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一種自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)的制作方法

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一種自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)。所述頂部連接結(jié)構(gòu)包括主框架和工藝管線(xiàn);所述主框架包括兩根立柱,兩根所述立柱垂直布置,且上端和下端分別通過(guò)上橫梁和下橫梁相連接;立柱的頂部和底部還分別連接橫梁和斜撐,橫梁和斜撐的游離端相連接,該連接點(diǎn)之間還連接橫撐;下橫梁和橫撐上均設(shè)有箱型加強(qiáng)件,所述箱型加強(qiáng)件上設(shè)有依次連接的短柱和法蘭盤(pán);工藝管線(xiàn)為S形管線(xiàn),其設(shè)置于主框架內(nèi),且其兩端分別與設(shè)置于下橫梁和所述橫撐上的箱型加強(qiáng)件相連接;主框架的一側(cè)面連接配重體,配重體設(shè)于所述斜撐的相對(duì)面。本實(shí)用新型自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)具有拖曳面積小、尺寸小、重量輕、消除了偏心問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu),屬于海洋石油開(kāi)發(fā)工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油天然氣需求量的不斷增加,油氣開(kāi)采重心正在向海上轉(zhuǎn)移,并逐漸走向深水。立管系統(tǒng)是深水油氣開(kāi)發(fā)方案的關(guān)鍵組成部分。自由站立式立管是幾種主要的立管形式之一。
[0003]自由站立式立管系統(tǒng)的組成部件較多,主要包括:柔性跳接管、空氣罐、頂部連接結(jié)構(gòu)、立管主體、底部連接結(jié)構(gòu)、立管基礎(chǔ)和剛性跳接管等。頂部部連接結(jié)構(gòu)主要用于柔性跳接管、立管主體和空氣罐之間的連接和支撐。但由于受波浪、海流、浮體牽連運(yùn)動(dòng)、柔性跳接管運(yùn)動(dòng)和立管主體運(yùn)動(dòng)的影響,其受力狀況十分復(fù)雜。因此,頂部連接結(jié)構(gòu)對(duì)自由站立式立管系統(tǒng)的安全性和可靠性具有重要影響。
[0004]常見(jiàn)的頂部連接結(jié)構(gòu)普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、重量大、拖曳面積大和偏心問(wèn)題突出等問(wèn)題,對(duì)立管系統(tǒng)的受力狀況造成了不利影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu),本實(shí)用新型頂部連接結(jié)構(gòu)既能夠滿(mǎn)足柔性跳接管、立管主體和空氣罐之間的連接和支撐要求,同時(shí)又具備足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命。
[0006]本實(shí)用新型所提供的自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu),包括主框架和工藝管線(xiàn);
[0007]所述主框架包括兩根立柱,兩根所述立柱垂直布置,且上端和下端分別通過(guò)上橫梁和下橫梁相連接;
[0008]所述立柱的頂部和底部還分別連接一橫梁和一斜撐,所述橫梁和所述斜撐的游離端相連接,該連接點(diǎn)之間還連接一橫撐;
[0009]所述下橫梁和所述橫撐上均設(shè)有一箱型加強(qiáng)件,所述箱型加強(qiáng)件上設(shè)有依次連接的短柱和法蘭盤(pán);
[0010]所述工藝管線(xiàn)為一 S形管線(xiàn),其設(shè)置于所述主框架內(nèi),且其兩端分別與設(shè)置于所述下橫梁和所述橫撐上的所述箱型加強(qiáng)件相連接;
[0011]所述主框架的一側(cè)面連接一配重體,所述配重體設(shè)于所述斜撐的相對(duì)面。
[0012]所述的自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)中,兩根所述立柱之間設(shè)有加強(qiáng)鋼板。
[0013]所述的自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)中,所述加強(qiáng)鋼板設(shè)于所述立柱的上部。
[0014]所述的自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)中,所述上橫梁上設(shè)有法蘭盤(pán)。
[0015]所述的自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)中,所述配重體包括配重管和填充于所述配重管內(nèi)的填充物,,所述配重管通過(guò)一端板進(jìn)行密封。
[0016]所述的自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)中,所述立柱、所述上橫梁、所述下橫梁、所述橫撐和所述斜撐均為空心桿件,因此減輕了所述頂部連接結(jié)構(gòu)的重量。。
[0017]本實(shí)用新型自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]拖曳面積小:本實(shí)用新型頂部連接結(jié)構(gòu)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拖曳面積小的優(yōu)點(diǎn),可有效降低流的作用力。
[0019]尺寸小、重量輕:本實(shí)用新型頂部連接結(jié)構(gòu)主要由空心桿件構(gòu)成,水中重量輕,降低了對(duì)自由站立式立管空氣罐浮力的要求,進(jìn)而減小了空氣罐尺寸。
[0020]消除了偏心問(wèn)題:通過(guò)設(shè)置平衡裝置,本實(shí)用新型頂部連接結(jié)構(gòu)基本消除了偏心問(wèn)題,優(yōu)化了自由站立式立管系統(tǒng)的受力狀態(tài),方便了水下安裝工作。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)的整體立體示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)的主框架部分的立體示意圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)的工藝管線(xiàn)部分的立體示意圖。
