【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋平台设施防护，特别是涉及一种海洋平台立管防撞装置。
技术介绍
1、随着海洋油气资源开发不断扩张，海洋平台数量逐渐增加，随之而来设施运行新的相关问题亟待人们去解决。在海洋平台设施中，海洋平台立管是连接海底和海平面以上设施的垂直管状结构，通常用于油气勘探和生产。它是海洋平台上的一个关键组成部分，承担着输送油气的功能。在寒冷地区的冬季，海平面上易形成海冰，当海冰随着洋流移动并逐渐靠近海洋平台立管时，海冰可能将会对海洋平台立管造成冲击载荷，使得海洋平台立管结构破坏。此外，当海洋平台建设在航运繁忙区域时，船舶在导航错误，天气恶劣以及船舶操作失误的情况下，船舶可能与海洋平台立管相撞击，造成海洋平台立管损坏。
2、为了防止海洋平台立管被撞击损坏，急需一种海洋平台立管防撞装置来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决在寒冷地区的冬季，海平面上易形成海冰，当海冰随着洋流移动并逐渐靠近海洋平台立管时，海冰可能将会对海洋平台立管造成冲击载荷，使得海洋平台立管结构破坏。此外，当海洋平台建设在航运繁忙区域时，船舶在导航错误，天气恶劣以及船舶操作失误的情况下，船舶可能与海洋平台立管相撞击，造成海洋平台立管损坏的问题。
2、为此目的，本专利技术提供一种海洋平台立管防撞装置，包括气囊、护舷、受力转换机构和保护壳，所述气囊包裹在海洋平台立管的外周，所述保护壳套在所述气囊的外侧并与气囊连接，所述护舷位于所述保护壳的外侧并通过所述受力转换机
3、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述海洋平台立管防撞装置还包括自动转动机构，所述自动转动机构与所述保护壳连接，所述受力转换机构通过所述自动转动机构与所述保护壳连接，所述自动转动机构设置为能够驱动所述护舷进行圆周运动以移动至将要发生撞击的方向。
4、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述受力转换机构包括第一连接杆、第二连接杆、盒体、第一齿板和第二齿板，所述盒体内滑动连接有两个呈上下分布的第一齿板和第二齿板，所述第一齿板和所述第二齿板之间啮合有与盒体转动连接的齿轮，所述护舷通过所述第一连接杆与所述第一齿板连接，所述第二连接杆的一端与所述第二齿板连接，所述第二连接杆的另一端与所述保护壳连接。
5、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述第一连接杆伸进所述盒体内并通过第一弹簧与所述第一齿板连接，所述第二连接杆伸进所述盒体内并通过第二弹簧与所述第二齿板连接。
6、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述自动转动机构包括支座、控制主板、超声波雷达传感器和旋转驱动组件，所述支座固定在所述保护壳的外壁上，所述受力转换机构通过支座与保护壳连接，所述控制主板安装在所述支座上，所述超声波雷达传感器安装在所述保护壳的顶端并与所述控制主板通信连接，所述旋转驱动组件设置在所述保护壳上并能够驱动所述保护壳和护舷共同旋转，所述控制主板与所述旋转驱动组件通信连接，以在接收到所述超声波雷达传感器发送的即将发生撞击的方位信息后控制所述旋转驱动组件驱动所述护舷旋转至该方位。
7、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述旋转驱动组件包括第一转动器、第二转动器、第一转动轨道和第二转动轨道，所述第一转动轨道和所述第二转动轨道以上下排布方式固定套在所述保护壳的外侧，所述支座位于所述第一转动轨道和第二转动轨道之间，所述第一转动器和所述第二转动器的结构相同并分别设置在所述支座的顶端和底端，所述第一转动器包括电机、履带、驱动轮和两个从动轮，所述电机与所述支座固定连接，所述控制主板与所述电机的控制端连接，所述驱动轮与所述电机的输出轴连接，所述从动轮与所述支座转动连接，所述履带套设在所述驱动轮和从动轮上并与其啮合，所述第一转动器中的履带与所述第一转动轨道接触，所述第二转动器中的履带与所述第二转动轨道接触，所述电机带动所述驱动轮旋转以使履带跟随旋转，所述第一转动轨道和所述第二转动轨道在对应的履带旋转驱动下共同带动保护壳和护舷旋转。
8、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述第一转动轨道和第二转动轨道的结构相同并对称分布，所述第一转动轨道为环形结构，所述第一转动轨道的内侧壁上设有环形槽，所述第一转动器位于所述第一转动轨道的环形槽内，所述第二转动器位于所述第二转动轨道的环形槽内，所述履带与所述环形槽的内壁接触，所述第一转动轨道的外壁上向外侧延伸有法兰用于与所述保护壳固定连接。
