一種海底管道柔性板群沖刷防護裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種海底管道柔性板群沖刷防護裝置。目的是提供的裝置結構簡單，成本較低、倒伏較小，促淤效果好，可適用于各種水流條件。技術方案是：一種海底管道柔性板群沖刷防護裝置，包括至少一個平鋪海底管道旁邊的海床墊板；其特征在于該沖刷防護裝置還包括排列在海床墊板上的若干個柔性板，柔性板的平面與海底管道的軸線構成的角度小于正負15度；所述海床墊板通過錨樁固定在海底。
【專利說明】
一種海底管道柔性板群沖刷防護裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種海底管道沖刷防護裝置，尤其涉及一種利用柔性板群的海底管道沖刷防護裝置。【背景技術】
[0002]海底管線的正常運行是海上油氣田安全生產的重要保證。海底管道鋪設后，水下流場的動態平衡被打破，導致局部水流流速加大，形成一定范圍內的流速梯度集中區，并構成對海床的強剪切作用和局部大比尺旋渦的擾動，進而引起海底管道局部海床的沖刷，從而導致鋪設的海底管線懸跨架空，懸跨達到一定程度時，管線失去有效的支撐作用，加上水動力荷載引起的管線渦激振動，使得管線發生疲勞破壞，造成管線的斷裂和油氣泄露，因此開發新型、高效、經濟的海底管道沖刷防護技術具有重要的工程應用價值。
[0003]目前對于海底管線常用的防護方法有水下拋石、沙包堆皇、混凝土沉排墊等。這類方法雖然對海底管線的局部沖刷起到了一定的防護效果且易于施工，不過由于水下拋石、 沙包、混凝土沉排墊等固態物體的存在，同時也會導致海底“二次沖刷”問題的出現，進而導致防護結構的失穩。近年來有效避免二次沖刷問題的人工草、仿生海藻等柔性防護技術開始逐漸發展起來，但由于目前設計的人工草、仿生海藻多做成條帶狀，在強水流作用下易于倒伏，使得阻流和泥沙沉積效果變差，可靠性不好。加上其固定支架施工復雜，成本高等問題，使得柔性防護技術在實際工程中應用并不是很廣泛。【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有柔性防護技術倒伏過大、促淤效果差等問題，提供一種海底管道柔性板群沖刷防護裝置，該裝置結構簡單，成本較低、倒伏較小，促淤效果好，可適用于各種水流條件。
[0005]本實用新型提供的技術方案是:
[0006]—種海底管道柔性板群沖刷防護裝置，包括至少一個平鋪海底管道旁邊的的海床墊板;其特征在于該沖刷防護裝置還包括排列在海床墊板上的若干個柔性板，柔性板的平面與海底管道的軸線構成的角度小于正負15度;所述海床墊板通過錨粧固定在海底。
[0007]所述海床墊板位于海底管道的迎流側，或者位于海底管道的兩側。
[0008]所述柔性板的平面與海底管道的軸線平行。
[0009]所述海床墊板為高強度、耐腐蝕的硬PVC板，作為柔性板的固定基礎。海床墊板的四周及各邊中心位置與錨粧固定連接。
[0010]所述海床墊板寬度為管道直徑的20倍以上。
[0011]所述柔性板為高強度、耐腐蝕、有一定浮力和柔度的非金屬材料板，厚度為10-20mm，高度為管道直徑的1-2倍，長度為0.8-1.5m。[〇〇12]所述非金屬材料板為橡膠板。
[0013]所述的柔性板底部邊緣用角碼、螺絲與海床墊板固定在一起。
[0014]進一步地，每一塊海床墊板上布置4-8排柔性板，每排柔性板與管道軸線平行;排與排之間柔性板交錯排列，后排每一柔性板正好覆蓋前排柔性板之間間隙。
[0015]進一步地，每排柔性板間距為柔性板長度的2-5倍，每排中的相鄰柔性板之間的間距為柔性板長度的0.5-0.8倍。
[0016]本實用新型的工作原理是:將裝置固定在管道兩側，當潮流經過時，各排柔性板在水流作用下均產生一定的彎曲，水流在第一排柔性板的阻流作用下，發生分流，水流從柔性板頂端和板與板之間的間隙流過，板后水流流速降低，第一排間隙內水流向下流動時受到第二排柔性板的阻流作用，進一步分流，使得流速進一步降低，如此經過多排柔性板后，流速持續降低，最終將管道附近流速降低至低于泥沙啟動流速，水流挾帶的泥沙顆粒在柔性板群及管道周圍沉積，使得管道周圍海床由沖刷轉為淤積，達到了海底管道沖刷防護目的。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型耐腐蝕、強度高、倒伏較小，促淤效果好，可適用于各種水流條件;而且結構簡單，成本較低，適合用于海底管道的沖刷防護。【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置的立體結構示意圖。
