裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，包括：一底部支撐框架、安裝在底部支撐框架上的管匯工藝管線、上部導(dǎo)向裝配框架、用于約束和支撐管匯工藝管線的數(shù)個(gè)管線導(dǎo)向+支架；其中，上部導(dǎo)向裝配框架是由數(shù)個(gè)立柱，數(shù)個(gè)主立柱和橫撐交叉連接而成，主立柱的頂部位置安裝有吊點(diǎn)；主立柱上向外沿伸連接有一導(dǎo)向套筒。本發(fā)明不僅能夠通過(guò)吊機(jī)單獨(dú)下放至海底基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，并與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裝配成整體；而且，能夠?qū)⒐に嚬芫€和接口結(jié)構(gòu)的荷載有效地傳遞到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，大大地降低了對(duì)安裝船舶的要求，擴(kuò)大了船舶資源的可選范圍和氣候窗的選擇；同時(shí)，降低了安裝難度和施工風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水下管匯，尤其涉及一種用于海洋油氣開(kāi)發(fā)的裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)。 屬于海洋石油工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 水下生產(chǎn)系統(tǒng)是深水海洋油氣開(kāi)發(fā)中必備和基礎(chǔ)性設(shè)備。隨著我國(guó)油氣資源的開(kāi) 發(fā)逐步走向深水和邊際油氣田，水下生產(chǎn)系統(tǒng)已得到了廣泛應(yīng)用，水下生產(chǎn)系統(tǒng)將是今后 海洋油氣開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的關(guān)鍵。
[0003] 水下管匯在水下油氣開(kāi)發(fā)中占有重要的地位，通過(guò)水下管匯與其他水下設(shè)備連 接，完成水下的集輸分配，實(shí)現(xiàn)整個(gè)水下生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化布局。
[0004] 目前，現(xiàn)有的水下管匯主要是由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、管匯結(jié)構(gòu)和保護(hù)結(jié)構(gòu)連接組成。由于其 體積和重量較大，往往大大超過(guò)常規(guī)的海上安裝吊機(jī)的起吊能力。如果采用水下管匯整體 下放的安裝方式，將對(duì)海上安裝作業(yè)提出極高的挑戰(zhàn)，需要船舶吊機(jī)有足夠的起吊能力和 懸臂跨距，同時(shí)，還會(huì)限制安裝的氣候窗，從而，增加了安裝難度和水下作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種裝配式水下管 匯結(jié)構(gòu)，其不僅能夠通過(guò)吊機(jī)單獨(dú)下放至海底基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，并與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裝配成整體；而 且，能夠?qū)⒐に嚬芫€和接口結(jié)構(gòu)的荷載有效地傳遞到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，大大地降低了對(duì)安裝船 舶的要求，擴(kuò)大了船舶資源的可選范圍和氣候窗的選擇；同時(shí)，降低了安裝難度和施工風(fēng) 險(xiǎn)。
[0006] 本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括：一底部支撐框架、安裝在底部支撐 框架上的管匯工藝管線、上部導(dǎo)向裝配框架、用于約束和支撐管匯工藝管線的數(shù)個(gè)管線導(dǎo) 向+支架；其中，上部導(dǎo)向裝配框架是由數(shù)個(gè)立柱，數(shù)個(gè)主立柱和橫撐交叉連接而成，主立 柱的頂部位置安裝有吊點(diǎn)；主立柱上向外沿伸連接有一導(dǎo)向套筒。
[0008] 所述底部支撐框架是由工字鋼焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，底部支撐框架上設(shè)有限位套 筒。
[0009] 所述導(dǎo)向套筒為倒置喇叭口形。
[0010] 所述底部支撐框架的工字鋼與上部導(dǎo)向裝配框架的立柱、主立柱相交的節(jié)點(diǎn)底部 安裝有加強(qiáng)筋板；其中，主立柱上還安裝有過(guò)渡環(huán)板；底部支撐框架的工字鋼上設(shè)置有球 閥限位支座，該球閥限位支座由十字交叉板焊接構(gòu)成。
