一種海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置。目的是提供的裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本較低、倒伏較小，促淤效果好，可適用于各種水流條件。技術(shù)方案是：一種海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，包括至少一個平鋪海底管道旁邊的海床墊板；其特征在于該沖刷防護(hù)裝置還包括排列在海床墊板上的若干個柔性板，柔性板的平面與海底管道的軸線構(gòu)成的角度小于正負(fù)15度；所述海床墊板通過錨樁固定在海底。
【專利說明】
一種海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種海底管道沖刷防護(hù)裝置，尤其涉及一種利用柔性板群的海底管道沖刷防護(hù)裝置。【背景技術(shù)】
[0002]海底管線的正常運(yùn)行是海上油氣田安全生產(chǎn)的重要保證。海底管道鋪設(shè)后，水下流場的動態(tài)平衡被打破，導(dǎo)致局部水流流速加大，形成一定范圍內(nèi)的流速梯度集中區(qū)，并構(gòu)成對海床的強(qiáng)剪切作用和局部大比尺旋渦的擾動，進(jìn)而引起海底管道局部海床的沖刷，從而導(dǎo)致鋪設(shè)的海底管線懸跨架空，懸跨達(dá)到一定程度時，管線失去有效的支撐作用，加上水動力荷載引起的管線渦激振動，使得管線發(fā)生疲勞破壞，造成管線的斷裂和油氣泄露，因此開發(fā)新型、高效、經(jīng)濟(jì)的海底管道沖刷防護(hù)技術(shù)具有重要的工程應(yīng)用價值。
[0003]目前對于海底管線常用的防護(hù)方法有水下拋石、沙包堆皇、混凝土沉排墊等。這類方法雖然對海底管線的局部沖刷起到了一定的防護(hù)效果且易于施工，不過由于水下拋石、 沙包、混凝土沉排墊等固態(tài)物體的存在，同時也會導(dǎo)致海底“二次沖刷”問題的出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致防護(hù)結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。近年來有效避免二次沖刷問題的人工草、仿生海藻等柔性防護(hù)技術(shù)開始逐漸發(fā)展起來，但由于目前設(shè)計(jì)的人工草、仿生海藻多做成條帶狀，在強(qiáng)水流作用下易于倒伏，使得阻流和泥沙沉積效果變差，可靠性不好。加上其固定支架施工復(fù)雜，成本高等問題，使得柔性防護(hù)技術(shù)在實(shí)際工程中應(yīng)用并不是很廣泛?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有柔性防護(hù)技術(shù)倒伏過大、促淤效果差等問題，提供一種海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本較低、倒伏較小，促淤效果好，可適用于各種水流條件。
[0005]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0006]—種海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，包括至少一個平鋪海底管道旁邊的的海床墊板;其特征在于該沖刷防護(hù)裝置還包括排列在海床墊板上的若干個柔性板，柔性板的平面與海底管道的軸線構(gòu)成的角度小于正負(fù)15度;所述海床墊板通過錨粧固定在海底。
[0007]所述海床墊板位于海底管道的迎流側(cè)，或者位于海底管道的兩側(cè)。
[0008]所述柔性板的平面與海底管道的軸線平行。
[0009]所述海床墊板為高強(qiáng)度、耐腐蝕的硬PVC板，作為柔性板的固定基礎(chǔ)。海床墊板的四周及各邊中心位置與錨粧固定連接。
[0010]所述海床墊板寬度為管道直徑的20倍以上。
[0011]所述柔性板為高強(qiáng)度、耐腐蝕、有一定浮力和柔度的非金屬材料板，厚度為10-20mm，高度為管道直徑的1-2倍，長度為0.8-1.5m。[〇〇12]所述非金屬材料板為橡膠板。
[0013]所述的柔性板底部邊緣用角碼、螺絲與海床墊板固定在一起。
[0014]進(jìn)一步地，每一塊海床墊板上布置4-8排柔性板，每排柔性板與管道軸線平行;排與排之間柔性板交錯排列，后排每一柔性板正好覆蓋前排柔性板之間間隙。
[0015]進(jìn)一步地，每排柔性板間距為柔性板長度的2-5倍，每排中的相鄰柔性板之間的間距為柔性板長度的0.5-0.8倍。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理是:將裝置固定在管道兩側(cè)，當(dāng)潮流經(jīng)過時，各排柔性板在水流作用下均產(chǎn)生一定的彎曲，水流在第一排柔性板的阻流作用下，發(fā)生分流，水流從柔性板頂端和板與板之間的間隙流過，板后水流流速降低，第一排間隙內(nèi)水流向下流動時受到第二排柔性板的阻流作用，進(jìn)一步分流，使得流速進(jìn)一步降低，如此經(jīng)過多排柔性板后，流速持續(xù)降低，最終將管道附近流速降低至低于泥沙啟動流速，水流挾帶的泥沙顆粒在柔性板群及管道周圍沉積，使得管道周圍海床由沖刷轉(zhuǎn)為淤積，達(dá)到了海底管道沖刷防護(hù)目的。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型耐腐蝕、強(qiáng)度高、倒伏較小，促淤效果好，可適用于各種水流條件;而且結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，適合用于海底管道的沖刷防護(hù)?！靖綀D說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中標(biāo)號為:
