[发明专利]一种设于立管底部的张力平衡系统

说明书

本发明公开了一种设于立管底部的张力平衡系统，包括立管管线终端、张力平衡锚链及深水吸力桩；张力平衡锚链，所述张力平衡锚链一端通过卸扣与管线终端的吊耳连接，另一端通过加强环与所述深水吸力桩上的水下ROV吊钩连接；所述张力平衡锚链由依次连接的加强环、特殊端环、端环、普通链环及卸扣组成；深水吸力桩，所述深水吸力桩包括ROV平台和ROV吊钩，所述ROV吊钩固定于所述ROV平台上。本发明中钢悬链线立管与立管管线终端相连通过张力平衡锚链将不平衡张力传到到深水吸力桩上，由于锚链单向受力特点实现了张力的被动平衡，以达到保护深水海管端部设施及与其相连的水下设施完整性及安全的目的。

技术领域

本发明涉及一种设于立管底部的张力平衡系统。

背景技术

钢悬链线立管(SCR)一端连接着浮式生产系统一端连接着海底管线终端，是水下生产设施与浮式系统之间的关键的生产介质输送通道，由于其结构形式简单、对高温高压环境有较强的适应性，因此是深海开发中应用最为广泛的立管形式之一。但是如果钢悬链线立管(SCR)海床段长度受限或海床段土壤轴向刚度较小无法对整根立管提供充足的锚固抗力，在极端环境条件下浮式生产系统的运动会在立管海床段端部产生较大的轴向张力，导致立管向平台近向发生不可逆的运动，从而影响管线端部连接器及跨接管的完整性，造成整个系统的泄漏和破坏等问题。

发明内容

本发明提供了一种设于立管底部的张力平衡系统，能够平衡钢悬链线立管底部较大的张力，避免立管系统遭到破坏。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种设于立管底部的张力平衡系统，包括立管管线终端、张力平衡锚链及深水吸力桩；

张力平衡锚链，所述张力平衡锚链一端通过卸扣与管线终端的吊耳连接，另一端通过加强环与所述深水吸力桩上的水下ROV吊钩连接；所述张力平衡锚链由依次连接的加强环、特殊端环、端环、普通链环及卸扣组成；

深水吸力桩，所述深水吸力桩包括ROV平台和ROV吊钩，所述ROV吊钩固定于所述ROV平台上。

更进一步地，所述立管管线终端、所述张力平衡锚链及深水吸力桩的材料选择、腐蚀控制、在位强度、安装分析以及疲劳寿命满足承受300吨张力和保证30年水下使用寿命的要求。

更进一步地，所述张力平衡锚链通过300T卸扣与所述立管管线终端的吊耳连接；吊耳材质DH36-Z35，采用两侧贴板的方式保证连接结构的强度以及所述卸扣销轴的公差要求。

更进一步地，所述张力平衡锚链全长约90米，采用DNVGL-OS-E302 R4 级材质。

更进一步地，所述深水吸力桩采用API 2H Gr 50材质，直径为5m，桩长为20m，入泥深度为19m。

本发明的技术效果为：

本发明能够用于被动平衡钢悬链线立管端部较大张力，避免系统破坏，钢悬链线立管与立管管线终端相连通过张力平衡锚链将不平衡张力传到到吸力桩上，由于锚链单向受力特点实现了张力的被动平衡，以达到保护深水海管端部设施及与其相连的水下设施完整性及安全的目的。

立管管线终端一端通过一段预装水平直管短节与SCR起始铺设端焊接实现了立管底部张力的水平可靠传递，另一端通过终端框架延伸结构上的吊耳与张力平衡锚链上的300T卸扣连接，实现了张力转换，吊耳材质DH36-Z35，采用两侧贴板保证结构强度以及卸扣销轴的公差要求。