[0019]圖中標號為:
[0020]1.海底管道;2.柔性板;3.錨粧;4.海床墊板。【具體實施方式】[0021 ]下面結合附圖所示的實施例進一步說明。
[0022]如圖所示，本實用新型所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置中，海床墊板4平鋪于海底管道1迎流側海床上(距離海底管道1-2倍管徑范圍內)，海床墊板四周及各邊中間位置用錨粧3與海床固定;錨粧優選不銹鋼金屬材料制作的錨粧。若干個柔性板2按照交錯排列方式將依次固定于海床墊板上，每塊柔性板的平面與海底管道的軸線構成的角度小于正負15度，最好能夠保持平行狀態。[〇〇23] 制作過程為:
[0024]1.海床墊板由高強度、耐腐蝕的硬PVC材料制作，其形狀為長方形，長度(沿管道軸線方向)為20m為宜;如防護范圍較大，可布置多塊海床墊板。海床墊板厚度為20mm為宜，寬度大于管道直徑的20倍為宜。
[0025]2.柔性板由高強度、耐腐蝕、有一定浮力和柔度的橡膠板制作，厚度為10-20mm，高度為管道直徑的1-2倍，長度(沿管道軸線方向)為0.8-1.5m。每一塊海床墊板上布置4-8排柔性板，每排柔性板與管道軸線平行。每排柔性板之間的間距為2-5倍柔性板長度為宜。每排中相鄰柔性板之間的間距為〇.5-0.8倍柔性板長度為宜。排與排之間的柔性板交錯排列， 后排每一柔性板要正好覆蓋前排柔性板之間間隙。[〇〇26]敷設實施方案:
[0027]首先在陸地上完成海床墊板、柔性板的制作。將制作好的材料由施工船運送至施工地點，用角碼與螺絲將柔性板固定在海床墊板上。固定好后，用起重裝置將海床墊板及柔性板拋入海中，布設在管線迎流側。對于往復潮流情況，需在管線兩側各敷設一塊海床墊板及柔性板群，然后水下潛水員利用水下打粧設備將錨粧打入海床中進行裝置的固定。
【主權項】
1.一種海底管道柔性板群沖刷防護裝置，包括至少一個平鋪海底管道旁邊的海床墊 板;其特征在于該沖刷防護裝置還包括排列在海床墊板上的若干個柔性板，柔性板的平面 與海底管道的軸線構成的角度小于正負15度;所述海床墊板通過錨粧固定在海底。2.根據權利要求1所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:所述海床墊板 位于海底管道的迎流側，或者位于海底管道的兩側。3.根據權利要求2所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:所述柔性板的 平面與海底管道的軸線平行。4.根據權利要求2或3所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:所述海床 墊板為高強度、耐腐蝕的硬PVC板，作為柔性板的固定基礎，海床墊板的四周及各邊中心位 置與錨粧固定連接。5.根據權利要求4所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:所述海床墊板 寬度為管道直徑的20倍以上。6.根據權利要求5所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:所述柔性板為 高強度、耐腐蝕、有一定浮力和柔度的非金屬材料板，厚度為10_20mm，高度為管道直徑的1-2倍，長度為0.8-1.5m。7.根據權利要求6所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:所述非金屬材 料板為橡膠板。8.根據權利要求7所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:所述的柔性板 底部邊緣用角碼、螺絲與海床墊板固定在一起。9.根據權利要求8所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:每一塊海床墊 板上布置4-8排柔性板，每排柔性板與管道軸線平行;排與排之間柔性板交錯排列，后排每 一柔性板正好覆蓋前排柔性板之間間隙。10.根據權利要求9所述的海底管道柔性板群沖刷防護裝置，其特征在于:每排柔性板 間距為柔性板長度的2-5倍，每排中的柔性板之間的間距為柔性板長度的0.5-0.8倍。
【文檔編號】F16L57/00GK205640044SQ201620382796
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】張芝永, 楊元平, 吳修廣, 曾劍, 王瑞鋒, 邵杰
【申請人】浙江省水利河口研究院