[0024]圖中各標(biāo)記如下:
[0025]I端板一、2加強(qiáng)鋼板、3下橫梁、4立柱一、5斜撐、6橫撐、7橫梁一、8上橫梁、9立柱二、10立柱三、11立柱四、12橫梁二、13配重管、14端板二、15箱型加強(qiáng)件一、16箱型加強(qiáng)件二、17法蘭盤(pán)一、18法蘭盤(pán)二、19吊耳、20法蘭盤(pán)三、21螺栓一、22螺母一、23螺栓二、24螺母二、25工藝管線(xiàn)、26配重填充物。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明,但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0027]如圖1至圖3所示,為本實(shí)用新型提供的自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,它包括主框架、工藝管線(xiàn)25和配重結(jié)構(gòu)。主框架包括兩根垂直布置的立柱一 4,兩根立柱一 4的上端和下端分別與上橫梁8和下橫梁3相連接,在兩根立柱一 4和上橫梁8之間的上部位置設(shè)置有加強(qiáng)鋼板2,以增強(qiáng)立柱一 4之間的剛性連接。下橫梁3的底部連接一個(gè)斜撐5,上橫梁8的頂部連接一個(gè)橫梁一 7,且斜撐5和橫梁一 7的游離端相連接,該連接點(diǎn)通過(guò)一個(gè)橫撐6相連接,進(jìn)而形成了一個(gè)楔形的主框架。在上橫梁8上連接一立柱9,其上連接有法蘭盤(pán)三20。在下橫梁3的中部連接有箱型加強(qiáng)件二 16,在箱型加強(qiáng)件二 16的下部連接有一根立柱四二 11和法蘭盤(pán)18。在橫撐6的中部連接有箱型加強(qiáng)件一 15,在箱型加強(qiáng)件一 15的上部連接有立柱三10和法蘭盤(pán)一 17。
[0028]工藝管線(xiàn)25設(shè)置在主框架的內(nèi)部,起到保護(hù)作用,工藝管線(xiàn)25近似布置為字母“S”型,并分別連接到箱型加強(qiáng)件一 15和箱型加強(qiáng)件二 16上。配重結(jié)構(gòu)布置在主體框架重心偏移方向的相反方向,即斜撐5的相反方向,以平衡其重量偏心影響,配重結(jié)構(gòu)包括配重管13和填充于其內(nèi)部的配重填充物26,且采用端板二 14封住端頭,并通過(guò)橫梁二 12連接到主框架的中部。
[0029]本實(shí)用新型自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)中,所有連接桿件和支撐桿件(包括下橫梁3、立柱一 4、斜撐5、橫撐6、橫梁一 7、上橫梁8、立柱二 9、立柱10三、立柱四11、橫梁二 12)均采用空心桿件,兩端通過(guò)端板進(jìn)行封端即可,如上橫梁8的兩端通過(guò)端板一 I進(jìn)行封端。
[0030]安裝使用本實(shí)用新型自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu)時(shí),先將柔性跳接管水下連接器的公頭用螺栓連接到法蘭盤(pán)一 17上,然后將法蘭盤(pán)二 18與自由站立式立管主體上方的錐形應(yīng)力接頭使用螺栓連接,將立管系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到船側(cè),在合適位置將空氣罐張緊鏈與法蘭盤(pán)三20相連接,繼續(xù)下放立管系統(tǒng),直至立管系統(tǒng)與立管基礎(chǔ)相連接,最后將柔性跳接管水下連接器連接到與其配對(duì)的公頭之上,至此即完成自由站立式立管主體頂部連接結(jié)構(gòu)的安裝。
[0031]以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(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,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自由站立式立管頂部連接結(jié)構(gòu),其特征在于:所述頂部連接結(jié)構(gòu)包括主框架和工藝管線(xiàn); 所述主框架包括兩根立柱,兩根所述立柱垂直布置,且上端和下端分別通過(guò)上橫梁和下橫梁相連接; 所述立柱的頂部和底部還分別連接一橫梁和一斜撐,所述橫梁和所述斜撐的游離端相連接,該連接點(diǎn)之間還連接一橫撐; 所述下橫梁和所述橫撐上均設(shè)有一箱型加強(qiáng)件,所述箱型加強(qiáng)件上設(shè)有依次連接的短柱和法蘭盤(pán); 所述工藝管線(xiàn)為一 S形管線(xiàn),其設(shè)置于所述主框架內(nèi),且其兩端分別與設(shè)置于所述下橫梁和所述橫撐上的所述箱型加強(qiáng)件相連接; 所述主框架的一側(cè)面連接一配重體,所述配重體設(shè)于所述斜撐的相對(duì)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部連接結(jié)構(gòu),其特征在于:兩根所述立柱之間設(shè)有加強(qiáng)鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頂部連接結(jié)構(gòu),其特征在于:所述加強(qiáng)鋼板設(shè)于所述立柱的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頂部連接結(jié)構(gòu),其特征在于:所述上橫梁上設(shè)有法蘭盤(pán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頂部連接結(jié)構(gòu),其特征在于:所述配重體包括配重管和填充于所述配重管內(nèi)的填充物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的部連接結(jié)構(gòu),其特征在于:所述立柱、所述上橫梁、所述下橫梁、所述橫撐和所述斜撐均為空心桿件。
【文檔編號(hào)】E21B33/038GK204098844SQ201420581356
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】石云, 王晉, 陳國(guó)龍, 王波, 王春升, 何寧, 曹靜, 譚越 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油研究總院, 海洋石油工程股份有限公司
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