一種深水定深釋放鎖及其應用在深水管線敷設中的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及海洋工程領域，特別是涉及一種深水定深釋放鎖及其應用在深水管線敷設中的方法。
【背景技術】
[0002]目前海洋石油產業發展迅速，以及其他遠海工程越來越多，海底管線及電纜的敷設量越來越大，但是施工的精度和設備專業輔助設備非常昂貴，且應力精度控制困難。
[0003]傳統敷管船敷設管線深度限制在400米以內，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。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供一種可反復使用的穩定氣體動態傳遞的并提供浮力平衡的深水定深釋放鎖及其應用在深水管線敷設中的方法。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是: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，鎖扣設有彈簧，彈簧的一端設有可調節彈簧形變量的深度調整旋鈕螺絲，彈簧在設定的深度推開鎖舌。
[0006]進一步作為本發明技術方案的改進，彈簧的另一端設有擋板，鎖扣內設有導向鎖舌出鎖扣的斜面導板。
[0007]進一步作為本發明技術方案的改進，鎖扣設有鎖扣孔鎖舌設有鎖舌舌面，鎖舌舌面卡扣于鎖扣孔。
[0008]進一步作為本發明技術方案的改進，浮體的橫截面為一個設有開口的圓環，浮體兩端設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用在深水管線敷設中的方法，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置在需要敷設的管線上，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)、按照管線的敷設深度調整深度調整旋鈕螺絲；
5)、各氣管上依次均連接壓差閥和脫離封閉閥，根據管線的敷設深度設定各壓差閥的壓力，設定值小于深度差；
6)、對浮體充氣，管線帶動浮體下沉； 7)、管線到達預定深度，深水定深釋放鎖的扣鎖解鎖釋放，管線敷設成功，深水定深釋放鎖隨浮體上浮，回收整個敷設系統。
[0010]本發明的有益效果:此深水定深釋放鎖設有深度調整旋鈕螺絲，使得系統通過操作人員可以根據施工區域設計深度，對扣鎖的深度調整旋鈕螺絲進行設定，設有的充氣的浮體和扣鎖，使得當隨著水深變化，浮體內氣體被壓縮，浮體周長變小，鎖舌被鎖扣內彈簧推出，扣鎖自動打開；此深水定深釋放鎖應用在深水管線敷設中的方法結構簡單，成本低廉，操作安全，浮體可以輔助其回收進行重復使用，有效降低深海管線施工的成本。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
圖1是本發明實施例所述深水定深釋放鎖應用在深水管線敷設中的整體結構示意圖； 圖2是本發明實施例所述深水定深釋放鎖的整體結構示意圖；
圖3是本發明實施例所述鎖扣俯視圖；
圖4是本發明實施例所述鎖扣整體結構示意圖；
圖5是本發明實施例所述鎖舌俯視圖；
圖6是本發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設有彈簧16，彈簧16的一端設有可調節彈簧形變量的深度調整旋鈕螺絲17，彈簧16在設定的深度推開鎖舌14。
[0013]此深水定深釋放鎖設有深度調整旋鈕螺絲17，使得系統通過操作人員可以根據施工區域設計深度，對扣鎖11的深度調整旋鈕螺絲17進行設定，設有的充氣的浮體12和扣鎖11，使得當隨著水深變化，浮體12內氣體被壓縮，浮體12周長變小，鎖舌14被鎖扣13內彈簧16推出，扣鎖11自動打開；此深水定深釋放鎖應用在深水管線敷設中的方法結構簡單，成本低廉，操作安全，浮體12可以輔助其回收進行重復使用，有效降低深海管線施工的成本。
[0014]作為本發明優選的實施方式，彈簧16的另一端設有擋板15，鎖扣13內設有導向鎖舌14進出鎖扣13的斜面導板18。
[0015]作為本發明優選的實施方式，鎖扣13設有鎖扣孔131，鎖舌14設有鎖舌舌面141，鎖舌舌面141卡扣于鎖扣孔131。
[0016]作為本發明優選的實施方式，浮體12的橫截面為一個設有開口的圓環，浮體12兩端設有可連接氣管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，根據釋放水深，調節釋放深度調整旋鈕螺絲17，當浮體12跟隨線纜或鋼管在水中下沉時，外部壓強不斷增大，根據壓強公式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，則捆綁帶松弛到預期程度，扣鎖11內的彈簧16推動擋板15將鎖舌14沿斜面導板18推出鎖扣13，解鎖，斜面導板18用于導向鎖舌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用在深水管線敷設中的方法，其特征在于，包括以下步驟:
