[发明专利]海底管道法兰空间位置测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及海底管道铺设技术及设备，尤其涉及一种海底管道法兰空间位置测量方法及装置。

背景技术

随着海洋石油事业的飞速发展，将有越来越多的海底管道铺设到海底，这就必然伴生出许多海第管道法兰膨胀弯的连接工程，在已经建成和正准备建设的项目中，几乎每个项目都有海底管道(简称海管)法兰膨胀弯的连接。

所谓海管法兰膨胀弯的连接，是指在海底管道的立管端法兰与平管端法兰之间用膨胀弯进行连接的形式。现有海底管道铺设项目中，海管法兰膨胀弯的测量只是潜水员用钢尺量出两个法兰面的距离(即两个法兰面的相对位置)，然后就开始在甲板上预制膨胀弯，但是由于没有测量立管法兰面和平管法兰面之间的角度(相对方位)和高度(相对高差)，因此，所预制的膨胀弯大都不能顺利安装，主要是膨胀弯的法兰面与立管法兰面和平管法兰面吻合不好，这样连接的法兰密封效果较差，试压时容易发生泄露，最后只得返工，费时费工，导致工期严重推迟。由于海上施工船队日费率极高，可能仅仅因为法兰的测量不准而造成惨重的经济损失。因此，为缩短海上工期，大幅降低施工成本，开发一套能够准确测量海底管道法兰之间相互位置关系的装置进行膨胀弯的准确测量方法及装置是非常必要的。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种海底管道法兰空间位置测量方法及装置，其能够准确测量出海底管道的立管端法兰面与平管端法兰面之间包括距离、角度的相对空间位置和方位，便于预制出使立管底部法兰面与平管法兰面吻合性好的膨胀弯，从而缩短工期，提高工作效率，保证工程质量。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明海底管道法兰空间位置测量方法，其特征在于，

第一步，在海底管道的平管端法兰B处安装海底管道法兰空间位置测量装置A，在海底管道的立管端法兰C处安装海底管道法兰空间位置测量装置A’；

第二步，通过测距钢丝8、钢丝葫芦7和张力计6连接两个海底管道法兰空间位置测量装置A、A’之间的竖向角度指针；其中张力计6一端通过登山扣与一个法兰处装设的海底管道法兰空间位置测量装置的竖向角度指针连接，另一端通过卡环与钢丝葫芦7的一端连接，该钢丝葫芦7的另一端与测距钢丝8的一端连接，该测距钢丝8的另一端与另一个法兰处装设的海底管道法兰空间位置测量装置的竖向角度指针连接；

第三步，通过钢丝葫芦7收紧测距钢丝8，当张力到达钢丝葫芦7的额定张力后，插上张力计6上的定位销，使张力保持恒定，同时拧紧钢丝标记卡5，该测距钢丝8长度加上两个海底管道法兰空间位置测量装置竖向角度指针的长度以及张力计6的长度即为海底管道的立管端法兰和平管端法兰之间的距离D；

第四步，读取海底管道法兰空间位置测量装置A的水平角度指针10的读数，该读数为平管端法兰与立管端法兰之间中心连线与平管端法兰水平线X之间的夹角E，读取竖向角度指针4所指向的读数，该读数为立管端法兰与平管端法兰之间中心连线与平管端法兰垂直线Y之间夹角F；读取海底管道法兰空间位置测量装置A’的水平角度指针10’的读数，该读数为立管端法兰与平管端法兰之间中心连线与立管端法兰水平线X之间的夹角G，读取竖向角度指针4’所指向的读数，该读数为立管端法兰与平管端法兰之间中心连线与立管端法兰垂直线Y之间夹角H；

第五步，将夹角E、夹角F、夹角G、夹角H以及距离D的数据汇总提供给设计人员，从而完成立管端法兰与平管端法兰之间相对空间位置的测量。

本发明海底管道法兰空间位置测量装置，其特征在于，包括底座11，该底座11上分别固定竖向角度仪旋转内轴1、水平角度仪9和水平气泡仪12；该竖向角度仪旋转内轴1外侧套设竖向角度仪旋转外套2，竖向角度仪旋转外套2外壁上设置水平角度指针10、竖向角度仪3和竖向角度指针4。

前述的海底管道法兰空间位置测量装置，其中底座11为断面呈口字去掉上面一横形的架体，该架体开口端的一侧设有与该侧呈垂直状的水平角度仪9，该水平角度仪9的上面设有水平气泡仪12；所述竖向角度仪旋转内轴1一端垂直固定在架体连接水平角度仪9一侧的外壁的中间位置，竖向角度仪旋转外套2套设在竖向角度仪旋转内轴1外部，且竖向角度仪旋转外套2的底部位于水平角度仪9的上面；所述水平角度指针10一端固定在竖向角度仪旋转外套2靠近水平角度仪9的下端，另一端水平指向水平角度仪9的刻度处；所述竖向角度仪3固定在竖向角度仪旋转外套2外壁中部；所述竖向角度指针4一端固定在竖向角度仪旋转外套2中央位置，另一端指向竖向角度仪3的刻度处。