一種深水定深釋放鎖及其應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋工程領(lǐng)域，特別是涉及一種深水定深釋放鎖及其應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前海洋石油產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，以及其他遠(yuǎn)海工程越來越多，海底管線及電纜的敷設(shè)量越來越大，但是施工的精度和設(shè)備專業(yè)輔助設(shè)備非常昂貴，且應(yīng)力精度控制困難。
[0003]傳統(tǒng)敷管船敷設(shè)管線深度限制在400米以內(nèi)，主要是因為隨著海域深度增加，水中懸浮管線長度增加，懸浮管線對敷管船的導(dǎo)架吊機的起重能力要求線性增加，而對船舶造價的影響將會以指數(shù)形式增長，且船舶安全性也將受到影響。因此提供一種簡潔的系統(tǒng)和方法，提高深海管線和電纜施工的效率和安全性，降低施工成本是海洋深海施工的趨勢要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種可反復(fù)使用的穩(wěn)定氣體動態(tài)傳遞的并提供浮力平衡的深水定深釋放鎖及其應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種深水定深釋放鎖，包括一個用于包裹管線的充氣的浮體及在浮體外圍設(shè)有的用于扎緊浮體的扣鎖，扣鎖包括一個鎖扣和一個與鎖扣相配合鎖緊的鎖舌，鎖扣設(shè)有彈簧，彈簧的一端設(shè)有可調(diào)節(jié)彈簧形變量的深度調(diào)整旋鈕螺絲，彈簧在設(shè)定的深度推開鎖舌。
[0006]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，彈簧的另一端設(shè)有擋板，鎖扣內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向鎖舌出鎖扣的斜面導(dǎo)板。
[0007]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，鎖扣設(shè)有鎖扣孔鎖舌設(shè)有鎖舌舌面，鎖舌舌面卡扣于鎖扣孔。
[0008]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，浮體的橫截面為一個設(shè)有開口的圓環(huán)，浮體兩端設(shè)有可連接氣管的接口。
[0009]一種上述的深水定深釋放鎖及其應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法，其特征在于，包括以下步驟:
1)、將若干深水定深釋放鎖均勻設(shè)置在需要敷設(shè)的管線上，各相鄰深水定深釋放鎖之間均連接氣管；
2)、將各深水定深釋放鎖包裹需要敷設(shè)的管線；
3)、將鎖扣和鎖舌連接并鎖緊深水定深釋放鎖；
4)、按照管線的敷設(shè)深度調(diào)整深度調(diào)整旋鈕螺絲；
5)、各氣管上依次均連接壓差閥和脫離封閉閥，根據(jù)管線的敷設(shè)深度設(shè)定各壓差閥的壓力，設(shè)定值小于深度差；
6)、對浮體充氣，管線帶動浮體下沉； 7)、管線到達(dá)預(yù)定深度，深水定深釋放鎖的扣鎖解鎖釋放，管線敷設(shè)成功，深水定深釋放鎖隨浮體上浮，回收整個敷設(shè)系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的有益效果:此深水定深釋放鎖設(shè)有深度調(diào)整旋鈕螺絲，使得系統(tǒng)通過操作人員可以根據(jù)施工區(qū)域設(shè)計深度，對扣鎖的深度調(diào)整旋鈕螺絲進行設(shè)定，設(shè)有的充氣的浮體和扣鎖，使得當(dāng)隨著水深變化，浮體內(nèi)氣體被壓縮，浮體周長變小，鎖舌被鎖扣內(nèi)彈簧推出，扣鎖自動打開；此深水定深釋放鎖應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，操作安全，浮體可以輔助其回收進行重復(fù)使用，有效降低深海管線施工的成本。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
圖1是本發(fā)明實施例所述深水定深釋放鎖應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例所述深水定深釋放鎖的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例所述鎖扣俯視圖；
