CN113028298B - 一种海底入泥单个探测器的埋设装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海底入泥单个探测器的埋设装置，包括圆盘基座，圆盘基座中部连接有管体，管体下部连接有喷头座，上部加装有转换接头一，转换接头一上部通过水下三通一连接有转换接头二，转换接头二通过水下三通二连接有密封接头一，密封接头一通过管路连接转换接头三的密封接头二，转换接头三另一端接口外接有顶推高压软管。本发明与现有技术相比的优点在于：整体结构简单实用，零部件选择、连接和整体工作方式合理，大大降低了传统探测器埋设过程的繁琐程度，降低了人力物力投入和后期人员维护的工作负荷，海上施工简易，入泥状态水面可视可控制，有效解决探测器水底入泥，可重复使用，适用性好，便于推广。

Description

一种海底入泥单个探测器的埋设装置

技术领域

本发明涉及海洋油气集输领域，具体是指一种海底入泥单个探测器的埋设装置。

背景技术

油气集输是海洋油气开发的重要部分是海上油气生产***的“生命线”。一旦海底管线遭到破坏，将会引发油气泄漏以及严重后果，不仅海上油气田的正常生产会受到影响，造成巨大经济损失；更为严重的是油气泄漏将对海洋环境造成严重污染，破坏海洋生态，还会产生不良的社会影响。

为实时在线监测海底管线的安全状态，尤其是海底管线泄漏的健康监测，采用一种体积小可埋设的海底探测器进行监测是一种有效的方案。探视考虑探测器的使用环境为海底泥土中埋设状态，这样不仅可以有效监测泄漏信号，而且可以保证探测器在海底免于受到抛锚拖网等外部危险源的侵扰。

因此，探测器的海底埋设装置亟待研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的探测器在埋设方面因其所用设备结构功能设计上的不足，导致实际勘测效果差，前期人力物力投入巨大，后期维护成本高，不满足实际需要。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种海底入泥单个探测器的埋设装置，包括圆盘基座，圆盘基座中部连接有管体，管体下部连接有喷头座，上部加装有转换接头一，转换接头一上部通过水下三通一连接有转换接头二，转换接头二通过水下三通二连接有密封接头一，密封接头一通过管路连接转换接头三的密封接头二，转换接头三另一端接口外接有顶推高压软管，水下三通二的一侧接口外接有排气管，水下三通一的一侧接口外接有下沉高压软管；

圆盘基座上围绕中部的管体孔通过螺栓对称加装有四块固定垫板，固定垫板一侧通过螺栓加装有支撑角钢，支撑角钢末端设有吊环基座，吊环基座上安装有可拆卸吊环；两条对称安装的一对支撑角钢末端在距离吊环基座一定距离处设有水深计基座，水深计基座上安装有水深计；

圆盘基座中部连接的管体包括外部包裹的外侧通气套管和内部的内侧通气套管，内侧通气套管底部通过密封接头三连接上推板，上推板通过柱塞连接喷头座内的下推板，下推板位于喷头座的探测器安置空腔中，下推板下部设有探测器，探测器下部在探测器安置空腔的底部腔口处设有喷头阻止薄片；喷头座内还设有流体通道，流体通道位于探测器安置空腔一侧，流体通道底部加装有喷嘴。

本发明与现有技术相比的优点在于：整体结构简单实用，零部件选择、连接和整体工作方式合理，大大降低了传统探测器埋设过程的繁琐程度，降低了人力物力投入和后期人员维护的工作负荷，海上施工简易，入泥状态水面可视可控制，有效解决探测器水底入泥，可重复使用，适用性好，便于推广。

