本实用新型专利技术涉及海洋平台拆除领域，特别是一种双船法拆除海上平台上部组块的桩腿耦合装置。包括承重机构和对接耦合缓冲机构，对接耦合缓冲机构位于承重机构内，承重机构包括上部外套筒和下部外套筒，上部外套筒和下部外套筒固定连接；所述对接耦合缓冲机构包括由上至下依次设置的上部接收器、液压缸机组、竖直方向缓冲橡胶和沙子，上部接收器的顶部表面设有与插尖对接的凹槽，上部接收器的环形侧面设有凹槽，凹槽内安装有水平方向缓冲橡胶。其实现了对海洋平台拆解插尖处的准确定位和对接，并缓冲和吸收此过程中产生的碰撞载荷，进而达到提高海上平台拆除过程安全性、以及拆除效率和质量的目的。质量的目的。质量的目的。
【技术实现步骤摘要】
双船法拆除海上平台上部组块的桩腿耦合装置
[0001]本技术涉及海上平台拆除领域，特别是一种双船法拆除海上平台上部组块的桩腿耦合装置。
技术介绍
[0002]当前，随着社会经济发展，人们对于能源的需求也日益增加，陆地资源越发不能满足人们对资源的需求。海洋面积占地球表面积的71％，蕴藏着大量未开发的石油资源，调查结果显示，海底石油资源约占全球石油资源的三分之一。想要有效的开发和利用海底石油资源，就必须通过建立海洋平台，对海底资源实施开采。我国海洋资源丰富，开发潜力巨大。为了充分利用海洋资源，我国近几十年来在多个海域建立了海洋平台，譬如，渤海的LD和QK8
‑
2，以及东海的CHX气油田，这些海洋平台在服役期间为海洋资源的开采利用做出了巨大贡献。随着服役时间的推移，目前越来越多的海洋平台已经到达了使用年限，按照相关规定，在此之后海洋平台已经超出了安全工作的使用年限，便不能再继续投入使用。对已经到达服役年限的海洋平台不能弃置不顾，需予以拆除。如果海洋平台到达规定年限后不进行拆除则有可能引发平台倾覆和倒塌，不仅会造成经济损失和人员伤亡，同时也会因石油的泄露对周围海域产生污染。可见废弃海洋石油平台的拆除对海洋石油工业来说非常重要，对保证作业区域的海洋环境安全、通航安全、渔业生产甚至国防航道等，都具有重要意义，发展海洋石油平台拆除相关技术已迫在眉睫。
[0003]目前比较常用的拆解方式有两种：吊装拆解法和驳船法。其中吊装拆解法又可以分为分块吊装法和整体吊装法，驳船法可分为单船法和双船法。整体吊装法的拆解主要适用于中小型海洋平台(5千吨)，而驳船法相比于吊装拆解法适用范围更广，可以根据所要拆解的海洋平台尺度选择驳船，大型海洋平台(2万吨以上)的拆解作业往往都是通过驳船法开展进行。
[0004]伴随着许多大型/超大型海洋平台接近服役寿命，双船法拆除海洋平台上部组块的方法已成为一项主要的拆除方式。利用该方法实现拆除的一般过程为：将海洋平台上部组块的重量由导管架转移至驳船上，最后进行退船，将上部组块运送至陆地完成拆解。作业过程一般分为四步：1、驳船定位：驳船驶入作业区域靠近导管架之后，通过锚链、护舷和系泊缆来调节驳船的水平位置，调整组块插尖与LMU的相对位置，同时限制驳船运动幅值，保证插尖在LMU的捕捉半径内；2、耦合对接：当驳船到达指定位置后，通过对驳船吃水量的调节进行驳船竖直方向的位置调节，再通过液压千斤顶进行小范围内的位置调整，实现LMU的上部接收器与上部组块插尖的对接；3、载荷转移：当上部组块插尖与桩腿耦合装置完成对接后，通过调节驳船的压载系统使驳船水位下降，通过桩腿耦合装置逐渐将海洋平台上部组块的重量转移至驳船上，继续调节水位使海洋平台与原导轨架完全分离；4、退船运输：在完成载荷转移后将驳船所携带上部组块撤离导管架上方，调整驳船压载系统使驳船回复正常形势水位，两艘驳船相互协同撤离海域，将上部组块运输至陆地再进行拆解回收。
[0005]对于海洋平台上部组块的拆除，驳船与上部组块的对接是该过程的重中之重，这
主要是因为海洋平台服役在复杂海洋环境中，其承受的风浪流载荷呈现出随机多变的特点，致使对接时接触点无论是载荷形式、还是大小和方向均非常复杂，且存在较强的刚性碰撞，极易引发安全事故。另外，现有的桩腿耦合装置，其在耦合对接过程中的位置调节主要依靠驳船的压载系统，使上部接收器逐步对准插针，从而完成对接，为了稳固起见，大部分驳船需要安装多个对接桩腿耦合装置，由于制造以及安装定位误差的存在，各个桩腿耦合装置之间可能存在差异，更是极大增加了对接的难度，令对接过程效率低、耗时长。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种双船法拆除海上平台上部组块的桩腿耦合装置，其实现了对海洋平台拆解插尖处的准确定位和对接，并缓冲和吸收此过程中产生的碰撞载荷，进而达到提高海上平台拆除过程安全性、以及拆除效率和质量的目的。
