一种外输软管应急释放的系统和使用方法
阅读说明：本技术 一种外输软管应急释放的系统和使用方法 (System for emergency release of output hose and use method ) 是由 田锋 蔡元浪 杨小龙 汪建平 程纠 梅华东 张守森 徐洋 祁德路 张洪娟 朱晋 于 2020-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种外输软管应急释放系统和使用方法,包括应急释放减速装置,应急释放减速装置包括液压绞车、缆绳、索具和液压动力单元,液压绞车设置在海上生产平台上,缆绳的内端固定在液压绞车内,缆绳的外端设有索具,索具连接外输软管,液压动力单元连接液压绞车并驱动液压绞车外放和回收缆绳；当外输软管应急释放时,缆绳和索具限定外输软管自由下落的方向,液压绞车通过限制液压油的流量,限制液压绞车上缆绳的下放速度,从而起到限制外输软管的坠落速度的作用,减小外输软管与海水之间的冲击,解决了外输软管应急释放下落过程中速度过大的问题,防止外输软管及海上设施遭受损坏,降低油气外输作业的风险,从而降低经济成本。(The invention discloses an emergency release system and a using method of an external delivery hose, and the emergency release system comprises an emergency release speed reducing device, wherein the emergency release speed reducing device comprises a hydraulic winch, a cable, a rigging and a hydraulic power unit, the hydraulic winch is arranged on an offshore production platform, the inner end of the cable is fixed in the hydraulic winch, the outer end of the cable is provided with the rigging, the rigging is connected with the external delivery hose, and the hydraulic power unit is connected with the hydraulic winch and drives the hydraulic winch to externally release and recover the cable; when the export hose is released in an emergency, the direction of free falling of the export hose is limited by the mooring rope and the rigging, the hydraulic winch limits the lowering speed of the mooring rope on the hydraulic winch by limiting the flow of hydraulic oil, so that the effect of limiting the falling speed of the export hose is achieved, the impact between the export hose and seawater is reduced, the problem of overlarge speed in the process of falling of the export hose in an emergency release is solved, the export hose and offshore facilities are prevented from being damaged, the risk of oil gas export operation is reduced, and the economic cost is reduced.)
技术领域
本发明涉及海洋石油工程领域，尤其是一种外输软管应急释放系统和使用方法。
背景技术
通过外输软管将海上设施开采的油气输送到外输油轮，再由外输油轮将油气输送到目的地是海上油气外输的一种常用的方式。外输软管连接于海上设施（通常为海上生产平台）与外输油轮之间，外输软管长度比较大，在200m左右。在进行海上油气外输作业时，应急情况下海上生产平台与外输油轮之间连接的软管需要断开。