作为改进，圆盘基座上安装有水下倾角传感器，水下倾角传感器一侧设有线缆接线盒。

作为改进，探测器安置空腔的顶部腔口处加装有适配内侧通气套管的密封圈。

作为改进，装置通过吊车下放到水面以下，通过两个水深计和水下倾角传感器判别装置的水中姿态和入水深度，待装置达到海底后，通过自重自主下沉，喷头座***泥面中。

附图说明

图1是一种海底入泥单个探测器的埋设装置的结构示意图。

图2是放大区域A的结构示意图。

图3是一种海底入泥单个探测器的埋设装置的喷头座俯视状态下的剖面图。

图4是放大区域B的结构示意图。

图5是放大区域C的结构示意图。

图6是放大区域D的结构示意图。

图7是一种海底入泥单个探测器的埋设装置俯视状态下的结构示意图。

图8是使一种海底入泥单个探测器的埋设装置用状态下的结构示意图。

如图所示：1、圆盘基座，2、水下倾角传感器，3、转换接头一，4、水下三通一，5、转换接头二，6、水下三通二，7、密封接头一，8、密封接头二，9、转换接头三，10、顶推高压软管，11、排气管，12、下沉高压软管，13、固定垫板，14、线缆接线盒，15、支撑角钢，16、可拆卸吊环，17、吊环基座，18、水深计，19、水深计基座，20、外侧通气套管，21、内侧通气套管，22、密封接头三，23、上推板，24、柱塞，25、套筒，26、喷头座，27、密封圈，28、下推板，29、探测器安置空腔，30、流体通道，31、探测器，32、喷嘴，33、喷头阻止薄片，34、水面，35、吊车，36、船，37、泥面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明在具体实施时，一种海底入泥单个探测器的埋设装置，包括圆盘基座1，所述圆盘基座1中部连接有管体，所述管体下部连接有喷头座26，上部加装有转换接头一3，转换接头一3上部通过水下三通一4连接有转换接头二5，所述转换接头二5通过水下三通二6连接有密封接头一7，所述密封接头一7通过管路连接转换接头三9的密封接头二8，所述转换接头三9另一端接口外接有顶推高压软管10，所述水下三通二6的一侧接口外接有排气管11，所述水下三通一4的一侧接口外接有下沉高压软管12；

所述圆盘基座1上围绕中部的管体孔通过螺栓对称加装有四块固定垫板13，固定垫板13一侧通过螺栓加装有支撑角钢15，支撑角钢15末端设有吊环基座17，吊环基座17上安装有可拆卸吊环16；两条对称安装的一对支撑角钢15末端在距离吊环基座17一定距离处设有水深计基座19，水深计基座19上安装有水深计18；

所述圆盘基座1中部连接的管体包括外部包裹的外侧通气套管20和内部的内侧通气套管21，所述内侧通气套管21底部通过密封接头三22连接上推板23，上推板23通过柱塞24连接喷头座26内的下推板28，所述下推板28位于喷头座26的探测器安置空腔29中，下推板28下部设有探测器31，探测器31下部在探测器安置空腔29的底部腔口处设有喷头阻止薄片33；所述喷头座26内还设有流体通道30，流体通道30位于探测器安置空腔29一侧，所述流体通道30底部加装有喷嘴32。

所述圆盘基座1上安装有水下倾角传感器2，水下倾角传感器2一侧设有线缆接线盒14。

所述探测器安置空腔29的顶部腔口处加装有适配内侧通气套管21的密封圈27。

所述一种海底入泥单个探测器的埋设装置通过吊车35下放到水面34以下，通过两个水深计18和水下倾角传感器2判别装置的水中姿态和入水深度，待装置达到海底后，通过自重自主下沉，喷头座26***泥面37中。

本发明的工作原理：本发明是一种海底入泥探测器的埋设装置，在使用中，在船上先将探测器31安装到探测器安置空腔29内，并安装喷头阻止薄片33固定探测器31。吊车35将装置整体下放到海底，通过两个水深计18和水下倾角传感器2判别装置的水中姿态和入水深度。待装置达到海底后，通过自重先自主下沉，喷头装置***泥土中。

水面上观测装置整体姿态，关闭顶推高压管和排气管阀门，打开下沉高压管阀门。高压气体通过外侧和内侧通气套管的环形空间后进入喷头装置，再经过喷头装置的流体通道经喷嘴喷出。三个喷嘴同时向下喷射高压气压，冲击松动下层土体，并通过装置自重缓慢下沉。

