[发明专利]一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置和方法

说明书

本发明提供一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置和方法，包括安装台架、滑移机构、折叠机构、伸缩作业机构、锁紧固定机构、碎冰清除机构；所述安装台架包括水平安装钢架和垂直导向钢架，垂直导向钢架通过折叠机构实现垂直展开作业和水平折叠回收；滑移机构通过滑移楔块和滑移轨道，连接于安装台架，锁紧机构通过锁紧液压油缸驱动锁紧臂和锁紧垫片，实现垂直导向钢架和伸缩套管之间的锁紧固定；伸缩作业机构和碎冰清除机构分别连接于垂直导向钢架，通过液压油缸和电机驱动钻杆、钻头和桨叶之间的联合作业，实现平台井口区碎冰堆的破碎和清除作业。本发明可安全、快速、有效的清除导管架平台井口区碎冰堆，且具有便携、经济和环保等特点。

技术领域

本发明涉及一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置和方法，属于海洋工程结构抗冰技术领域。

背景技术

海冰作为严重的海洋自然灾害之一，严重威胁冰区海域海洋油气资源勘探开发安全。我国渤海和黄海北部海域是国家重要的海洋油气开发区，同时也是海冰重灾害区，其每年均会产生不同程度的海冰灾害，对该区域海洋油气导管架平台造成巨大破坏。

这些冰区导管架平台，通常由3～8根腿柱构成，且每个腿柱安装有抗冰锥体。当大面积漂移海冰与导管架腿柱抗冰锥体相互作用后，会产生许多漂移碎冰，并逐步在导管架平台井口区堆积，形成巨大堆积冰块，进而引发一系列棘手的工程事故，因而必须采取有效的措施对漂移碎冰在导管架平台井口区的堆积进行快速清除。

针对上述导管架平台井口区碎冰堆积问题，通常采用人工清理或喷洒热水融化方法进行处理。一方面，受限于海洋场地的限制，人工清理通常难以进行，且存在耗时长、风险高等诸多问题；另一方面，热水喷洒仅可对碎冰堆表层进行融化清除，难以实现碎冰堆的整体融化，且在低温下热水喷洒还可能造成碎冰堆的深层冻结，进一步加大清理难度。因此，有必要提供一种能够实现导管架平台井口区碎冰堆积的清除技术手段以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置和方法。

本发明的目的是这样实现的：包括安装台架、滑移机构、折叠机构、伸缩作业机构、锁紧机构和碎冰清除机构，所述安装台架包括两个水平安装钢架和两个垂直导向钢架，每个垂直导向钢架通过水平安装钢架内侧的横向滑移轨道和横向滑移楔块与对应的水平安装钢架进行连接，所述滑移机构包括横向滑移楔块、纵向滑移楔块、横向滑移液压油缸和纵向滑移液压油缸；所述横向滑移楔块和横向滑移液压油缸安装于水平安装钢架上的横向滑移轨道中，所述纵向滑移楔块和纵向滑移液压油缸安装于两个垂直导向钢架之间的纵向滑移轨道中；伸缩作业机构设置在纵向滑移楔块上，折叠机构有两套分别设置在对应的垂直导向钢架与水平安装钢架之间，用来实现直导向钢架的垂向展开作业和水平折叠回收，锁紧机构设置在垂向导向钢架上实现伸缩作业机构的锁紧，碎冰清除机构设置在伸缩作业机构端部。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.折叠机构包括折叠杆、折叠伸缩杆和折叠液压油缸；所述折叠杆设置在横向滑移楔块和垂直导向钢架之间，折叠伸缩杆设置在折叠杆中间位置与横向滑移楔块和垂直导向钢架连接处之间，所述折叠液压油缸驱动折叠伸缩杆，实现垂直导向钢架的垂向展开作业和水平折叠回收。

2.伸缩作业机构包括伸缩套管和套管液压油缸；所述伸缩套管连接于纵向滑移楔块，所述套管液压油缸安装于伸缩套管内部。

3.所述锁紧固定机构包括锁紧钢架、锁紧臂、锁紧液压油缸、环形锁紧垫片；所述锁紧钢架有两个分别安装于垂直导向钢架上，所述锁紧臂安装于锁紧钢架上，所述锁紧臂内部安装有锁紧液压油缸，所述锁紧垫片连接于锁紧臂端部；所述锁紧液压油缸驱动锁紧臂及环形锁紧垫片，实现伸缩套管的锁紧和固定。