[0011] 所述管線導(dǎo)向支架由上、下半瓦卡子及螺栓螺母對(duì)連接構(gòu)成，管線導(dǎo)向支架兩側(cè) 安裝有加強(qiáng)斜撐。
[0012] 所述立柱上設(shè)置有一個(gè)牛眼鞍座。
[0013] 所述管匯工藝管線設(shè)有：數(shù)個(gè)主管線及與數(shù)個(gè)主管線相連的數(shù)個(gè)支管線，管匯工 藝管線是由冶金復(fù)合管、水下三通、水下法蘭、水下控制閥連接構(gòu)成；其中，主管線的一端與 剛性海底管道連接，主管線的另一端用于臨時(shí)清管；支管線通過(guò)水下三通與主管線連接； 兩根支管線通過(guò)一個(gè)水下閘閥節(jié)流與跨接管連接，另外，兩根支管線通過(guò)雙閘閥隔斷預(yù)留。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：
[0015] 1、降低了對(duì)安裝船舶的要求，擴(kuò)大了船舶資源的可選范圍和氣候窗的選擇，同時(shí)， 減少安裝難度和施工風(fēng)險(xiǎn)；
[0016] 2、將管匯核心結(jié)構(gòu)模塊化，便于后續(xù)的建造、測(cè)試、運(yùn)輸安裝等工作，其設(shè)計(jì)理念 同樣適用于其它水下設(shè)施；同時(shí)，采用裝配連接的形式，可滿足回收的要求，有利于后期的 維修檢測(cè)等需要；
[0017] 3、帶喇叭口的導(dǎo)向套筒裝配結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)水下結(jié)構(gòu)的對(duì)接，限位套筒下部基礎(chǔ) 裝配，可將工藝管線和接口結(jié)構(gòu)的荷載有效傳遞到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；
[0018] 4、牛眼的設(shè)置可滿足水平度安裝精度調(diào)整的需求，底部支撐框架中密閉空間可進(jìn) 行灌注鐵砂或者混凝土實(shí)現(xiàn)配重的要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框架示意圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明工藝管線示意圖。
[0022] 圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明：
[0023] 1.底部支撐框架、2.管匯工藝管線、3.上部導(dǎo)向裝配框架、4.工字鋼、5.管線導(dǎo) 向支架、6.立柱、7.橫撐、8.主立柱、9.吊點(diǎn)、10.導(dǎo)向套筒、11.限位套筒、12.加強(qiáng)筋板、 13.過(guò)渡環(huán)板、14.立管、15.加強(qiáng)斜撐、16.球閥限位支座、17.牛眼鞍座、18.冶金復(fù)合管、 19.水下三通、20.水下球法蘭、21.水下盲法蘭、22.水下球閥、23.水下閘閥。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括：底部支撐框架1、安裝在底部支撐框架1上的 管匯工藝管線2、用于約束和支撐管匯工藝管線2的數(shù)個(gè)管線導(dǎo)向支架5和安裝在底部支 撐框架1上的上部導(dǎo)向裝配框架3 ;其中，底部支撐框架1是由工字鋼4焊接而成的框架結(jié) 構(gòu)，底部支撐框架1上設(shè)有限位套筒11 ;管線導(dǎo)向支架5內(nèi)放置有墊圈，用以釋放管線的軸 向自由度；上部導(dǎo)向裝配框架3是由數(shù)個(gè)立柱6,數(shù)個(gè)主立柱8和橫撐7交叉連接而成，該 立柱6與底部支撐框架1采用焊接方式固定，該主立柱8采用軸孔連接方式配合安裝在底 部支撐框架1的限位套筒11內(nèi)；主立柱8的頂部位置采用焊接方式安裝有吊點(diǎn)9 ;該主立 柱8中部分主立柱8上向外沿伸連接有一導(dǎo)向套筒10,該導(dǎo)向套筒10為倒置喇叭口形。
[0025] 上述底部支撐框架1的工字鋼4與上部導(dǎo)向裝配框架3中立柱6、主立柱8相交的 節(jié)點(diǎn)底部采用焊接方式安裝有加強(qiáng)筋板12 ;其中，主立柱8上采用焊接方式安裝有過(guò)渡環(huán) 板13。
[0026] 本實(shí)施例：管線導(dǎo)向支架5設(shè)有7個(gè)，包括：3個(gè)14寸支架，3個(gè)6寸支架和1個(gè)4 寸支架；該管線導(dǎo)向支架5由上、下半瓦卡子及螺栓螺母對(duì)連接構(gòu)成；通過(guò)上、下半瓦卡子 及螺栓螺母對(duì)連接約束管線，該卡子下部半瓦通過(guò)一根立管14與工字鋼上翼緣焊接固定； 4寸和6寸管線導(dǎo)向支架5兩側(cè)采用焊接方式安裝有加強(qiáng)斜撐15 ;底部支撐框架1的工字 鋼上設(shè)置有球閥限位支座16,該托架由十字交叉板焊接構(gòu)成，尺寸需要根據(jù)閥門的三維尺 寸及所受載荷確定。
