專利名稱：一種海上樁管內(nèi)切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種海上樁管內(nèi)切割裝置，屬于海洋工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著海洋石油開發(fā)的不斷深入，早期的單井采油模式已經(jīng)通過海底管道并入中心平臺，其相應(yīng)的火炬樁、棧橋等支撐樁管已經(jīng)沒有使用價值，相反，由于其分布在航道上，給海上航行及施工安全帶來了巨大的隱患，亟需拆除；已經(jīng)滿設(shè)計役齡，經(jīng)評估不能服役的平臺，根據(jù)國家海洋局2002年6月24日公布《海洋石油平臺棄置管理暫行辦法》第十二條規(guī)定，廢棄的平臺妨礙海洋主導(dǎo)功能使用的必須全部拆除，在領(lǐng)海以內(nèi)海域進行全部拆除的平臺，其殘留海底的樁腿等應(yīng)當(dāng)切割至海底表面4 m以下。海洋樁管拆除作業(yè)，目前主要采用外切割以及聚能爆破的方式進行施工。聚能爆 破切割盡管具有成本較低、效率高的優(yōu)點，但是極易對周邊的海底設(shè)施及環(huán)境造成破壞。而外切割方法，在施工中發(fā)現(xiàn)存在以下問題第一，受環(huán)境影響大，同時由于施工人員必須在海水下作業(yè)，人員作業(yè)風(fēng)險較大；第二，根據(jù)要求，切割點必須在泥面以下4m施工，需要一個適于作業(yè)的空間，由于海底泥沙存在回淤現(xiàn)象，導(dǎo)致構(gòu)建作業(yè)空間困難，同時作業(yè)周期一般較長。針對此，本實用新型專利提出一種基于熱熔原理的內(nèi)部切割裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)海上樁管的快速內(nèi)切割拆除作業(yè)的海上樁管內(nèi)切割裝置。本實用新型的海上樁管內(nèi)切割裝置，主要由導(dǎo)向機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)整體連接組成。導(dǎo)向機構(gòu)是把幾根傳動螺桿的兩端通過本體固定后，傳動螺桿與本體形成相對轉(zhuǎn)動的對稱支撐體，每根傳動螺桿上設(shè)置有與傳動螺桿嚙合的驅(qū)動螺母，驅(qū)動螺母與折疊的導(dǎo)向支撐臂一端鉸鏈，折疊的導(dǎo)向支撐臂的另一端鉸鏈在傳動螺桿的本體上，每根傳動螺桿與導(dǎo)向驅(qū)動器構(gòu)成同步驅(qū)動連接。旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)是將旋轉(zhuǎn)切割驅(qū)動器安裝于旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)與導(dǎo)向機構(gòu)固聯(lián)的本體上，其輸出軸上安裝主動小齒輪，從動大齒輪固定在本體的外圍并與本體形成旋轉(zhuǎn)配合，主動小齒輪與從動大齒輪嚙合，從動大齒輪通過安裝于其上的搖桿與割炬支撐臂形成滑塊搖桿機構(gòu)，割炬總成安裝于割炬支撐臂外端。上述方案還包括在旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)的下部還固定有滲水排除裝置。導(dǎo)向機構(gòu)的傳動螺桿與導(dǎo)向驅(qū)動器驅(qū)動連接方式優(yōu)選為導(dǎo)向驅(qū)動器的主動鏈輪通過傳動鏈與設(shè)置在傳動螺桿的從動鏈輪連接配合。導(dǎo)向機構(gòu)的傳動螺桿設(shè)置為三或四根，每根傳動螺桿上配置兩個旋轉(zhuǎn)螺母，與之配合的導(dǎo)向支撐臂為兩層對稱分布，導(dǎo)向支撐臂上安裝彈性壓縮機構(gòu)。旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)的割炬支撐臂和割炬總成均為兩個或三個對稱分布。導(dǎo)向支撐臂的外折點上安裝有輥輪。旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)的割炬支撐臂安裝送風(fēng)裝置。[0011]裝置中還配套有測控系統(tǒng)，該測控系統(tǒng)包括驅(qū)動控制系統(tǒng)、氣體檢測系統(tǒng)、溫度檢測系統(tǒng)、切割速度檢測系統(tǒng)、滲水水位檢測系統(tǒng)。本實用新型通過導(dǎo)向機構(gòu)實現(xiàn)切割裝置在樁管內(nèi)運動的對中性，通過旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)帶動割炬總成旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對樁管的切割，通過滲水排出裝置實現(xiàn)對樁管底部滲水進行排除。能夠?qū)崿F(xiàn)在管內(nèi)對樁管進行切割，滿足切割位置在泥面4m以下的要求。具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便；切割裝置不直接與海水接觸，受/對海洋環(huán)境影響較??；施工人員在水上作業(yè)，施工安全、費用低等特點。