[0007]本技术的技术方案是：一种双船法拆除海上平台上部组块的桩腿耦合装置，其中，包括承重机构和对接耦合缓冲机构，对接耦合缓冲机构位于承重机构内，承重机构包括上部外套筒和下部外套筒，上部外套筒和下部外套筒固定连接；
[0008]所述对接耦合缓冲机构包括由上至下依次设置的上部接收器、液压缸机组、竖直方向缓冲橡胶和沙子，上部接收器的顶部表面设有与插尖对接的凹槽，上部接收器的环形侧面设有凹槽，凹槽内安装有水平方向缓冲橡胶；
[0009]所述法兰式导向阶梯轴包括法兰盘Ⅲ和与法兰盘Ⅲ的底部表面固定连接的阶梯轴，法兰盘Ⅲ与上部接收器的底部圆盘固定连接，阶梯轴的底部滑动插入竖直方向缓冲橡胶顶部表面的中心孔内，竖直方向缓冲橡胶的下方设有沙子；
[0010]所述法兰盘Ⅲ的底部表面和竖直方向缓冲橡胶之间的环形间隙内设有液压缸机组，液压机组包括数个沿环形间隙间隔设置的数个液压缸，液压缸设置在法兰套筒内，法兰套筒底板的底部表面与竖直方向缓冲橡胶接触，法兰套筒底板的顶部表面与液压缸缸体的底部表面接触，液压缸缸体的顶部表面与法兰盘Ⅰ固定连接，液压缸的活塞杆顶部与法兰盘Ⅱ固定连接，法兰盘Ⅱ和法兰盘Ⅲ之间设有工字支撑套筒。
[0011]本技术中，所述上部接收器的顶部表面设有圆锥形凹槽。
[0012]所述上部接收器的底部为直径大于上部接收器顶部的圆盘，上部接收器底部圆盘的直径小于上部外套筒的内径。既增大了上部接收器与竖直方向缓冲橡胶的接触面积，也防止了对接时与上部外套筒的内壁之间产生刚性碰撞。
[0013]所述竖直方向缓冲橡胶采用层状结构。
[0014]所述竖直方向缓冲橡胶的下方设置沙箱，沙箱内设有沙子，沙箱与下部外套筒呈一体式结构，下部外套筒的底部设有沙阀塞，沙阀塞处设有O型密封圈。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016](1)通过水平方向缓冲橡胶缓冲和吸收水平方向的碰撞载荷，通过竖直方向缓冲橡胶及沙子缓冲和吸收竖直方向的碰撞载荷，提高了海上平台拆除过程的安全性；
[0017](2)通过液压缸组机构，使上部接收器具有小范围内的位置调节功能和自动调节重量偏移的功能，可在驳船固定后，通过调整单个桩腿耦合装置的液压缸组机构，使得桩腿耦合装置能够快速准确地完成对接任务，可以更顺利的进行拆解作业中的耦合对接过程。
[0018]综上所述，该装置在保障缓冲效果的前提下，具有自我小范围调节位置的特色，具有效率高、精确度高以及稳定好等显著优势。
附图说明
[0019]图1是本技术的剖视结构示意图；
[0020]图2是竖直方向缓冲橡胶的结构示意图；
[0021]图3是法兰式导向阶梯轴的结构示意图；
[0022]图4是上部接收器的结构示意图。
[0023]图中：1下部外套筒；2沙阀塞；3O型密封圈；4竖直方向缓冲橡胶；401中心孔；5上部外套筒；6法兰套筒；7液压缸；8法兰盘Ⅰ；9法兰盘Ⅱ；10工字支撑套筒；11法兰式导向阶梯轴；1101法兰盘Ⅲ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双船法拆除海上平台上部组块的桩腿耦合装置，其特征在于：包括承重机构和对接耦合缓冲机构，对接耦合缓冲机构位于承重机构内，承重机构包括上部外套筒(5)和下部外套筒(1)，上部外套筒(5)和下部外套筒(1)固定连接；所述对接耦合缓冲机构包括由上至下依次设置的上部接收器(12)、液压缸机组、竖直方向缓冲橡胶(4)和沙子(14)，上部接收器(12)的顶部表面设有与插尖对接的凹槽，上部接收器(12)的环形侧面设有凹槽，凹槽内安装有水平方向缓冲橡胶(13)；法兰式导向阶梯轴(11)包括法兰盘Ⅲ(1101)和与法兰盘Ⅲ(1101)的底部表面固定连接的阶梯轴(1102)，法兰盘Ⅲ(1101)与上部接收器(12)的底部圆盘固定连接，阶梯轴(1102)的底部滑动插入竖直方向缓冲橡胶(4)顶部表面的中心孔(401)内，竖直方向缓冲橡胶(4)的下方设有沙子(14)；所述法兰盘Ⅲ(1101)的底部表面和竖直方向缓冲橡胶(4)之间的环形间隙内设有液压缸机组，液压机组包括数个沿环形间隙间隔设置的数个液压缸(7)，液压缸(7)设置在法兰套筒(6)内，法兰套筒底板的底部表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱明扬，李德江，傅强，王泓晖，刘贵杰，孟珣，明海芹，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。