在下沉工程中需一直关注水面的监测参数、装置姿态、入泥深度、高压气体压力。当装置倾角超过10度时需暂停喷射高压气体，上提吊索使装置姿态小于10度后再进行喷射高压气体。当反复上述过程倾斜角度依旧大于10度，且入泥深度不再增加。此时关闭全部软管阀门，打开排气管阀门，下沉管连接潜水泵，注入水体，通过水体自重作用将内外侧套筒环形空间气体排出，并通过排气管至水面，通过观测水面无气泡冒出，表明环形空间充满水体，此使关闭排气管阀门和下沉管阀门，并将下沉管切换为高压气体。打开下沉管阀门通过注入高压气体，向下推动水体通过喷嘴喷出。通过喷嘴的高压水力切割冲击作用使装置继续下沉。

当入泥到预定深度后，关闭下沉管和排气管阀门。打开顶推管阀门。顶推管气体通过内侧通气套管21推动上推板23、柱塞24和下推板28向下移动，将探测器31推出探测器安置空腔29，并推开喷头阻止薄片33，实现探测器31与装置的泥下分离。装置起吊回收，探测器31留在泥土中。

本装置采用远程控制水下施工，简单易行，能保证探测器在下沉入泥过程中不受损害，在水下非人工潜水而完成入泥，且可以重复使用，施工完一个探测器可以回收继续施工下一个探测器。鉴于海水中重复使用，为减少海水腐蚀，以上部件采用不锈钢材质。以上相关部件的连接和线缆接线需特殊处理，保证高压水密，不漏气液。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种海底入泥单个探测器的埋设装置，包括圆盘基座（1），其特征在于：所述圆盘基座（1）中部连接有管体，所述管体下部连接有喷头座（26），上部加装有转换接头一（3），转换接头一（3）上部通过水下三通一（4）连接有转换接头二（5），所述转换接头二（5）通过水下三通二（6）连接有密封接头一（7），所述密封接头一（7）通过管路连接转换接头三（9）的密封接头二（8），所述转换接头三（9）另一端接口外接有顶推高压软管（10），所述水下三通二（6）的一侧接口外接有排气管（11），所述水下三通一（4）的一侧接口外接有下沉高压软管（12）；

所述圆盘基座（1）上围绕中部的管体孔通过螺栓对称加装有四块固定垫板（13），固定垫板（13）一侧通过螺栓加装有支撑角钢（15），支撑角钢（15）末端设有吊环基座（17），吊环基座（17）上安装有可拆卸吊环（16）；两条对称安装的一对支撑角钢（15）末端在距离吊环基座（17）一定距离处设有水深计基座（19），水深计基座（19）上安装有水深计（18）；

所述圆盘基座（1）中部连接的管体包括外部包裹的外侧通气套管（20）和内部的内侧通气套管（21），所述内侧通气套管（21）底部通过密封接头三（22）连接上推板（23），上推板（23）通过柱塞（24）连接喷头座（26）内的下推板（28），所述下推板（28）位于喷头座（26）的探测器安置空腔（29）中，下推板（28）下部设有探测器（31），探测器（31）下部在探测器安置空腔（29）的底部腔口处设有喷头阻止薄片（33）；所述喷头座（26）内还设有流体通道（30），流体通道（30）位于探测器安置空腔（29）一侧，所述流体通道（30）底部加装有喷嘴（32）。

2.根据权利要求1所述的一种海底入泥单个探测器的埋设装置，其特征在于：所述圆盘基座（1）上安装有水下倾角传感器（2），水下倾角传感器（2）一侧设有线缆接线盒（14）。

3.根据权利要求1所述的一种海底入泥单个探测器的埋设装置，其特征在于：所述探测器安置空腔（29）的顶部腔口处加装有适配内侧通气套管（21）的密封圈（27）。

4.根据权利要求1或2所述的一种海底入泥单个探测器的埋设装置，其特征在于：所述一种海底入泥单个探测器的埋设装置通过吊车（35）下放到水面（34）以下，通过两个水深计（18）和水下倾角传感器（2）判别装置的水中姿态和入水深度，待装置达到海底后，通过自重自主下沉，喷头座（26）***泥面（37）中。

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