附圖I是一種新型海上樁管內(nèi)切割裝置總裝配圖附圖2是圖I切割裝置的導(dǎo)向機構(gòu)I部分的放大圖·[0015]附圖3是圖I旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)2部分的放大圖圖中1導(dǎo)向機構(gòu)(也稱下放導(dǎo)向及徑向定位機構(gòu))，2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)切割機構(gòu)，3滲水排除裝置，4導(dǎo)向驅(qū)動器，5主動鏈輪，6從動鏈輪，7傳動鏈，8導(dǎo)向支撐臂，9傳動螺桿，10驅(qū)動螺母，11彈性壓縮機構(gòu)，12旋轉(zhuǎn)切割驅(qū)動器，13主動小齒輪，14從動大齒輪，15割炬支撐臂，16割炬總成，17送風(fēng)裝置。
具體實施方式
本實用型主要構(gòu)成是導(dǎo)向機構(gòu)I和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)切割機構(gòu)2兩部分，增加的滲水排除裝置3是為了滿足管內(nèi)存水情況下使用，配套的控制系統(tǒng)是為了提高自動化程度。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明；參照附圖1，導(dǎo)向機構(gòu)I、旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)2、滲水排除裝置3自頂部向下依次連接，分別驅(qū)動并實現(xiàn)獨立運動。其中滲水排除裝置3實際上可以利用水泵，并連接排水軟管，實現(xiàn)對樁管底部滲水進行排除。參照附圖2，導(dǎo)向機構(gòu)I包括導(dǎo)向驅(qū)動器4、主動鏈輪5、從動鏈輪6、傳動鏈7、導(dǎo)向支撐臂8、傳動螺桿9。導(dǎo)向驅(qū)動器4安裝于切割裝置本體上，其輸出軸上安裝主動鏈輪5，主動鏈輪5通過傳動鏈7驅(qū)動從動鏈輪6轉(zhuǎn)動，主動鏈輪5和從動鏈輪6分別與對應(yīng)傳動螺桿9連接，導(dǎo)向支撐臂8為折疊機構(gòu)，其驅(qū)動螺母10與傳動螺桿9嚙合，導(dǎo)向支撐臂8搖臂根部鉸鏈于本體上，通過驅(qū)動傳動螺桿9旋轉(zhuǎn)并帶動驅(qū)動螺母10沿傳動螺桿9直線運動實現(xiàn)搖臂的同步外伸及回縮運動。在下放及徑向定位機構(gòu)I的導(dǎo)向支撐臂8上安裝彈性壓縮機構(gòu)11，實現(xiàn)切割裝置在樁管內(nèi)運動時具有越障能力。導(dǎo)向機構(gòu)I的驅(qū)動螺母10上下對稱連接在傳動螺桿9，形成導(dǎo)向支撐臂8為兩層分布，每層優(yōu)選三個或四個，均勻分布。參照附圖3，旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)2包括旋轉(zhuǎn)切割驅(qū)動器12、主動小齒輪13、從動大齒輪14、割炬支撐臂15、割炬總成16。旋轉(zhuǎn)切割驅(qū)動器12安裝于切割裝置本體上，其輸出軸上安裝主動小齒輪13，主動小齒輪13與從動大齒輪14嚙合，從動大齒輪14通過安裝于其上的搖桿與割炬支撐臂15形成滑塊搖桿機構(gòu)，割炬總成16 (已有的熱熔式切割總成)安裝于割炬支撐臂15外端，實現(xiàn)割炬總成16同步外伸，并在外伸至指定位置后繞切割裝置中心軸旋轉(zhuǎn)運動。旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)2的旋轉(zhuǎn)切割驅(qū)動器12可以是一個也可以是多個同步；與之配合的割炬支撐臂15和割炬總成16為可以是一個也可以是多個同步。增加的送風(fēng)裝置17，風(fēng)口安裝于割炬支撐臂15上，用于切割過程中的送風(fēng)，排除可燃氣體，降低作業(yè)環(huán)境溫度，并提高安全性。在上述實施例的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有切割裝置的測控系統(tǒng)包括驅(qū)動控制系統(tǒng)、可燃氣體檢測系統(tǒng)、溫度檢測系統(tǒng)、切割速度檢測系統(tǒng)、滲水水位檢測系統(tǒng)等，檢測系統(tǒng)安裝于裝置本體上，用于對作業(yè)環(huán)境的可燃氣體、溫度、樁底水位、切割狀態(tài)等進行檢測，以便對切割控制進行調(diào)整，提高切割精確度和操作性。所屬本體是指用于連接導(dǎo)向機構(gòu)(I)和旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)(2)中各個部件固定連接的架構(gòu)，以及來連接導(dǎo)向機構(gòu)(I)和內(nèi)切割機構(gòu)(2)、滲水排除裝置3連部分構(gòu)架的總稱，其中也包括圖中所示的用于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)配合部分的軸承等?！?br> 權(quán)利要求1.