[0020]1.海底管道;2.柔性板;3.錨粧;4.海床墊板?！揪唧w實(shí)施方式】[0021 ]下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0022]如圖所示，本實(shí)用新型所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置中，海床墊板4平鋪于海底管道1迎流側(cè)海床上(距離海底管道1-2倍管徑范圍內(nèi))，海床墊板四周及各邊中間位置用錨粧3與海床固定;錨粧優(yōu)選不銹鋼金屬材料制作的錨粧。若干個柔性板2按照交錯排列方式將依次固定于海床墊板上，每塊柔性板的平面與海底管道的軸線構(gòu)成的角度小于正負(fù)15度，最好能夠保持平行狀態(tài)。[〇〇23] 制作過程為:
[0024]1.海床墊板由高強(qiáng)度、耐腐蝕的硬PVC材料制作，其形狀為長方形，長度(沿管道軸線方向)為20m為宜;如防護(hù)范圍較大，可布置多塊海床墊板。海床墊板厚度為20mm為宜，寬度大于管道直徑的20倍為宜。
[0025]2.柔性板由高強(qiáng)度、耐腐蝕、有一定浮力和柔度的橡膠板制作，厚度為10-20mm，高度為管道直徑的1-2倍，長度(沿管道軸線方向)為0.8-1.5m。每一塊海床墊板上布置4-8排柔性板，每排柔性板與管道軸線平行。每排柔性板之間的間距為2-5倍柔性板長度為宜。每排中相鄰柔性板之間的間距為〇.5-0.8倍柔性板長度為宜。排與排之間的柔性板交錯排列， 后排每一柔性板要正好覆蓋前排柔性板之間間隙。[〇〇26]敷設(shè)實(shí)施方案:
[0027]首先在陸地上完成海床墊板、柔性板的制作。將制作好的材料由施工船運(yùn)送至施工地點(diǎn)，用角碼與螺絲將柔性板固定在海床墊板上。固定好后，用起重裝置將海床墊板及柔性板拋入海中，布設(shè)在管線迎流側(cè)。對于往復(fù)潮流情況，需在管線兩側(cè)各敷設(shè)一塊海床墊板及柔性板群，然后水下潛水員利用水下打粧設(shè)備將錨粧打入海床中進(jìn)行裝置的固定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，包括至少一個平鋪海底管道旁邊的海床墊 板;其特征在于該沖刷防護(hù)裝置還包括排列在海床墊板上的若干個柔性板，柔性板的平面 與海底管道的軸線構(gòu)成的角度小于正負(fù)15度;所述海床墊板通過錨粧固定在海底。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:所述海床墊板 位于海底管道的迎流側(cè)，或者位于海底管道的兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:所述柔性板的 平面與海底管道的軸線平行。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:所述海床 墊板為高強(qiáng)度、耐腐蝕的硬PVC板，作為柔性板的固定基礎(chǔ)，海床墊板的四周及各邊中心位 置與錨粧固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:所述海床墊板 寬度為管道直徑的20倍以上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:所述柔性板為 高強(qiáng)度、耐腐蝕、有一定浮力和柔度的非金屬材料板，厚度為10_20mm，高度為管道直徑的1-2倍，長度為0.8-1.5m。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:所述非金屬材 料板為橡膠板。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:所述的柔性板 底部邊緣用角碼、螺絲與海床墊板固定在一起。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:每一塊海床墊 板上布置4-8排柔性板，每排柔性板與管道軸線平行;排與排之間柔性板交錯排列，后排每 一柔性板正好覆蓋前排柔性板之間間隙。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的海底管道柔性板群沖刷防護(hù)裝置，其特征在于:每排柔性板 間距為柔性板長度的2-5倍，每排中的柔性板之間的間距為柔性板長度的0.5-0.8倍。
【文檔編號】F16L57/00GK205640044SQ201620382796
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】張芝永, 楊元平, 吳修廣, 曾劍, 王瑞鋒, 邵杰
【申請人】浙江省水利河口研究院