[发明专利]一种用于水下敷设管道的船及敷设方法

权利要求书

1.一种用于水下敷设管道的船，其特征在于，包括船体以及安装在船体上的管道连接装置、管内对中装置、管道敷设装置，所述船体上设有前部的船头操控区、中部的管材放置区和管道加工区以及后部的船尾敷设区，管道加工区安装有管道连接装置设有的焊接支架，用于对放置在管材放置区的待敷设的管道进行焊接加工；

船体中部安装有管道敷设装置设有的敷设滑道，船尾敷设区安装管道敷设装置设有的敷设架，敷设滑道后端连接敷设架，用于将加工完的敷设管下顺到水底，敷设架与船体连接处安装有卷扬机，卷扬机通过开沟器牵引绳连接水底的开沟器，开沟器上设有高压水枪，用于在水底冲击出敷设沟，开沟器上部设有管道滑槽，用于敷设管通过在管道滑槽内移动进入敷设沟内；

敷设滑道和焊接支架的端部均设有管内对中装置，管内对中装置设有的对中器伸入两个待焊接的管道的连接处，用于对两个管道的接头位置进行对中固定，对中器的端部设有内部焊接主机，用于对管道接头位置的内部焊接。

2.根据权利要求1所述的用于水下敷设管道的船，其特征在于，所述管材放置区设有4个且分列在船体的两侧，船体同侧的管材放置区之间安装管道连接装置设有的吊装机，船体同侧的管材放置区前还设有焊接支架，用于吊装机将两个管材放置区的管道相对放置道焊接支架上，焊接支架的中部设有焊接工位一。

3.根据权利要求2所述的用于水下敷设管道的船，其特征在于，所述焊接支架之间且在船体的中部安装有敷设滑道，敷设滑道上设有焊接工位二，用于对两侧焊接支架上连接的管道焊接成一根敷设管，焊接工位二的后方且在敷设滑道上安装有探伤工位，用于对管道接口焊接位置进行探伤检测，探伤工位后方且在敷设滑道上安装有接头处理工位，用于对管道接口处进行再处理并包裹防腐层。

4.根据权利要求1所述的用于水下敷设管道的船，其特征在于，所述敷设滑道上安装有多组滚轮，用于辅助敷设管移动，敷设滑道后部安装有管道夹具，用于控制敷设管的移动，敷设滑道的后端连接敷设架的上部，敷设架的底部安装在船体上，敷设架的两侧连接调节支架，调节支架安装在船体上，用于控制敷设架的转向角度和俯仰角度。

5.根据权利要求4所述的用于水下敷设管道的船，其特征在于，所述敷设架与船体连接处且在船体上安装有卷扬机，敷设架上设有绳索滑轮，卷扬机内的开沟器牵引绳穿过伸缩滑轮并连接水底的开沟器，开沟器内设有的高压水泵的出水口安装高压水枪，用于在水底冲击出敷设沟，开沟器的两侧设有填埋刮板，用于敷设沟两侧的泥土刮到敷设沟内填埋敷设管。

6.根据权利要求5所述的用于水下敷设管道的船，其特征在于，所述开沟器顶部的管道滑槽内设有多个滑动滚珠，用于辅助敷设管滑动到敷设沟内，开沟器的底部两侧设有弧形滑板，弧形滑板的内侧安装有辅助轮，用于开沟器在水底移动。

7.根据权利要求1所述的用于水下敷设管道的船，其特征在于，所述管内对中装置设有的卷绳器安装在焊接支架或敷设滑道的端部，卷绳器一端安装卷绳电机，卷绳器内对中牵引绳连接对中器，对中器通过外周设有多个内壁轮放置在管道内，内壁轮连接对中器内部设有的驱动机构，用于控制对中器在管道内部移动。

8.根据权利要求7所述的用于水下敷设管道的船，其特征在于，所述对中器外周设有前管支撑器、管口支撑器和后管支撑器，对中器移动到两个管道的对接口处，前管支撑器张开支撑前部管道，管口支撑器张开支撑两个管道的管口位置，后管支撑器张开支撑后部管道，用于两个管道的对接口处供外部焊接工位一或焊接工位二的激光焊机焊接。

9.根据权利要求1-8任一所述的用于水下敷设管道的船的敷设方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)补给船将管道运送至船体的两侧，通过两个吊装机将补给船上的管道吊装至管材放置区，然后同侧的吊装机将同侧的两个管材放置区的管道吊装至焊接支架上，两个管道的管口对齐；

2)将对中器放置在管道内，对中器在驱动机构和内壁轮的作用下向接口处移动，同时卷绳电机控制卷绳器放绳，对中器中部的管口支撑器到达接口处时，控制对中器停止，并控制前管支撑器、管口支撑器和后管支撑器全部张开，将两个管道的管口位置对中固定；

3)焊接工位一的激光焊机对外部的接口处进行焊接，外部焊接完成后，控制前管支撑器、管口支撑器和后管支撑器全部收缩，卷绳电机和驱动机构控制对中器向后移动到内部焊接主机正对接口处，内部焊接主机对接口处进行内部焊接，焊接完成后卷绳电机和驱动机构控制对中器向后移出管道；

4)两侧吊装机分别将焊接完的长管道吊装至敷设滑道上，敷设滑道上控制长管道移动，使两侧的长管道管口相对，在敷设滑道上做与步骤2)和步骤3)相同的操作实现对两侧长管道的焊接，形成敷设管，敷设管在敷设滑道的控制下向前移动；

5)敷设管上的接头经过探伤工位对接头处的焊接进行探伤，然后敷设管上的接头经过接头处理工位进行修复和包裹防腐层，敷设管移动到敷设架上并顺着敷设架向水下移动，敷设管的端部移动到开沟器上的管道滑槽上时，卷扬机控制开沟器向水底移动，使开沟器带动敷设管移动到水底。

6)开沟器上的高压水枪在水底冲击处一条敷设沟，使敷设管顺到敷设沟内，开沟器两侧的填埋刮板将敷设沟两侧的泥土刮到敷设沟内填埋敷设管。