[0027] 如圖3所示，上述管匯工藝管線2設(shè)有：數(shù)個(gè)主管線及與數(shù)個(gè)主管線相連的數(shù)個(gè)支 管線，管匯工藝管線2是由14寸、6寸和4寸的冶金復(fù)合管18、水下三通19、水下球法蘭20、 水下盲法蘭21、水下控制閥連接構(gòu)成；其中，14寸冶金復(fù)合管18作為主管線，主管線的一端 與剛性海底管道連接，主管線的另一端用于臨時(shí)清管，清管端采用雙球水下閥門22進(jìn)行雙 隔斷；6寸和4寸作為支管線，其中支管線通過(guò)變徑水下三通19與主管線連接；其中兩根支 管線通過(guò)一個(gè)水下閘閥23節(jié)流與跨接管連接，另外，兩根支管線通過(guò)雙閘閥隔斷預(yù)留。
[0028] 上述立柱6上設(shè)置有一個(gè)牛眼鞍座17,位置高度需要滿足水下機(jī)器人（R0V)的觀 察要求。
[0029] 使用時(shí)，通過(guò)安裝船舶吊裝設(shè)備，將本發(fā)明下放至海底的配對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，由導(dǎo)向 套筒10與海底基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向柱對(duì)接定位，再通過(guò)限位套筒11插入基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn) 組裝。管匯工藝管線12中的球法蘭分別連接鋼質(zhì)海底管道和跨接管，管匯工藝管線12再 通過(guò)導(dǎo)向支架5與底部支撐框架1形成整體后，再與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)裝配實(shí)現(xiàn)在海底的穩(wěn)定。
[0030] 上述法蘭、三通、球閥、水下閘閥為現(xiàn)有技術(shù)，未作說(shuō)明的技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0031] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡 是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于 本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括：一底部支撐框架、安裝在底部支撐框 架上的管匯工藝管線、上部導(dǎo)向裝配框架、用于約束和支撐管匯工藝管線的數(shù)個(gè)管線導(dǎo)向+ 支架；其中，上部導(dǎo)向裝配框架是由數(shù)個(gè)立柱，數(shù)個(gè)主立柱和橫撐交叉連接而成，主立柱的 頂部位置安裝有吊點(diǎn)；主立柱上向外沿伸連接有一導(dǎo)向套筒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述底部支撐框架是由 工字鋼焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，底部支撐框架上設(shè)有限位套筒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述導(dǎo)向套筒為倒置喇 叭口形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述底部支撐框架 的工字鋼與上部導(dǎo)向裝配框架的立柱、主立柱相交的節(jié)點(diǎn)底部安裝有加強(qiáng)筋板；其中，主立 柱上還安裝有過(guò)渡環(huán)板；底部支撐框架的工字鋼上設(shè)置有球閥限位支座，該球閥限位支座 由十字交叉板焊接構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述管線導(dǎo)向支架由上、 下半瓦卡子及螺栓螺母對(duì)連接構(gòu)成，管線導(dǎo)向支架兩側(cè)安裝有加強(qiáng)斜撐。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述立柱上設(shè)置有一個(gè) 牛眼鞍座。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式水下管匯結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述管匯工藝管線設(shè)有： 數(shù)個(gè)主管線及與數(shù)個(gè)主管線相連的數(shù)個(gè)支管線，管匯工藝管線是由冶金復(fù)合管、水下三通、 水下法蘭、水下控制閥連接構(gòu)成；其中，主管線的一端與剛性海底管道連接，主管線的另一 端用于臨時(shí)清管；支管線通過(guò)水下三通與主管線連接；兩根支管線通過(guò)一個(gè)水下閘閥節(jié)流 與跨接管連接，另外，兩根支管線通過(guò)雙閘閥隔斷預(yù)留。
【文檔編號(hào)】E21B43/01GK104060971SQ201410276369
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】姜瑛, 琚選擇, 曹永 , 方偉, 魏行超, 張飛, 王長(zhǎng)濤, 戚曉寧, 孫雪梅, 張大為, 邢廣闊 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司