9、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述环形槽内固定有环形磁铁，所述第一转动器和所述第二转动器中的驱动轮均为磁性转轮，所述第一转动轨道上安装的所述环形磁铁与所述第一转动器中的驱动轮的磁性不同以达到异性相吸，所述第二转动轨道上安装的所述环形磁铁与所述第二转动器中的驱动轮的磁性相同以达到同性排斥。
10、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述护舷呈v型结构，所述护舷的角端外侧壁面为圆弧形面，且包含圆弧形面的所述护舷的部分角端采用聚四氟乙烯材质制成；并且/或者
11、所述气囊的顶端设置进出气口，所述进出气口上安装有气阀，所述气阀从保护壳的顶端伸出至外侧。
12、在上述海洋平台立管防撞装置的具体实施方式中，所述保护壳包括至少三个分壳体，每个分壳体的内侧壁上固定有支撑臂，所述支撑臂与所述气囊固定连接，相邻分壳体之间可拆卸固定连接。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
14、1、本专利技术设计的受力转换机构，能够将船舶或海冰的冲击载荷(撞击力)转换为拉伸载荷，即施加在保护壳上的力为向外的拉力，保护壳将发生朝外形变，起到保护海洋平台立管完整性的作用；在海洋平台立管的外周包裹气囊，不仅为海洋平台立管防撞装置整体提供浮力，可以通过充放气来调节浮力大小以使海洋平台立管防撞装置包括在所需保护的立管段，而且当护舷以及保护壳都因冲击载荷过大而失效时，此时冲击载荷将直接作用于气囊，当气囊受到冲击载荷时，气囊将会被压缩，气囊内气体将从气阀排出，对冲击能力进行一级耗能，防止冲击能量过大对海洋平台立管造成破坏，气囊对冲击载荷具有缓冲作用，防止冲击载荷对海洋平台立管的直接破坏，同样起到保护目的，因此本专利技术设计了护舷、保护壳和气囊形成多级防护，保护力度更大、更好；
15、2、本专利技术设计的自动转动装置能够根据超声波雷达传感器检测的即将发生撞击的方位信息来驱动护舷移动至船舶或海冰将要发生撞击的撞击方向，相比传统的保护方式，防护效果更佳，并且自动转动装置的结构简单，节约材料，制作成本低便于被普遍使用；
16、3、将护舷设计为v型结构，使得海冰或船舶在撞击护舷顶部后，海冰或船舶改变运动方向，防止二次撞击，将护舷角度的外侧壁面设计为圆弧形，最大限度减缓海冰或船舶的冲击载荷，并采用新型缓冲材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海洋平台立管防撞装置，其特征在于，包括气囊、护舷、受力转换机构和保护壳，所述气囊包裹在海洋平台立管的外周，所述保护壳套在所述气囊的外侧并与气囊连接，所述护舷位于所述保护壳的外侧并通过所述受力转换机构与所述保护壳连接，所述受力转换机构设置为能够将所述护舷受到的垂直于立管轴线方向的冲击载荷的方向改变以形成相反方向的拉伸载荷施加在所述保护壳上。
2.根据权利要求1所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述海洋平台立管防撞装置还包括自动转动机构，所述自动转动机构与所述保护壳连接，所述受力转换机构通过所述自动转动机构与所述保护壳连接，所述自动转动机构设置为能够驱动所述护舷进行圆周运动以移动至将要发生撞击的方向。
3.根据权利要求1所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述受力转换机构包括第一连接杆、第二连接杆、盒体、第一齿板和第二齿板，所述盒体内滑动连接有两个呈上下分布的第一齿板和第二齿板，所述第一齿板和所述第二齿板之间啮合有与盒体转动连接的齿轮，所述护舷通过所述第一连接杆与所述第一齿板连接，所述第二连接杆的一端与所述第二齿板连接，所述第二连接杆的另一端
4.根据权利要求3所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述第一连接杆伸进所述盒体内并通过第一弹簧与所述第一齿板连接，所述第二连接杆伸进所述盒体内并通过第二弹簧与所述第二齿板连接。
5.根据权利要求2所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述自动转动机构包括支座、控制主板、超声波雷达传感器和旋转驱动组件，所述支座固定在所述保护壳的外壁上，所述受力转换机构通过支座与保护壳连接，所述控制主板安装在所述支座上，所述超声波雷达传感器安装在所述保护壳的顶端并与所述控制主板通信连接，所述旋转驱动组件设置在所述保护壳上并能够驱动所述保护壳和护舷共同旋转，所述控制主板与所述旋转驱动组件通信连接，以在接收到所述超声波雷达传感器发送的即将发生撞击的方位信息后控制所述旋转驱动组件驱动所述护舷旋转至该方位。
