一种适用于深海采矿的管船联接方法技术

一种适用于深海采矿的管船联接方法，包括S1、安装支撑盘，下放调整短节、伸缩装置，并将伸缩装置与最后一根硬管连接，提起调整短节与伸缩装置组成的管串；S2、在支撑盘内安装补芯单元；S3、下放球型接头后与调整短节连接，并拆除补芯单元；S4、下放球型接头、调整短节、伸缩装置管串至伸缩装置上的张紧环与张紧器上的钢丝绳连接处；再安装补芯单元；S5、通过钢丝绳连接张紧器与张紧环；S6、解锁伸缩装置的内、外筒，提起补芯单元、球型接头，至球型接头轴肩上升至采矿平台台面位置；S7、安装卡紧盘，提升球型接头。优点是：改善和减少管道端部弯曲应力，补偿采矿作业平台的升沉运动对硬管系统所造成的影响，保证矿浆输送顺利实现。保证矿浆输送顺利实现。保证矿浆输送顺利实现。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于深海采矿的管船联接方法


[0001]本专利技术涉及深海采矿
，具体地说是一种适用于深海采矿的管船联接方法。

技术介绍

[0002]深海采矿工程是一项涉及众多学科的复杂的系统工程。作为海洋采矿最主要的组成
‑
水下输送系统，承担将采集的海底矿浆输送到水面平台的任务，水下管串悬挂在采矿平台下方，布放至水下数百米至数千米，连接水下采矿车、软管、中继站以及提升泵等水下设备。在采矿作业工程中，受风、浪、流等环境因素的影响，采矿平台会出现升沉运动，使平台与海底之间的距离存在波动，水下管串会由于升沉运动的影响引起反冲，针对管串及作业平台造成冲击，同时水下输送管串与作业平台之间会产生角度偏差，硬管与平台之间的弯矩超过管串的承受范围后会导致硬管失效破坏。因此在采矿作业过程中，硬管与采矿平台之间的连接方式尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种适用于深海采矿的管船联接方法，目的是解决深海采矿工程中因为风、浪、流等环境因素的影响而引起的升沉运动及硬管顶部弯矩过大导致硬管失效破坏的问题，保障整个采矿工程的安全可靠。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0005]本专利技术一种适用于深海采矿的管船联接方法，包括如下步骤：
[0006]S1、将支撑盘安装于采矿平台后，下放调整短节、伸缩装置，并将伸缩装置与最后一根硬管连接，再提起调整短节与伸缩装置组成的管串，直至调整短节至承重台肩高于支撑盘上端面；
[0007]S2、在支撑盘内安装补芯单元用于夹紧调整短节；
[0008]S3、下放球型接头后与调整短节连接，并拆除补芯单元；
[0009]S4、下放球型接头、调整短节、伸缩装置管串至伸缩装置上的张紧环与张紧器上的钢丝绳连接处；再安装补芯单元，使得所有管串重量坐落于补芯单元的手动卡瓦上；
[0010]S5、通过钢丝绳连接张紧器与张紧环，连接伸缩装置内的锁紧机构、密封液压管线后，张紧器逐渐加压，使得管串重量完全由钢丝绳承受；
[0011]S6、通过对锁紧机构打压解锁伸缩装置的内、外筒，提起补芯单元、球型接头，至球型接头轴肩上升至采矿平台台面位置；
[0012]S7、安装卡紧盘，提升球型接头，同时使得球型接头的上部法兰连接矿浆排出弯管，伸缩装置密封打压，实现对内部流体的动态密封。
[0013]优选地，补芯单元包括补芯、衬套、手动卡瓦。
[0014]优选地，卡紧盘包括由下支撑台、上压板、连接附件组成，在下支撑台和上压板之间形成一个空腔，以卡持设置在管道上的台肩。
[0015]优选地，连接附件包括销轴和螺栓，销轴用于将下支撑台和支撑盘连接，螺栓用于将上压板和下支撑下台连接，并对硬管台肩进行卡紧。
[0016]优选地，S7中，包括如下步骤：
[0017]S71、安装下支撑台，连接下支撑台与支撑盘销轴，提升球型接头的轴肩坐在下支撑台上；
[0018]S72、安装上压板，连接上压板与下支撑台的连接螺栓；球型接头的上部法兰连接矿浆排出弯管。
[0019]优选地，张紧环包括一筒体、多组耳板和转换接头，筒体用于叠套在伸缩装置的外筒上，耳板沿筒体外壁呈圆周分布且固定连接在筒体上，每个耳板上对应转动连接有一个转换接头，通过钢丝绳将转换接头与伸缩装置的张紧环连接。
[0020]优选地，筒体与伸缩装置的外筒之间留有间隙，且伸缩装置的外筒上设有用于限制筒体上下运动的支撑台阶。
[0021]优选地，耳板上下交错布置在筒体上。
[0022]优选地，耳板上设有通孔，转换接头的一端通过销轴转动连接在耳板的通孔处。
[0023]优选地，转换接头上背离耳板的一端设有安装接口，并在接口处设有用于连接张紧环的钢丝绳。
[0024]本专利技术的一种适用于深海采矿的管船联接方法，其优点是：
[0025]1、采用本专利技术技术方案可保证在深海采矿作业过程中，当硬管管串受风、浪、流等环境因素作用引起偏转或采矿平台漂移/摇摆运动引起的管道角度偏移，水面采矿平台和管道末端会出现动态的相对升沉位移，改善和减少管道端部弯曲应力，补偿采矿作业平台的升沉运动对硬管系统所造成的影响，保证矿浆输送顺利实现；
[0026]2、本专利技术技术方案中，支撑盘、卡紧盘等结构的设计，限制了管串的径向力与轴向力，有效避免了管串受反冲力而对提升系统造成破坏的风险；
[0027]3、本专利技术技术方案中，卡紧盘主要是防止伸缩装置在正常工作时内、外筒相对运动对内筒产生的反冲力，确保伸缩装置的内筒在轴向和径向的相对固定，以此来保证管串在正常作业时顶部和底座平台的稳定连接。