I )、將若干深水定深釋放鎖I均勻設置在需要敷設的管線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的敷設深度調整深度調整旋鈕螺絲17;
5)、各氣管5上依次均連接壓差閥3和脫離封閉閥4，根據管線2的敷設深度設定各壓差閥3的壓力，設定值小于深度差；
6)、對浮體12充氣，管線2帶動浮體12下沉；
7)、管線2到達預定深度，深水定深釋放鎖I的扣鎖11解鎖釋放，管線2敷設成功，深水定深釋放鎖I隨浮體12上浮，回收整個敷設系統。
[0019]各浮體12的間距根據管線2的重量設定，系統通過操作人員根據施工區域設計深度，施工管線參數選擇浮體平衡管線敷設中的重力，減小管線2應力變形和損傷，通過對壓差閥3進行設定，標準浮體12間距，通過浮體12和相應管線2下沉，深水區的浮體12受到壓強增加，浮體12內其一傳遞到較高位置的浮體12內。較高位置的浮體12內氣體壓強Pim為較低位浮體12內氣體壓強Pn減去壓差閥3對應壓強P ο,即Pn =P0 + PN_1;其中壓差閥3對應壓強匕為根據施工設計中浮體12在海水內高度差設定。管線外附浮體12，浮體12內充氣，氮氣或類似氣體，氣體壓力為標準大氣壓，根據管線重量等參數設定浮體12間距，浮體12間通過氣管連接，氣管5上設有壓差閥3和脫離封閉閥4。壓差閥3設定壓力根據浮體12在水中的垂直深度進行設定，設定值小于深度差，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，在設定點浮體12脫離管線2上浮，被回收再次使用。
[0020]當然，本發明創造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發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利要求所限定的范圍內。
【主權項】
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)設有彈簧(16)，所述彈簧(16)的一端設有可調節彈簧形變量的深度調整旋鈕螺絲(17)，所述彈簧(16)在設定的深度推開鎖舌(14)。
2.根據權利要求1所述深水定深釋放鎖，其特征在于:所述彈簧(16)的另一端設有擋板(15)，所述鎖扣(13)內設有導向鎖舌(14)進出鎖扣(13)的斜面導板(18)。
3.根據權利要求1或2所述深水定深釋放鎖，其特征在于:所述鎖扣(13)設有鎖扣孔(131)，所述鎖舌(14)設有鎖舌舌面(141)，所述鎖舌舌面(141)卡扣于鎖扣孔(131)。
4.根據權利要求1所述深水定深釋放鎖，其特征在于:所述浮體(12)的橫截面為一個設有開口的圓環，所述浮體(12 )兩端設有可連接氣管(5 )的接口。
5.一種權利要求1或2或4所述的深水定深釋放鎖及其應用在深水管線敷設中的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、將若干深水定深釋放鎖(I)均勻設置在需要敷設的管線(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)的敷設深度調整深度調整旋鈕螺絲(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)，根據管線(2)的敷設深度設定各壓差閥(3)的壓力，設定值小于深度差； 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)到達預定深度，深水定深釋放鎖(I)的扣鎖(11)解鎖釋放，所述管線(2)敷設成功，深水定深釋放鎖(I)隨浮體(12)上浮，回收整個敷設系統。
【專利摘要】本發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，鎖扣設有彈簧，彈簧的一端設有可調節彈簧形變量的深度調整旋鈕螺絲，彈簧在設定的深度推開鎖舌。此深水定深釋放鎖設有深度調整旋鈕螺絲，使得系統通過操作人員可以根據施工區域設計深度，對扣鎖的深度調整旋鈕螺絲進行設定，設有的充氣的浮體和扣鎖，使得當隨著水深變化，浮體內氣體被壓縮，浮體周長變小，鎖舌被鎖扣內彈簧推片推出，扣鎖自動打開。本發明適用于海洋工程領域。
【IPC分類】F16L1-20, H02G1-10, F16L1-12
【公開號】CN104806817
【申請號】CN201510159395
【發明人】張雷, 向宏, 伍駿, 黎宇, 趙寧
【申請人】廣州文沖船廠有限責任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月3日