6.根据权利要求5所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述旋转驱动组件包括第一转动器、第二转动器、第一转动轨道和第二转动轨道，所述第一转动轨道和所述第二转动轨道以上下排布方式固定套在所述保护壳的外侧，所述支座位于所述第一转动轨道和第二转动轨道之间，所述第一转动器和所述第二转动器的结构相同并分别设置在所述支座的顶端和底端，所述第一转动器包括电机、履带、驱动轮和两个从动轮，所述电机与所述支座固定连接，所述控制主板与所述电机的控制端连接，所述驱动轮与所述电机的输出轴连接，所述从动轮与所述支座转动连接，所述履带套设在所述驱动轮和从动轮上并与其啮合，所述第一转动器中的履带与所述第一转动轨道接触，所述第二转动器中的履带与所述第二转动轨道接触，所述电机带动所述驱动轮旋转以使履带跟随旋转，所述第一转动轨道和所述第二转动轨道在对应的履带旋转驱动下共同带动保护壳和护舷旋转。
7.根据权利要求6所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述第一转动轨道和第二转动轨道的结构相同并对称分布，所述第一转动轨道为环形结构，所述第一转动轨道的内侧壁上设有环形槽，所述第一转动器位于所述第一转动轨道的环形槽内，所述第二转动器位于所述第二转动轨道的环形槽内，所述履带与所述环形槽的内壁接触，所述第一转动轨道的外壁上向外侧延伸有法兰用于与所述保护壳固定连接。
8.根据权利要求7所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述环形槽内固定有环形磁铁，所述第一转动器和所述第二转动器中的驱动轮均为磁性转轮，所述第一转动轨道上安装的所述环形磁铁与所述第一转动器中的驱动轮的磁性不同以达到异性相吸，所述第二转动轨道上安装的所述环形磁铁与所述第二转动器中的驱动轮的磁性相同以达到同性排斥。
9.根据权利要求1所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述护舷呈V型结构，所述护舷的角端外侧壁面为圆弧形面，且包含圆弧形面的所述护舷的部分角端采用聚四氟乙烯材质制成；并且/或者
10.根据权利要求1所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述保护壳包括至少三个分壳体，每个分壳体的内侧壁上固定有支撑臂，所述支撑臂与所述气囊固定连接，相邻分壳体之间可拆卸固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种海洋平台立管防撞装置，其特征在于，包括气囊、护舷、受力转换机构和保护壳，所述气囊包裹在海洋平台立管的外周，所述保护壳套在所述气囊的外侧并与气囊连接，所述护舷位于所述保护壳的外侧并通过所述受力转换机构与所述保护壳连接，所述受力转换机构设置为能够将所述护舷受到的垂直于立管轴线方向的冲击载荷的方向改变以形成相反方向的拉伸载荷施加在所述保护壳上。
2.根据权利要求1所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述海洋平台立管防撞装置还包括自动转动机构，所述自动转动机构与所述保护壳连接，所述受力转换机构通过所述自动转动机构与所述保护壳连接，所述自动转动机构设置为能够驱动所述护舷进行圆周运动以移动至将要发生撞击的方向。
3.根据权利要求1所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述受力转换机构包括第一连接杆、第二连接杆、盒体、第一齿板和第二齿板，所述盒体内滑动连接有两个呈上下分布的第一齿板和第二齿板，所述第一齿板和所述第二齿板之间啮合有与盒体转动连接的齿轮，所述护舷通过所述第一连接杆与所述第一齿板连接，所述第二连接杆的一端与所述第二齿板连接，所述第二连接杆的另一端与所述保护壳连接。
4.根据权利要求3所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述第一连接杆伸进所述盒体内并通过第一弹簧与所述第一齿板连接，所述第二连接杆伸进所述盒体内并通过第二弹簧与所述第二齿板连接。
5.根据权利要求2所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述自动转动机构包括支座、控制主板、超声波雷达传感器和旋转驱动组件，所述支座固定在所述保护壳的外壁上，所述受力转换机构通过支座与保护壳连接，所述控制主板安装在所述支座上，所述超声波雷达传感器安装在所述保护壳的顶端并与所述控制主板通信连接，所述旋转驱动组件设置在所述保护壳上并能够驱动所述保护壳和护舷共同旋转，所述控制主板与所述旋转驱动组件通信连接，以在接收到所述超声波雷达传感器发送的即将发生撞击的方位信息后控制所述旋转驱动组件驱动所述护舷旋转至该方位。
6.根据权利要求5所述的海洋平台立管防撞装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李达，贾鲁生，付殿福，刘华清，黄俊，李琰程，宋紫君，张倩楠，付丽宁，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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