外输软管从较高位置下落拍击水面容易导致软管受损，易造成油气泄露环境污染；且外输软管自由下落的方向不可控，在下落过程也容易与海上设施发生碰撞导致软管与海上设施的损坏。当海上生产平台为船式FPSO时，外输软管与外输软管滚筒的连接接口距离海面的高度较低，外输软管自由下落时通常不会出现软管破损、海上装置被撞击的事故。但是对立柱式半潜平台或其它将外输软管与外输软管滚筒的连接接口设置在较高位置的海上生产平台，在外输软管应急释放自由下落时就容易出现软管破损、海上装置被撞击的事故。但当前行业内没有应对措施避免此类事故的发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种外输软管应急释放的系统和使用方法，在外输软管应急释放时，能够控制外输软管应急释放时下落的方向，并且减缓外输软管应急释放下落的速度。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种外输软管的应急释放系统，包括外输软管、应急释放连接结构和外输滚筒，所述外输软管通过所述应急释放连接结构连接所述外输滚筒，所述外输滚筒设置在海上生产平台上，所述外输滚筒上设有油气输出口，其还包括应急释放减速装置，所述应急释放减速装置包括液压绞车、缆绳、索具和液压动力单元，所述液压绞车设置在海上生产平台上，所述缆绳的内端固定在所述液压绞车内的卷筒上，所述缆绳的外端通过所述索具与所述外输软管固定，所述液压动力单元通过控制所述液压绞车的卷筒转动，外放和回收所述缆绳。
进一步的改进在于：所述外输滚筒和所述液压绞车均位于海上生产平台的顶层甲板上并靠近海上生产平台的外边缘，所述液压绞车固设在所述外输滚筒的侧后方。
进一步的改进在于：所述应急释放连接结构包括电磁连接的第一阀门和第二阀门，所述第一阀门连接在所述外输软管的端部并控制所述外输软管的开启或关闭，所述第二阀门用于连接位于所述外输滚筒的油气输出口并控制所述油气输出口的开启或关闭。
进一步的改进在于：所述缆绳中部搭放在所述外输滚筒上，所述缆绳的外端通过所述索具连接所述第一阀门。
本发明还提供一种外输软管的应急释放系统的使用方法，包括前面所述的应急释放系统，其包括以下步骤：
S1：连接外输软管：将所述外输软管的一端连通外输油轮，另一端通过所述应急释放连接结构连接所述油气输出口；
S2：连接应急释放减速装置，操作输送油气：所述液压绞车外放所述缆绳，所述缆绳的外端通过所述索具与所述外输软管固定好之后，进行从海上生产平台向外输油轮的油气输送作业；
S3：应急释放外输软管：断开所述应急释放连接结构，使所述外输软管与油气输出口分离，所述外输软管与所述缆绳一起下落，所述液压动力单元限制所述液压绞车外放所述缆绳的速度，匀速释放所述外输软管；
S4：回收外输软管：所述液压绞车回收所述缆绳，牵引所述外输软管至所述外输滚筒上。
进一步的改进在于：步骤S1中所述应急释放连接结构包括电磁连接的第一阀门和第二阀门，所述第二阀门用于连接所述外输滚筒，所述缆绳与所述第一阀门连接。
进一步的改进在于：步骤S3中，应急释放外输软管时，同时关闭所述第一阀门和所述第二阀门，再将所述第一阀门和所述第二阀门断开连接。
进一步的改进在于：步骤S4中，回收外输软管时，所述外输软管在液压绞车的牵引下升至所述外输滚筒处，将所述第一阀门和所述第二阀门连接。
本发明的技术效果在于：1、本发明的一种外输软管的应急释放系统，包括应急释放减速装置，应急释放减速装置包括液压绞车、缆绳、索具和液压动力单元，液压绞车设置在海上生产平台上，缆绳的内端固定在液压绞车内的卷筒上，缆绳的外端通过索具与外输软管固定，液压动力单元通过控制液压绞车内的卷筒的转动来外放和回收缆绳；当外输软管应急释放时，由于外输软管应急释放时，下落的速度会越来越大，且由于海洋石油工程领域输送油气的外输软管一般长度和重量都比较大，很难实现外输软管减速的效果，本发明中，采用液压绞车作为减速装置，缆绳和索具可以限定外输软管自由下落的方向，液压动力单元通过限制液压油的流量，利用油液的压力来平衡外输软管下落的重力大小，从而限制液压绞车内卷筒的转动，减小缆绳的下放速度，起到限制外输软管的坠落速度的作用，减小外输软管与海水之间的冲击，解决了外输软管应急释放下落过程中速度过大的问题，防止外输软管及海上设施遭受损坏，降低油气外输作业的风险，从而降低经济成本。
2、本发明的一种外输软管的应急释放系统，应急释放连接结构包括电磁连接的第一阀门和第二阀门，第一阀门用于连接外输软管并控制外输软管的开启或关闭，第二阀门用于连接位于外输滚筒的油气输出口并控制油气输出口的开启或关闭，在应急释放外输软管时可以同时封闭外输软管和油气输出口，防止油气泄漏，且提高应急释放的效率，提高应急释放系统的安全性。
3、本发明的一种外输软管的应急释放系统的使用方法，在进行正常油气输送作业前，将液压绞车的缆绳绕过外输滚筒并将索具连接外输软管，应急释放时，缆绳与外输软管的一起下落，液压动力单元限制液压绞车外放缆绳的速度，匀速释放所述外输软管，起到减缓外输软管自由下落速度的作用，并防止外输软管自由下落后发生损坏和撞击海上装置，应急释放完成后，外输软管浮在海面时，液压绞车还可以将外输软管回收至外输滚筒上。
附图说明
图1是本发明的一种外输软管的应急释放系统的结构示意图；
