本发明专利技术是有关于一种设置有插拔桩装置的浅滩海区抢险作业船，具有一作业船，在该作业船船体甲板上开设有供桩体插拔的贯穿孔，在贯穿孔上沿处的船体甲板上固定连接有一中空的吊装桁架，吊装桁架内吊放有竖直桩体，在桩体外表面对称侧纵向设置有齿条，与齿条相啮合的是驱动桩体纵向往复移动并致使桩体插入或拔出海床的升降机构。通过设置在船体上的插拔桩装置的插桩，将船体稳固在浅滩海区，以卸下抢险设备和人员，以及相应物资；抢险完毕后，通过插拔桩装置的起桩而使船体解除固定并自由航行。而固定后的抢险船体甲板就是一个可靠的作业平台。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种海底油管抢险作业设备，特别是一种。
技术介绍
海底管道是海上油气田开发不可或缺的生命线工程，自1973年我国铺设第一条海底管道以来，海底管道建设速度逐年加快。海底管道工作环境恶劣，存在管内油气腐蚀、管外波流冲刷、第三方作业撞击和拖网等危险因素，随着海底管道公里数增加及服役年限增长，海底管道破裂泄漏风险逐年增大。近年来海底管道事故频发，给我国造成了巨大的经济损失和恶劣的社会影响。例如，1996年南海惠州油田海底管道被渔船拖网拉断；2000年渤海渤西海底管道被船锚拖拉损伤泄漏；2006年埕岛油田中心一号至海三站海底输油管线穿孔泄漏；2007年中海油湛江分公司东方1-1海底管道断裂等。 众所周知，不管是出现何种事故，都需要有人员和设备，都需要在第一时间把抢险、堵漏的设备和人员运送到出事海区，目前，国内一些海上应急抢险机构虽配备了海上应急抢险船、水下管道干式维修舱、水下机器人等应急装备。然而，目前上述应急抢险船和装备在滩海、极浅海海底管道泄漏应急抢险中适用性差。其原因是，在水深不足3米的滩海区域，这些区域涨潮为海、退潮为滩，如果该区域海底管道发生破坏泄漏事故，存在由于滩涂土体承载力低，陆地运输车辆下不去，而由于水深不够又使得大型抢险船只不能靠近，致使海上应急装备进不来的现实情况，即使一些小型船能到达事故现场，但其无法固定，也不能有效、安全地卸载抢险设备和人员。综上所述，在目前浅滩海区抢险作业中，抢险装备、物资及人员不能及时有效送达事故发生地。同时在事故发生地缺少稳定性好、安全性高的抢险工作平台，现有的大型船只容易搁浅，而小型船只受环境因素影响明显，存在船体不稳定、不安全的隐患，并且运载能力有限。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述缺点和不足，本专利技术提供了一种适合于浅滩海区进行抢险作业的抢险作业船及船体固定方法。本专利技术所要解决的主要技术问题是通过设置在船体上的插拔桩装置的插桩，将船体稳固在浅滩海区，以卸下抢险设备和人员，以及相应物资；抢险完毕后，通过插拔桩装置的起桩而使船体解除固定并自由航行。而固定后的抢险船体甲板就是一个可靠的作业平台。本专利技术所要解决的技术问题是通过下面的技术方案实现的。一种设置有插拔桩装置的浅滩海区抢险作业船，具有一作业船，在该作业船船体甲板上开设有供桩体插拔的贯穿孔，在贯穿孔上沿处的船体甲板上固定连接有一中空的吊装桁架，吊装桁架内吊放有竖直桩体，桩体顶部与吊装系统相钩挂，在桩体外表面对称侧纵向设置有齿条，与齿条相啮合的是驱动桩体纵向往复移动并致使桩体插入或拔出海床的升降机构。参见图I。通过上述技术方案可以明显看出本专利技术优点和积极的技术效果，通过驱动电机驱动齿轮与桩体上的齿条啮合，就可把竖直的桩体插入海床并把船体牢固地固定在抢险现场的海滩上，解决了因水深变化及风浪影响导致的抢险船摇摆不定，既不能安全有效地装卸物资和人员，又不能有效地保证船体上抢险维修设备和人员正常、高效地工作的问题。不仅满足了抢险物资和人员的运送，而且可以在恶劣海况下将抢险船稳固在抢险现场，安全、高效地卸下物资及人员。当驱动齿轮反向转动即可使桩体从海床中拔出，而使船体解除固定并能自由航行。本专利技术所要进一步解决的技术问题是，为了更有效地保证桩体更容易、更快速的插入海床或从海床中拔出，进一步提高工作效率、节省准备工作时间、使船体的稳定性更可靠。本专利技术采取了下述技术手段。 在前述技术方案基础上，将桩体设计成具有下端开口的空心体，在桩体上端设有与一充压系统相连通的进气孔。船体上开设的供相对应桩体插拔的贯穿孔为2至4个，较佳为3至4个。参见图4、图7和图8。通过上述的技术方案可知，本专利技术供桩体插置的贯穿孔及与桩体相配套的吊装系统、升降机构及充压系统是两个或两个以上。