[发明专利]用于铺设管线的设备和方法

说明书

一种用于支撑、铺设/推进和定向管道的系统，及一种安装管道线和/或管线的方法。

技术领域

本发明涉及一种支撑、铺设和定向用于构建管道线和/或管线的管道的系统以及一种用于安装管道线和/或管线的方法。

本发明旨在解决与在下列场所中使用传统的组装方法相关的问题和困难：该场合具有接近受到限制的情况，设备和人力调动的困难、以及具有难度或招致意外危险的焊接和检查位置。

根据本发明的方法提供的管道的组装过程的时间显著减少、消除了将管子最终定位在管路中时直接搬运管子的需求、并且还减少使装配队伍暴露于不健康和/或危险的环境中。

背景技术

管道线和管线是用于运载诸如烃油及衍生物、化工产品、酒精和水之类流体的管线，根据其应用可称为输油管、输气管、输水管、聚合物输送管(polyduct)或者酒精输送管。使用在陆地上延伸长距离的中等尺寸和大尺寸的管子构建这种流动管线。

构建管道线/管线的方法通常包括：构建管子、沿管子计划的路线分配管子和通过将管子彼此相连来组装分配管线。

由于用于此目的的管子的尺寸大且必须要克服环境的、地理的和气候的限制，因此在构建这种类型的分配管线时遇到很多困难，且就这点而言，必须使用大的和重的设备来将管子移动和放置到位。

用于组装用于运载流体的管道(输油管、内收部(adductor)、输气管、用于其它衍生物的管道、给水总管等)的传统方法包括将每次使用的合适长度的管子运输到放置这些管子的组装地点，在该组装地点处通过焊接形成管线(排列成大致平行于管线的路线并靠近管子在预接合组中各自的位置)。在最终的位置处执行用于焊接的定位和调整的操作，因此装配队伍是流动的，在管线向前推进时沿管线的路线从一处到另一处执行他们的工作。因为该缘故，产生了通向每一处的新的入口，必须运输设备，必须拆卸安装设备并在新的地点重新组装，这招致经常的配送困难，意味着成本、风险、以及特别是工作时间大量增加。在这种情况下，坏的气候条件几乎总是导致工作的中断。

但是，在很多情况下，应当注意的是传统方法需要将管子(或管道)运输到难于接近的、或者不健康的或危险的地点，另外，在每段管子将被最终安装的地点处执行包括定位、焊接、测试和质检等的组装操作，根据具体的环境，这可能是非常困难或者甚至是不可能的，导致增加执行延迟、质量损失、成本、人身危险、材料危险和环境危险。

公知的构建管道线/管线的方法需要工作地点是活动的，并跟随着执行管道焊接的队伍，这些管道排列在管道线完工之后它们将要处于的位置上。这需要形成进入到管道之间的焊接位置的途径，常常需要征用不动产或者建立可通行权，致使建造工作更加昂贵并延误该建造工作。

管道线/管线的构建方案会遇到管线的路径穿过隧道、坑道、和拥挤的工业设施的情况。

在这些情况下，根据本领域中常用的方法，对已经存在的设施执行部分的或全部的拆卸并随后将其重新组装以构建分配管线，常常伴随着随后生产中断。

干涉用于铺设管道线/管线的传统的系统的另一个因素在于这种带有地质的或地形的障碍的分配管线的路径的长度，这些障碍限制了重型设备的通过或者甚至缺乏任何接近的条件来执行在例如穿越沼泽地、雪、冰、人类居住区、遗址等的安装地点处的工作。

上述的因素一般决定了由管线所遵循的路径的定位或者变化，这主要的意义在于成本、时间和配送。

用于尝试克服上述问题的另一方法——其也构成用于组装管道线/管线的经典方案——包括：接合一定数量的管子、形成较长的一段管件、然后通过称为“拉”或“拽”的操作来移动所述被组装的节段以将其焊接到其最终的位置或者只是允许增加新的管子。该操作借助于由缆绳(通常是钢缆)提供的牵引而实现，该缆绳与绞盘相联接，通过安装在管件下的临时辊来拽动或移动该节段。

该方法主要的局限性在于运输的距离必须较短，以使得由牵引所产生的力和机械的需求保持在可接受的范围内。此外，缆绳的可用长度可限制移动距离。对于大于缆绳长度的距离，将不得不重新定位牵引装置，这通常招致过长的、昂贵的和并不总是可行的过程。

构造管道线/管线的经典方法还表现出其它的缺点：当在诸如坑道之类的狭窄环境中构建这种管线时，该狭窄的环境的高度不允许搬运中等尺寸到大尺寸的管件所需的设备进入，另外，并不为工作人员形成足够的工作环境，在这种环境中工作的这些工作人员经常不得不采用变形的姿态并被暴露在由管道焊接操作自身产生的气体所引起的绝对不健康的环境中。