[发明专利]一种大直径钢圆筒多功能钢混顶盖结构

说明书

本发明涉及一种大直径钢圆筒多功能钢混顶盖结构，其包括：钢混顶盖，与所述大直径钢圆筒的顶部匹配设置，所述钢混顶盖上设置设备孔；设备孔盖，设置在所述钢混顶盖上；溢油收集系统，设置在所述钢混顶盖上，用于回收泄露的原油；安全预警系统，设置在所述钢混顶盖底端，对所述钢混顶盖的损伤进行预警，并监测损伤严重程度。本发明能有效抵抗抛锚、落物等撞击，针对外部荷载撞击能进行安全预警，且可以进行溢油收集，有效保护海洋环境。本发明可以在海洋工程技术领域中广泛应用。

技术领域

本发明涉及一种海洋工程技术领域，特别是关于一种大直径钢圆筒多功能钢混顶盖结构。

背景技术

对于渤海通航区油气资源的开发，相关部门考虑通航和水下生产设施的安全，要求油气资源开采设施不得高于海床面。因此，海床下水下开发模式为渤海通航区油气资源的开发提供了有效途径。目前，采用海床下一体化钢圆筒结构对水下生产系统进行防护，避免了周围土体将水下生产系统掩埋的现象。由于渤海通航区往来船舶较为频繁，落锚、落物等事故时有发生，因此需在钢圆筒上设置顶盖结构，以抵抗外来荷载对水下油气生产设备的损坏，进一步加强对海床下水下生产系统的保护。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种大直径钢圆筒多功能钢混顶盖结构，其能有效抵抗抛锚、落物等撞击，针对外部荷载撞击能进行安全预警，且可以进行溢油收集，有效保护海洋环境。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种大直径钢圆筒多功能钢混顶盖结构，其包括：钢混顶盖，与所述大直径钢圆筒的顶部匹配设置，所述钢混顶盖上设置有设备孔，所述设备孔包括采油树孔和水下管汇孔；微重力设备孔盖，包括采油树孔盖和水下管汇孔盖，设置在所述钢混顶盖上相应的所述采油树孔和所述水下管汇孔上；溢油收集系统，设置在所述钢混顶盖上，用于回收泄露的原油；安全预警系统，设置在所述钢混顶盖底端，对所述钢混顶盖的损伤进行预警，并监测损伤严重程度；防腐系统，防腐阳极嵌入在顶盖内部，总体不高出所述钢混顶盖的顶面，防止运营期所述钢混顶盖的钢结构腐蚀，同时也能避免拖锚钩挂意外工况发生；所述钢混顶盖具有倾斜坡度，所述钢混顶盖的中心处最薄，边缘处最厚；所述钢混顶盖中心处高度最高，高度由中心向所述钢混顶盖的边缘处逐渐降低。

进一步，所述钢混顶盖顶部和底部都采用钢板制成，内部设置有贯通或不贯通的开孔板肋，空心处填充有轻质混凝土。

进一步，所述微重力设备孔盖的顶部和底部都采用钢板制成，通过设定所述微重力设备孔盖的体积，使得在水下所述微重力设备顶盖大于浮力；所述微重力设备顶盖在水下处于微重力状态。

进一步，所述采油树孔和所述水下管汇孔的孔底部设置有密封用的L型橡胶垫，与所述钢混顶盖的坡度配合设置。

进一步，所述溢油收集系统包括溢油回收软管、软管接头、阀门和溢油监测传感器；

所述溢油回收软管的一端位于所述钢混顶盖内，并在所述钢混顶盖内侧与所述溢油回收软管对应处设置有所述溢油监测传感器；所述溢油回收软管的另一端穿过所述钢混顶盖，经所述软管接头与位于所述钢混顶盖上的所述阀门连接；溢油可以通过所述溢油回收软管回收到守护船上。

进一步，所述溢油回收软管、软管接头和阀门均嵌设在所述钢混顶盖内部，总体不高出所述钢混顶盖的顶面。

进一步，所述安全预警系统包括光纤光缆应变传感器和光纤；

位于所述钢混顶盖的内侧端有多个安全预警点位，每个所述安全预警点位都垂直设置有两个所述光纤光缆应变传感器，所有所述光纤光缆应变传感器通过所述光纤串联连接。

进一步，所述采油树孔盖和所述水下管汇孔盖上都设有4个设备盖吊耳；在所述钢混顶盖上，沿径向按45°间隔布置有8个顶盖吊耳。

进一步，所述设备盖吊耳和所述顶盖吊耳均采用沉没式结构，总体高度不高出所述钢混顶盖的顶面。

进一步，所述钢混顶盖的坡度比为1:100。