深水抛石设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种深水抛石设备。深水抛石设备用于连接抛石船进行抛石，其包括落石探测装置、可伸缩的第一落石管、数根第二落石管以及第三落石管，所述第一落石管、第二落石管和第三落石管依次连接形成供石料下落至海底管线上的落石管道；所述第三落石管的侧面设有数个进水孔；所述落石探测装置安装在所述第一落石管远离所述第二落石管的第一端上。本实用新型专利技术作业水深大，适应的地质结构更广，适应更加复杂的海况，并且作业效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海洋工程
，尤其涉及一种深水抛石设备。
技术介绍
在海洋油气开发中，水下设施(海管、脐带缆、电缆等)往往会因为海床的凹凸不平、地质条件的不稳定、人为的抛落重物等因素而造成损害。保护水下设施稳定与安全的措施很多，如挖沟、混泥土压块、砂袋回填、砂袋支撑、水下抛石等，这些措施各有优势，有时根据现场情况也会几项措施综合应用，在常规环境条件下，选择最有效、经济的方案应考虑成本因素与技术可行性。水下抛石作为传统的水下设施保护措施之一，在海洋石油开发中已得到广泛应用。水下抛石主要采用抛石船实现，传统的抛石船包括以下类型:1、携带挖机的抛石驳船；作业时由驳船携带的挖机将石头抛放至海底，这类船舶应用水深较浅，一般小于20m，主要用于海底管道登陆段施工作业；2、侧抛式抛石船；作业时由船侧液压平台将石头快速推入水中，抛石精准度较差，作业水深一般为20m-150m。传统的抛石船进行的水下抛石，应用水深较浅、精度低等，未能广泛应用于深水海洋石油开发工程中。而随着世界海洋石油开发趋向深水化，深海地质结构复杂化，简单的挖沟已经难以达到保护深水水下生产设施稳定性的目的，因此，有必要设计一种适用于深水抛石设备，解决前述问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种实现深水抛石、作业效率高的深水抛石设备。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种深水抛石设备，用于连接抛石船进行抛石，包括落石探测装置、可伸缩的第一落石管、数根第二落石管以及第三落石管，所述第一落石管、第二落石管和第三落石管依次连接形成供石料下落至海底管线上的落石管道；所述第三落石管的侧面设有数个进水孔；所述落石探测装置安装在所述第一落石管远离所述第二落石管的第一端上。优选地，所述落石探测装置包括机体、设置在所述机体中部且贯通所述机体上下端的中间通道、设置在所述机体相对两侧的可伸缩机械手、设置在所述机体内的推进机构、以及定位和采集所述管线相关信息并将采集的信息通过脐带缆传送至所述抛石船上的数据处理中心；所述第一落石管的第一端穿设在所述中间通道内。优选地，所述推进机构包括数个分别位于所述机体的数个侧面的推进器。优选地，所述检测系统包括设置在所述机械手上的多波束探测仪和地形数据探测仪。优选地，所述检测系统还包括导航仪、测深仪、测高仪、温盐深探测仪、水下摄像装置、水下照明装置和扫描传感器中的一种或多种，上述中的一种或多种设置在所述机体上。优选地，所述第一落石管包括第一管体、以及沿所述第一管体轴向可移动地套设在所述第一管体上的第二管体；所述落石探测装置安装在所述第二管体上。优选地，所述第二落石管包括管体，所述管体的两端分别设有相匹配的连接部。本技术适用于深水抛石以对深水区的管线进行抛石保护；采用落石管和落石探测装置实现石料下落至海底指定区域的管线上，减小石料对管线的冲击。本技术作业水深大，相较于挖沟等其它的水下保护措施，适应的地质结构更广，适应更加复杂的海况，并且作业效率更高。【附图说明】下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中:图1是本技术一实施例的深水抛石设备进行深水抛石的结构示意图；图2是图1所示深水抛石设备与管线的结构示意图；图3是本技术中抛石后管线和两层石料层的横截面结构示意图；图4-图6分别是本技术中第一落石管、第二落石管和第三落石管的结构示意图；图7是本技术中石料层的抛放剖面曲线图。【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的【具体实施方式】。