图2是本发明的一种外输软管的应急释放系统的使用方法的流程图。
图中主要标号说明：
1-外输软管、2-海上生产平台、3-油气输出口、4-外输滚筒、5-卷筒、21-顶层甲板、31-第一阀门、32-第二阀门、41-液压绞车、42-缆绳、43-液压动力单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
图1是本发明的一种外输软管的应急释放系统的结构示意图，如图1所示，一种外输软管应急释放系统，包括外输软管1、应急释放连接结构和外输滚筒4，外输软管1通过应急释放连接结构连通外输滚筒4，外输滚筒4设置在海上生产平台2上，外输滚筒4上设有油气输出口3，还包括应急释放减速装置，应急释放减速装置包括液压绞车41、缆绳42、索具（未示出）和液压动力单元43，液压绞车41设置在海上生产平台2上，缆绳42的内端固定在液压绞车内的卷筒5上，缆绳42的外端通过索具连接外输软管1，液压动力单元43通过控制液压绞车41的卷筒5转动，实现液压绞车41外放和回收缆绳42。
由于外输软管1应急释放时为自由下落，下落的速度会越来越大，且由于海洋石油工程领域输送油气的外输软管1一般长度和重量都比较大，普通的减速装置难以实现外输软管1减速的效果，本发明中，采用液压绞车41作为减速装置，当外输软管1应急释放时，液压绞车41和缆绳42为外输软管1下落提供导向，解决了外输软管1应急释放时，在下落过程中下落方向不确定的问题；液压绞车41具有起动扭矩大的特点，可以为外输软管1提供反方向的平衡作用力，且液压动力单元43还可以通过限制液压油的流量控制卷筒5的转动速度大小，利用油液的压力来平衡外输软管1下落的重力大小，起到减速的效果。
液压动力单元43的工作原理是：由液压动力单元43的电动机驱动液压动力单元43的油泵从油箱内抽取并产生高压的液压油，该高压的液压油由液压管线输送至绞车内的液压马达，通过驱动液压绞车内的液压马达将液压能转换成液压绞车内卷筒5转动的机械能。本实施例中，液压动力单元43为液压站。
进一步的改进在于：外输滚筒4和液压绞车41均位于海上生产平台2的顶层甲板21上并靠近海上生产平台2的外边缘，液压绞车41固设在外输滚筒4的侧后方。
进一步的改进在于：应急释放连接结构包括电磁连接的第一阀门31和第二阀门32，第一阀门31用于连接外输软管1并控制外输软管1的开启或关闭，第二阀门32用于连接位于外输滚筒4的油气输出口3并控制油气输出口3的开启或关闭。
如图1所示，缆绳42的中部搭放在外输滚筒4上，缆绳42的外端通过索具连接第一阀门31。
如图1所示，本发明的一个较佳实施例中，油气输出口3设置在外输滚筒4的顶部并朝向外输软管1，缆绳42和索具连接液压绞车41和外输软管1，且如图1中所示，缆绳42绕外输滚筒4半圈；
图2是本发明的一种外输软管的应急释放系统的使用方法的流程图，参见图1和图2，具体包括以下步骤：
S1：连接外输软管1：将外输软管1的一端连通外输油轮（未示出），另一端通过应急释放连接结构连接油气输出口3；
具体地，应急释放连接结构包括电磁连接的第一阀门31和第二阀门32，第二阀门32用于连接外输滚筒4，缆绳42与第一阀门31连接。
S2：连接应急释放减速装置，操作输送油气：液压绞车41外放缆绳42，缆绳42的外端绕过外输滚筒4并通过索具与外输软管1固定，进行从海上生产平台向外输油轮的油气输送作业；
S3：应急释放外输软管1：断开应急释放连接结构，使外输软管1与油气输出口3分离，外输软管1与缆绳42一起下落，液压动力单元43限制液压绞车41外放缆绳42的速度，匀速释放外输软管1；
具体操作为：先同时关闭应急释放连接结构两端的第一阀门31和第二阀门32，再断开第一阀门31和第二阀门32。
本实施例中，在外输软管1应急释放时，同时关闭第一阀门31和第二阀门32，起到防止油气泄漏的作用，再分离第一阀门31与第二阀门32，外输软管1牵引缆绳42自由下落，第一阀门31与第二阀门32为电磁连接，断开方便，提高外输软管1应急释放的效率，提高应急释放系统的安全性。
S4：回收外输软管1：液压绞车41回收缆绳42，牵引外输软管1至至外输滚筒4上。
具体为：回收外输软管1时，外输软管1在液压绞车41的牵引下升至外输滚筒4处，将第一阀门31和第二阀门32连接。
在外输软管1连接在油气输出口3和外输油轮之间，进行正常油气输送作业前，将液压绞车41的缆绳42绕过外输滚筒4并连接外输软管1处的第一阀门31，应急释放时，缆绳42在外输软管1的牵引下自动下放，液压绞车41起到减缓外输软管1自由下落速度的作用，并防止外输软管1自由下落后发生损坏和撞击海上装置，应急释放完成后，外输软管1浮在海面时，液压绞车41的提升能力足够大时可以回收外输软管1至外输滚筒4上，液压绞车41也可以结合其它吊装和拖曳设备辅助完成外输软管1回收至外输滚筒4上。
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
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