圖4是本發(fā)明實施例所述鎖扣整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明實施例所述鎖舌俯視圖；
圖6是本發(fā)明實施例所述鎖舌主視圖。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1?圖6，本發(fā)明為一種深水定深釋放鎖，包括一個用于包裹管線2的充氣的浮體12及在浮體12外圍設(shè)有的用于扎緊浮體12的扣鎖11，扣鎖11包括一個鎖扣13和一個與鎖扣13相配合鎖緊的鎖舌14，鎖扣13設(shè)有彈簧16，彈簧16的一端設(shè)有可調(diào)節(jié)彈簧形變量的深度調(diào)整旋鈕螺絲17，彈簧16在設(shè)定的深度推開鎖舌14。
[0013]此深水定深釋放鎖設(shè)有深度調(diào)整旋鈕螺絲17，使得系統(tǒng)通過操作人員可以根據(jù)施工區(qū)域設(shè)計深度，對扣鎖11的深度調(diào)整旋鈕螺絲17進行設(shè)定，設(shè)有的充氣的浮體12和扣鎖11，使得當(dāng)隨著水深變化，浮體12內(nèi)氣體被壓縮，浮體12周長變小，鎖舌14被鎖扣13內(nèi)彈簧16推出，扣鎖11自動打開；此深水定深釋放鎖應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，操作安全，浮體12可以輔助其回收進行重復(fù)使用，有效降低深海管線施工的成本。
[0014]作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，彈簧16的另一端設(shè)有擋板15，鎖扣13內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向鎖舌14進出鎖扣13的斜面導(dǎo)板18。
[0015]作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，鎖扣13設(shè)有鎖扣孔131，鎖舌14設(shè)有鎖舌舌面141，鎖舌舌面141卡扣于鎖扣孔131。
[0016]作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，浮體12的橫截面為一個設(shè)有開口的圓環(huán)，浮體12兩端設(shè)有可連接氣管5的接口。
[0017]釋放前將鎖扣13的鎖舌舌面141穿過鎖舌14的鎖扣孔131扣住，類似軍用皮帶方式，根據(jù)釋放水深，調(diào)節(jié)釋放深度調(diào)整旋鈕螺絲17，當(dāng)浮體12跟隨線纜或鋼管在水中下沉?xí)r，外部壓強不斷增大，根據(jù)壓強公式PV/T=恒量，溫度變化忽略，如3000米水深工況下，浮體12體積縮小300倍，則浮體12半徑減少，浮體12周長減小，則捆綁帶松弛到預(yù)期程度，扣鎖11內(nèi)的彈簧16推動擋板15將鎖舌14沿斜面導(dǎo)板18推出鎖扣13，解鎖，斜面導(dǎo)板18用于導(dǎo)向鎖舌14進出鎖扣13，浮體12解鎖后脫離鋼管或線纜上浮。
[0018]一種上述的深水定深釋放鎖及其應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法，其特征在于，包括以下步驟:
I )、將若干深水定深釋放鎖I均勻設(shè)置在需要敷設(shè)的管線2上，各相鄰深水定深釋放鎖I之間均連接氣管5 ;
2)、將各深水定深釋放鎖I包裹需要敷設(shè)的管線2；
3)、將鎖扣13和鎖舌14連接并鎖緊深水定深釋放鎖I;
4)、按照管線2的敷設(shè)深度調(diào)整深度調(diào)整旋鈕螺絲17;
5)、各氣管5上依次均連接壓差閥3和脫離封閉閥4，根據(jù)管線2的敷設(shè)深度設(shè)定各壓差閥3的壓力，設(shè)定值小于深度差；
6)、對浮體12充氣，管線2帶動浮體12下沉；
7)、管線2到達(dá)預(yù)定深度，深水定深釋放鎖I的扣鎖11解鎖釋放，管線2敷設(shè)成功，深水定深釋放鎖I隨浮體12上浮，回收整個敷設(shè)系統(tǒng)。
[0019]各浮體12的間距根據(jù)管線2的重量設(shè)定，系統(tǒng)通過操作人員根據(jù)施工區(qū)域設(shè)計深度，施工管線參數(shù)選擇浮體平衡管線敷設(shè)中的重力，減小管線2應(yīng)力變形和損傷，通過對壓差閥3進行設(shè)定，標(biāo)準(zhǔn)浮體12間距，通過浮體12和相應(yīng)管線2下沉，深水區(qū)的浮體12受到壓強增加，浮體12內(nèi)其一傳遞到較高位置的浮體12內(nèi)。較高位置的浮體12內(nèi)氣體壓強Pim為較低位浮體12內(nèi)氣體壓強Pn減去壓差閥3對應(yīng)壓強P ο,即Pn =P0 + PN_1;其中壓差閥3對應(yīng)壓強匕為根據(jù)施工設(shè)計中浮體12在海水內(nèi)高度差設(shè)定。管線外附浮體12，浮體12內(nèi)充氣，氮氣或類似氣體，氣體壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，根據(jù)管線重量等參數(shù)設(shè)定浮體12間距，浮體12間通過氣管連接，氣管5上設(shè)有壓差閥3和脫離封閉閥4。壓差閥3設(shè)定壓力根據(jù)浮體12在水中的垂直深度進行設(shè)定，設(shè)定值小于深度差，則隨著管線2帶動浮體12下沉，夕卜部壓力增大，浮體12內(nèi)氣體被壓縮向較高位浮體12流動，浮體12半徑減少，浮體12周長減小，在設(shè)定點浮體12脫離管線2上浮，被回收再次使用。