如图1、2及图4-6，本技术一实施例的深水抛石设备，用于连接抛石船I进行深水抛石(作业水深可达15-2000m)，对(海底)深水区的管线10 (包括管道、海底缆线等)进行抛石保护。该深水抛石设备可包括落石探测装置2、可伸缩的第一落石管3、数根第二落石管4以及第三落石管5。第一落石管3、第二落石管4和第三落石管5依次连接形成供石料下落至海底管线10上的落石管道；落石探测装置2安装在第一落石管3远离第二落石管4的第一端上。落石管道整体呈柔性，可在一定范围内摆动。通常，第一落石管3、第二落石管4和第三落石管5采用统一长度，如8m、12m等，方便转运。其中，落石探测装置2包括机体21、设置在机体21中部且贯通机体21上下端的中间通道22、设置在机体21相对两侧的可伸缩机械手23、设置在机体21内的推进机构、以及检测系统。检测系统用于定位和采集管线10相关信息，并将采集的信息传送至操作平台，实现实时对抛石情况的监控等。可以理解地，机体21可包括框体以及为机体提供动力的动力系统。中间通道22位于框体的中部位置；机械手23设置在框体的相对两侧上，通过伸缩可展开伸出框体或收缩回框体内。推进机构包括数个分别位于机体21的数个侧面的推进器24，从而可驱动落石探测装置2向数个方向(前后、左右)移动。检测系统包括多波束探测仪(MBM)和地形数据探测仪(DTM)，用于探测管线10和海底地貌信息，并将探测到的信息传送至操作平台。多波束探测仪和地形数据探测仪设置在机械手23上。可以理解地，检测系统还包括导航仪、测深仪、测高仪、温盐深探测仪(CTD)、水下摄像装置、水下照明装置和扫描传感器中的一种或多种，上述中的一种或多种设置在机体21上。第一落石管3的第一端穿设在落石探测装置2的中间通道22内；如图1所示，第一落石管3的第一端穿过落石探测装置2，石料可通过该第一端的出口下落至管线10上。第一落石管3优选设置一根，通过伸缩可控制抛石高度。具体地，第一落石管3包括第一管体31、以及沿第一管体31轴向可移动地套设在第一管体31上的第二管体32，落石探测装置2安装在第二管体32上。第二管体32通过沿第一管体31轴向移动可带动落石探测装置2上下移动。第二落石管4包括管体41，管体41的两端分别设有相匹配的连接部，通过连接部实现相邻的第二落石管41的连接、或和第一落石管3、第三落石管5的连接。第三落石管5包括管体52，进水孔51开设在管体52上。进水孔51设有多个，通过进水孔51来控制进入落石管道的海水量，进而控制石料离开落石管道的冲击速度。通过将石料离开落石管道的冲击速度控制在适当范围内，避免石料落下的冲击速度过大对管线10造成损坏。参考图1、2，使用本技术的深水抛石设备的深水抛石方法，用于深水抛石(作业水深可达15-2000m)，对(海底)深水区的管线10 (包括管道、海底缆线等)进行抛石保护，包括以下步骤:S1、抛石船I将石料运送至待抛石区域附近。所述的待抛石区域附近可为待抛石区域150m处。该步骤SI前，将石料装载到抛石船I上。石料的装载在整个抛石过程中占比较大，根据作业海域离码头距离的不同，石料装载(码头作业)约占到整个工程时间的20%-30%，装载速度直接影响到整个工程效率。装载需要使用多台推土机以及两台皮带机同时传输保证装载效率，装载速度可达1600-2000吨/小时。装船过程中，进石料的漏斗口需要时常清理，保证装船作业的持续进行。抛石船I采用两套DGPS海上定位系统，在步骤SI前，依据抛石前精确路由勘察确定的坐标在管线路由上进行定位，同时启动超短基线(USBL)定位系统进行水下定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深水抛石设备，用于连接抛石船进行抛石，其特征在于，包括落石探测装置、可伸缩的第一落石管、数根第二落石管以及第三落石管，所述第一落石管、第二落石管和第三落石管依次连接形成供石料下落至海底管线上的落石管道；所述第三落石管的侧面设有数个进水孔；所述落石探测装置安装在所述第一落石管远离所述第二落石管的第一端上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张印桐，宋春娜，苗春生，颜文涛，徐红兵，王朋飞，陈赢豪，
申请(专利权)人：深圳海油工程水下技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44