如设置成两个，可在船体前后各设置一套；或三个，即呈三角形布局；或四个，在船体前后各设置两套。当然，设置三个或四个效果较佳、稳定性更好。无论设置几个，其所要解决的技术问题都是为了防止船体在风浪作用下产生摇摆和不稳定，以提高桩固的效果，保证船体在抢险作业区的稳定和安全。而充压系统和下开口空心桩体的设计及相应配合，可以提高插桩或拔桩的施工效率，缩短船体固定或解除固定的作业时间。当空心下开口桩体插入海床后，海床的泥沙是充填在桩体的空腔中，如图4，可以使桩体(相当于船的脚)插入海床后的稳定性、牢固度进一步提高，保证船体工作平台的稳定性、可靠性及安全性。在插桩作业时，充压系统可以向桩体内腔抽压而形成负压，达到一定负压值后启动升降机构进行插桩作业，由于负压作用，桩体可以更顺畅、更快插入海床，同时，可适当减少升降机构的动力消耗和驱转阻力，特别是这种负压可以使桩体产生吸附力而进一步提高桩体的稳定性和牢固性。当需要拔桩作业时，可以通过充压系统向桩体内部充压，以使桩体内腔体压力大于外部压力，其压差所产生的轴向膨胀作用力对空心桩体产生向上的推顶力，可以增加升降机构驱动桩体拔出时的整体作用力，使拔桩效率更高。现将本专利技术更详细的技术方案介绍如下升降机构固定在船体的滑道上，升降机构由驱动机构、与驱动机构连动的传动件、受传动件驱转的升降齿轮所组成，升降齿轮与空心桩体对称侧焊接的纵向齿条相啮合，升降齿轮、传动件中的各传动轮的轮轴均转动设置在支撑座中，各支撑座均设置在吊装桁架的相应位置处。参见图I和图6。驱动机构又由驱动电机及套装在其输出轴上的皮带轮或链轮组成，传动件是皮带或链条。参见图I。在升降齿轮上方的吊装桁架上对称设置有与圆筒形桩体外表面上固定的齿条相卡钩或脱开的固定器，固定器呈L状，其一端与吊装桁架通过螺栓锁固，其拐角处与吊装桁架转动连接；吊装桁架的底部设有连接板，并通过连接螺栓与船体固定。参见图I。固定器呈L形锐角状，在固定器一端的螺栓拔出后，该固定器可沿其拐角处的转动连接点转出脱离与桩体的钩挂，或转入并将其一端通过螺栓锁固实现与桩体的钩挂。参见图I。设置固定器的目的是在桩体静止吊放状态下，起钩挂和定位桩体的作用，即防止其在非工作状态摆转，配合吊装系统进行定位。例如拔桩作业结束后，可以将固定器转入实现与桩体外齿条进行钩卡，插拔桩体作业时，应先把固定器转出并脱离挂钩。在与桩体外部纵向齿条径向相错90度位置的吊装桁架对应侧部位各连接有一组或一组以上的限位轮，限位轮的自由端的轮体与桩体外周表面相滚动接触。限位轮设置的作用是为了防止桩体在工作状态或非工作状态下的径向摆动，限位 轮与固定器在桩体非工作状态起到径向定位的作用。限位轮与升降齿轮在桩体进行插拔桩的工作状态下还起到径向定位导向的作用。参见图6。所述吊装桁架上还设置有与升降机构共用同一驱动机构的吊装系统，吊装系统由卷绕轮、驱动卷绕轮转动的驱动机构、缠绕在卷绕轮上的钢丝绳及转动设置在吊装桁架上的定滑轮构成，卷绕轮上的钢丝绳的自由端绕过定滑轮及定滑轮下方的一动滑轮后与定滑轮栓固，动滑轮上的吊钩与空心桩体上端的吊环相钩挂或脱开；其中，所述升降齿轮与吊装系统的卷绕轮同轴，并设置有用以分离卷绕轮转动和升降齿轮转动的离合器。参见图I和图9。吊装系统的作用是在插桩前将桩体沉放到海床表面。充压系统由安装在船体上的压力泵、依次连接在压力泵上的控制阀、压力表、放空阀及充压软管构成，充压软管另一端通过桩体顶部进气孔处安装的控制阀与桩体的进气孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设置有插拔桩装置的浅滩海区抢险作业船，具有一作业船，其特征在于：在该作业船船体甲板上开设有供桩体插拔的贯穿孔，在贯穿孔上沿处的船体甲板上固定连接有一中空的吊装桁架，吊装桁架内吊放有竖直桩体，在桩体外表面对称侧纵向设置有齿条，与齿条相啮合的是驱动桩体纵向往复移动并致使桩体插入或拔出海床的升降机构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡家顺，孙文勇，牛蕴，赵永涛，魏振强，蒋宇，李娜，李佳宜，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团安全环保技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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