[0020]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種深水定深釋放鎖，其特征在于:包括一個用于包裹管線(2)的充氣的浮體(12)及在所述浮體(12)外圍設(shè)有的用于扎緊所述浮體(12)的扣鎖(11)，所述扣鎖(11)包括一個鎖扣(13)和一個與所述鎖扣(13)相配合鎖緊的鎖舌(14)，所述鎖扣(13)設(shè)有彈簧(16)，所述彈簧(16)的一端設(shè)有可調(diào)節(jié)彈簧形變量的深度調(diào)整旋鈕螺絲(17)，所述彈簧(16)在設(shè)定的深度推開鎖舌(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述深水定深釋放鎖，其特征在于:所述彈簧(16)的另一端設(shè)有擋板(15)，所述鎖扣(13)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向鎖舌(14)進出鎖扣(13)的斜面導(dǎo)板(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述深水定深釋放鎖，其特征在于:所述鎖扣(13)設(shè)有鎖扣孔(131)，所述鎖舌(14)設(shè)有鎖舌舌面(141)，所述鎖舌舌面(141)卡扣于鎖扣孔(131)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述深水定深釋放鎖，其特征在于:所述浮體(12)的橫截面為一個設(shè)有開口的圓環(huán)，所述浮體(12 )兩端設(shè)有可連接氣管(5 )的接口。
5.一種權(quán)利要求1或2或4所述的深水定深釋放鎖及其應(yīng)用在深水管線敷設(shè)中的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、將若干深水定深釋放鎖(I)均勻設(shè)置在需要敷設(shè)的管線(2)上，各相鄰深水定深釋放鎖(I)之間均連接氣管(5)； 2)、將各深水定深釋放鎖(I)包裹需要敷設(shè)的管線(2)； 3)、將所述鎖扣(13)和鎖舌(14)連接并鎖緊深水定深釋放鎖(I); 4)、按照管線(2)的敷設(shè)深度調(diào)整深度調(diào)整旋鈕螺絲(17); 5)、各所述氣管(5)上依次均連接壓差閥(3)和脫離封閉閥(4)，根據(jù)管線(2)的敷設(shè)深度設(shè)定各壓差閥(3)的壓力，設(shè)定值小于深度差； 6)、對所述浮體(12)充氣，所述管線(2)帶動浮體(12)下沉； 7)、所述管線(2)到達(dá)預(yù)定深度，深水定深釋放鎖(I)的扣鎖(11)解鎖釋放，所述管線(2)敷設(shè)成功，深水定深釋放鎖(I)隨浮體(12)上浮，回收整個敷設(shè)系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種深水定深釋放鎖，包括一個用于包裹管線的充氣的浮體及在浮體外圍設(shè)有的用于扎緊所述浮體的扣鎖，扣鎖包括一個鎖扣和一個與鎖扣相配合鎖緊的鎖舌，鎖扣設(shè)有彈簧，彈簧的一端設(shè)有可調(diào)節(jié)彈簧形變量的深度調(diào)整旋鈕螺絲，彈簧在設(shè)定的深度推開鎖舌。此深水定深釋放鎖設(shè)有深度調(diào)整旋鈕螺絲，使得系統(tǒng)通過操作人員可以根據(jù)施工區(qū)域設(shè)計深度，對扣鎖的深度調(diào)整旋鈕螺絲進行設(shè)定，設(shè)有的充氣的浮體和扣鎖，使得當(dāng)隨著水深變化，浮體內(nèi)氣體被壓縮，浮體周長變小，鎖舌被鎖扣內(nèi)彈簧推片推出，扣鎖自動打開。本發(fā)明適用于海洋工程領(lǐng)域。
【IPC分類】F16L1-20, H02G1-10, F16L1-12
【公開號】CN104806817
【申請?zhí)枴緾N201510159395
【發(fā)明人】張雷, 向宏, 伍駿, 黎宇, 趙寧
【申請人】廣州文沖船廠有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月3日