼絲或者纖維制品等。本實(shí)施例中與海水接觸的一切鋼質(zhì)材料可以進(jìn)行防銹涂層處理或者陰極保護(hù)防銹處理。如圖6所示，通過鋪設(shè)船在海上按管線設(shè)計(jì)線路連續(xù)鋪設(shè)管線時(shí)，線纜1繞設(shè)在線纜控制絞盤7上，軟管2繞設(shè)在軟管控制絞盤6上，船尾側(cè)設(shè)有線纜入水控制滑輪5，詳細(xì)操作步驟如下1)安裝軟管接頭21。將軟管控制絞盤6上的軟管2拉出足夠的長度，將軟管2粘結(jié)套設(shè)于軟管接頭21的連接管211上，將加強(qiáng)箍213套設(shè)于軟管2與連接管211的結(jié)合部上，通過擰緊加強(qiáng)箍213上的螺栓將連接管211與軟管2緊密套接達(dá)到完全密封的程度。2)將線纜控制絞盤7上的線纜1拉出足夠的長度，讓線纜1穿過線纜入水控制滑輪5之后，將線纜1的端頭焊接到軟管2的軟管接頭21上。3)隨著鋪設(shè)船前行，由線纜控制絞盤7、軟管控制絞盤6及線纜入水控制滑輪5將線纜1和軟管2逐漸同步放入海里，只有需要在線纜1上連接錨樁組件3和約束組件4時(shí)， 鋪設(shè)船暫時(shí)停止前行并停止放纜。每200米放置一個(gè)錨樁組件3，每5米放置一個(gè)約束組件4，錨樁組件3和約束組件4與線纜1的連接安裝均在船尾進(jìn)行，且均設(shè)在線纜入水控制滑輪5的后側(cè)方。安裝錨樁組件3時(shí)，先將第一夾具31與線纜1相連，將錨樁組件3懸掛在線纜1上。當(dāng)懸掛于線纜1上的錨樁組件3將要到達(dá)海床時(shí)，采用水下機(jī)器人將錨樁組件3的管樁32扶正，通過管樁32的封口鋼板上的吸力孔322在空腔321內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓將管樁32插入海床。安裝約束組件4時(shí)，將一個(gè)第二夾具42夾持固定于線纜1上，然后將約束帶41套住軟管2，最后將另一個(gè)第二夾具42夾持固定于線纜1上即可。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本發(fā)明原理的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于海底輸油輸氣的軟管管線，其特征在于它包括線纜(1)和用于輸油輸氣的軟管O)，所述線纜(1)上依次設(shè)有用于與海床相連的錨樁組件(3)和用于約束所述軟管(2)的約束組件⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海底輸油輸氣的軟管管線，其特征在于所述錨樁組件(3)包括相互鉸接的第一夾具(31)和管樁(32)，所述第一夾具(31)與線纜(1)相連，所述管樁(32)插設(shè)固定于海床上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于海底輸油輸氣的軟管管線，其特征在于所述第一夾具 (31)和管樁(32)通過銷栓(33)相互鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于海底輸油輸氣的軟管管線，其特征在于所述管樁(32) 上設(shè)有下端開口的空腔(321)，且管樁(32)的上部設(shè)有用于負(fù)壓將管樁(32)插入海床的吸力孔(322)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用于海底輸油輸氣的軟管管線，其特征在于 所述約束組件(4)包括約束帶Gl)和設(shè)于約束帶Gl)兩端的第二夾具(42)，所述第二夾具0 的端部設(shè)有定位槽G21)，所述線纜(1)夾持固定于定位槽G21)中，所述軟管(2) 套設(shè)于首尾連接于線纜(1)上的約束帶Gl)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用于海底輸油輸氣的軟管管線，其特征在于 所述軟管( 的端部設(shè)有軟管接頭(21)，所述軟管接頭包括連接管(211)和帶螺栓的加強(qiáng)箍013)，所述軟管( 粘結(jié)套設(shè)于連接管011)上，所述加強(qiáng)箍(21 套設(shè)于所述軟管O)與連接管011)的結(jié)合部上，所述連接管011)的出口端設(shè)有用于安裝連接的連接部0⑵。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于海底輸油輸氣的軟管管線，其特征在于所述軟管 (2)的端部設(shè)有軟管接頭(21)，所述軟管接頭包括連接管011)和帶螺栓的加強(qiáng)箍 013)，所述軟管⑵粘結(jié)套設(shè)于連接管011)上，所述加強(qiáng)箍(213)套設(shè)于所述軟管(2)與連接管011)的結(jié)合部上，所述連接管011)的出口端設(shè)有用于安裝連接的連接部012)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于海底輸油輸氣的軟管管線，它包括線纜和用于輸油輸氣的軟管，線纜上依次設(shè)有用于與海床相連的錨樁組件和用于約束所述軟管的約束組件。所述錨樁組件包括相互鉸接的第一夾具和管樁，所述第一夾具與線纜相連，所述管樁插設(shè)固定于海床上。所述約束組件包括約束帶和設(shè)于約束帶兩端的第二夾具，所述第二夾具的端部設(shè)有定位槽，所述線纜夾持固定于定位槽中，軟管套設(shè)于首尾連接于線纜上的約束帶內(nèi)。本發(fā)明具有安全可靠、施工方便容易、施工速度快、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F16L33/34GK102230553SQ20111012905
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者張修, 張大地, 張愛暉 申請人:浙江大學(xué)