附图说明
[0028]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0029]图1为下放时管船连接状态示意图；
[0030]图2为工作时管船连接状态示意图；
[0031]图3为图1中A处放大结构示意图；
[0032]图4为张紧环的结构示意图；
[0033]图5为图4中B剖面的结构示意图；
[0034]图6为图5中C
‑
C面结构示意图；
[0035]其中：
[0036]支撑盘1、采矿平台2、调整短节3；
[0037]伸缩装置4、张紧环4
‑
1、筒体4
‑1‑
1、耳板4
‑1‑
2、转换接头4
‑1‑
3；
[0038]硬管5、补芯单元6、球型接头7；
[0039]张紧器8、钢丝绳8
‑
1；
[0040]卡紧盘9、下支撑台9
‑
1、上压板9
‑
2；
[0041]矿浆排出弯管10。
具体实施方式
[0042]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0043]结合图1至图3所示，本专利技术提供的一种适用于深海采矿的管船联接方法，包括如下步骤：
[0044]S1、将支撑盘1安装于采矿平台2后，下放调整短节3、伸缩装置4，并将伸缩装置4与最后一根硬管5连接，再提起调整短节3与伸缩装置4组成的管串，直至调整短节3至承重台肩高于支撑盘1上端面；
[0045]S2、在支撑盘1内安装补芯单元6用于夹紧调整短节3；
[0046]S3、下放球型接头7后与调整短节3连接，并拆除补芯单元6；
[0047]S4、下放球型接头7、调整短节3、伸缩装置4管串至伸缩装置4上的张紧环4
‑
1与张紧器8上的钢丝绳8
‑
1连接处；再安装补芯单元6，使得所有管串重量坐落于补芯单元6的手动卡瓦上；
[0048]S5、通过钢丝绳8
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1连接张紧器8与张紧环4
‑
1，连接伸缩装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于深海采矿的管船联接方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将支撑盘(1)安装于采矿平台(2)后，下放调整短节(3)、伸缩装置(4)，并将伸缩装置(4)与最后一根硬管(5)连接，再提起调整短节(3)与伸缩装置(4)组成的管串，直至调整短节(3)至承重台肩高于支撑盘(1)上端面；S2、在支撑盘(1)内安装补芯单元用于夹紧调整短节(3)；S3、下放球型接头(7)后与调整短节(3)连接，并拆除补芯单元；S4、下放球型接头(7)、调整短节(3)、伸缩装置(4)管串至伸缩装置(4)上的张紧环(4
‑
1)与张紧器(8)上的钢丝绳连接处；再安装补芯单元，使得所有管串重量坐落于补芯单元的手动卡瓦上；S5、通过钢丝绳连接张紧器(8)与张紧环(4
‑
1)，连接伸缩装置(4)内的锁紧机构、密封液压管线后，张紧器(8)逐渐加压，使得管串重量完全由钢丝绳承受；S6、通过对锁紧机构打压解锁伸缩装置(4)的内、外筒，提起补芯单元、球型接头(7)，至球型接头轴肩上升至采矿平台(2)台面位置；S7、安装卡紧盘(9)，提升球型接头(7)，同时使得球型接头(7)的上部法兰连接矿浆排出弯管(10)，伸缩装置(4)密封打压，实现对内部流体的动态密封。2.根据权利要求1所述一种适用于深海采矿的管船联接方法，其特征在于：补芯单元包括补芯、衬套、手动卡瓦。3.根据权利要求1所述一种适用于深海采矿的管船联接方法，其特征在于：卡紧盘(9)包括由下支撑台(9
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1)、上压板(9
‑
2)、连接附件组成，在下支撑台(9
‑
1)和上压板(9
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2)之间形成一个空腔，以卡持设置在管道上的台肩。4.根据权利要求3所述一种适用于深海采矿的管船联接方法，其特征在于：连接附件包括销轴和螺栓，销轴用于将下支撑台(9
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1)和支撑盘(1)连接，螺栓用于将上压板(9
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2)和下支撑下台连接，并对硬管(5)台肩进行卡紧。5.根据权利要求4所述一种适用于深海采矿的管船联接方法，其特征在于：S7中，包括如下步骤：S71、安装下支撑台(9
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1)，连接下支撑台(9
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1)与支撑盘(1)销轴，提升球型接头(7)的轴肩坐在下支撑台(9
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【专利技术属性】
技术研发人员：李源，杨高胜，陈丹东，余倩，谢梦琪，杨树森，唐颖，
申请(专利权)人：武汉船舶设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：