一種海上樁管內(nèi)切割裝置，主要由導(dǎo)向機構(gòu)(I)和旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)(2)整體連接組成，其特征在于，所述導(dǎo)向機構(gòu)(I)是把幾根傳動螺桿(9)的兩端通過本體固定后，傳動螺桿(9)與本體形成相對轉(zhuǎn)動的對稱支撐體，每根傳動螺桿(9)上設(shè)置有與傳動螺桿(9)哨合的驅(qū)動螺母(10)，驅(qū)動螺母(10)與折疊的導(dǎo)向支撐臂(8) —端鉸鏈，折疊的導(dǎo)向支撐臂(8)的另一端鉸鏈在傳動螺桿(9)的本體上，每根傳動螺桿(9)與導(dǎo)向驅(qū)動器(4)構(gòu)成同步驅(qū)動連接；所述旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)(2)是將旋轉(zhuǎn)切割驅(qū)動器(12)安裝于切割機構(gòu)(2)與導(dǎo)向機構(gòu)(I)固聯(lián)的本體上，其輸出軸上安裝主動小齒輪(13)，從動大齒輪(14)固定在本體的外圍并與本體形成旋轉(zhuǎn)配合，主動小齒輪(13)與從動大齒輪(14)嚙合，從動大齒輪(14)通過安裝于其上的搖桿與割炬支撐臂(15)形成滑塊搖桿機構(gòu)，割炬總成(16)安裝于割炬支撐臂(15)夕卜端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海上樁管內(nèi)切割裝置，其特征在于在旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)(2)的下部還固定有滲水排除裝置(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海上樁管內(nèi)切割裝置，其特征在于導(dǎo)向機構(gòu)(I)的傳動螺桿(9)與導(dǎo)向驅(qū)動器(4)驅(qū)動連接方式為導(dǎo)向驅(qū)動器(4)的主動鏈輪(5)通過傳動鏈(7)與設(shè)置在傳動螺桿(9)的從動鏈輪(6)連接配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上樁管內(nèi)切割裝置，其特征在于導(dǎo)向機構(gòu)(I)的傳動螺桿(9)設(shè)置為三或四根，每根傳動螺桿(9)上配置兩個旋轉(zhuǎn)螺母(10)，與之配合的導(dǎo)向支撐臂(8)為兩層對稱分布，導(dǎo)向支撐臂(8)上安裝彈性壓縮機構(gòu)(11);旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)(2)的割炬支撐臂(15)和割炬總成(16)為兩個或三個對稱分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海上樁管內(nèi)切割裝置，其特征在于導(dǎo)向支撐臂(8)的外折點上安裝有輥輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海上樁管內(nèi)切割裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)(2)的割炬支撐臂(15)安裝送風(fēng)裝置(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海上樁管內(nèi)切割裝置，其特征在于裝置中還配套有測控系統(tǒng)，該測控系統(tǒng)包括驅(qū)動控制系統(tǒng)、氣體檢測系統(tǒng)、溫度檢測系統(tǒng)、切割速度檢測系統(tǒng)、滲水水位檢測系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及的是一種海上樁管內(nèi)切割裝置，屬于海洋工程領(lǐng)域。該裝置主要由導(dǎo)向機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)兩部分組成，其中導(dǎo)向機構(gòu)包括導(dǎo)向驅(qū)動器、主動鏈輪、從動鏈輪、傳動鏈、導(dǎo)向支撐臂、傳動螺桿。旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)切割驅(qū)動器、主動小齒輪、從動大齒輪、割炬支撐臂、割炬總成。其能夠?qū)崿F(xiàn)在管內(nèi)對樁管進行切割，切割位置在泥面4m以下，并具有操作簡便；切割裝置不直接與海水接觸，受/對海洋環(huán)境影響較小；施工人員在水面作業(yè)，施工安全、費用低等特點。
文檔編號B23K37/02GK202684370SQ201220295158
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者張愛恩, 崔希君, 李連江, 田海慶, 商立社, 王守成, 蒙占彬, 劉海超, 張紅勝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院