适用于海上钻井平台的物料分选系统及设备的制作方法

[0001]
本发明实施例涉及但不限于海上作业设备，更具体地，涉及一种适用于海上钻井平台的物料分选系统及设备。


背景技术：

[0002]
目前进行海上钻井作业、开采海洋资源往往依靠海上钻井平台，请参见图1，图1为现有技术中海上钻井平台的分选设备的结构示意图，现有技术中，分选设备包括现场固控系统1
’
及固相收集盒2
’
，其中，经现场固控系统1
’
处理后的物料由固相收集盒2
’
收集后进行储存，再通过运输工具3
’
将其运送至陆地进行后续处理。
[0003]
然而，固相收集盒2
’
内的物料既包括固相物料又包括液相物料，使得固相物料的含水率较高，提高了运输工具3
’
的运输成本。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例还提供一种物料分选系统，包括能够对混合物料进行固、液分离的分离装置，所述分离装置包括混合物料输入端、固相物料输出端、及液相物料输出端，所述混合物料输入端设置成能够接收输送系统从固控系统运输的混合物料；所述固相物料输出端，设置成能够向固相收集装置输出所述混合物料经分离后的固相物料；所述液相物料输出端，设置成能够输出所述混合物料经分离后的液相物料。
[0005]
一种物料分选设备，所述分选设备包括：固控系统、输送系统、固相收集装置、及如权利要求1-12任意一项所述的适用于海上钻井平台的物料分选系统；所述输送系统设置成能够将所述固控系统输出的混合物料输送至所述物料分选系统；所述固相收集装置设置成能够收集所述物料分选系统分离出的固相物料
[0006]
与现有技术相比，本发明实施例的固控系统输出的物料能够被输送系统输送至分选系统，通过分选系统将物料中的液相物料及固相物料分离，且单独的固相物料收集于固相收集装置中。从而运输工具只需输送了分离出的固相物料，因此减小了运输工具的运输重量，大大降低了运输成本。
[0007]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0008]
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
[0009]
图1为现有技术中海上钻井平台的分选设备的结构示意图；
[0010]
图2为本发明实施例提供的分选设备的结构示意图；
[0011]
图3为本发明实施例提供的分选系统的一个角度的结构示意图；
[0012]
图4为本发明实施例提供的分选系统的另一个角度的结构示意图；
[0013]
图5为本发明实施例提供的分选系统的部分拆分示意图；
[0014]
图6为本发明实施例提供的分选系统的振动筛装置的一个角度结构示意图；
[0015]
图7为本发明实施例提供的分选系统的振动筛装置的另一个角度结构示意图；
[0016]
图8为本发明实施例提供的分选系统的搅拌器的结构示意图；
[0017]
图9为本发明实施例提供的分选系统的第一盖板和第二盖板示意图；
[0018]
图10为本发明实施例提供的分选系统的喷淋机构的结构示意图。
具体实施方式
[0019]
下文中将结合附图对本发明的实施例进行说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0020]
如图2所示，本发明实施例提供一种分选设备，适用于海上钻井平台，包括：相互配合作业的固控系统1、输送系统2、固相收集装置3、及物料分选系统4。其中，输送系统2能够将固控系统1输出的混合物料输送至物料分选系统4，分选系统4能够将混合物料进行固、液分离，固相收集装置3能够收集物料分选系统4分离出的固相物料。本实施例中的固相收集装置3为固相收集盒。
[0021]
本发明实施例中，固控系统1输出的物料能够被输送系统2输送至分选系统4，通过分选系统4将物料中的液相物料及固相物料分离，且单独的固相物料收集于固相收集装置3中。从而运输工具9只需输送了分离出的固相物料，因此减小了运输工具9的运输重量，大大降低了运输成本。
[0022]
在海上钻井作业中，固相系统输出的混合物料一般为混合有钻屑的泥浆等。分选系统4分离出的固相物料一般为钻屑，液相物料一般为干净泥浆。本发明实施例的分选设备通过设置物料分选系统4对混合物料进行分离，降低了固相物料的含水量，从而降低了运输成本。
[0023]
在一个示例实施例中，分选系统4包括：混合物料输入端，设置成能够接收输送系统从固控系统运输的混合物料；固相物料输出端，设置成能够向固相收集装置输出所述混合物料经分离后的固相物料；液相物料输出端，设置成能够输出所述混合物料经分离后的液相物料；分离装置5，与混合物料输入端、固相物料输出端、及液相物料输出端连接，设置成能够将混合物料进行固、液分离。
[0024]
在一个示例实施例中，如图2-图10所示，分离装置5为能够将混合物料进行固、液分离的振动筛装置5。
[0025]
在一个示例实施例中，如图2所示，输送系统2包括运输管道和运输动力件。其中，运输动力件可以包括真空泵21、岩屑泵23、螺旋输送器至少其中之一。通过设置运输动力件实现了将现场固控系统1输出的物料传输至分选系统4。其中，真空泵21的输送距离远，一般可达到500米以上；螺旋输送器22的使用成本低；岩屑泵23物料输送均匀、连续，且输送距离远、设备占地面积小。
[0026]
在一个示例实施例中，当运输动力件包括真空泵21时，真空泵21的一端连通固控系统1，另一端连通分选系统4。开启真空泵21能够将固控系统1输出的混合物料抽吸至分选系统4，以便于分选系统4将物料中的固相物料及液相物料分离。
[0027]
在一个示例实施例中，当运运输动力件包括岩屑泵23时，岩屑泵23的一端连通固控系统1，另一端连通分选系统4。开启岩屑泵23能够将固控系统1输出的物料抽吸至分选系统4，以便于分选系统4将物料中的固相物料及液相物料分离。
[0028]
在一个示例实施例中，当运输动力件包括螺旋输送器22时，螺旋输送器22的输入端连通固控系统1，输出端连通分选系统4。开启螺旋输送器22能够将固控系统1输出的物料传输至分选系统4，以便于分选系统4将物料中的固相物料及液相物料分离。
[0029]
在一个示例性实施中，如图3-图9所示，本发明实施例还提供一种分选系统4包括：能够对混合物料进行固、液分离的分离装置5，分离装置5包括混合物料输入端、固相物料输出端、及液相物料输出端，混合物料输入端，设置成能够接收输送系统2从固控系统1运输的混合物料；固相物料输出端，设置成能够向固相收集装置3输出所述混合物料经分离后的固相物料；液相物料输出端，设置成能够输出所述混合物料经分离后的液相物料。
[0030]
在一个示例实施例中，分离装置5为能够将所述混合物料进行固、液分离的振动筛装置5。振动筛装置5包括机架51、设于所述机架51上并且侧边遮蔽的筛料箱56、架设于所述机架51上并位于所述筛料箱56底部的筛料板52、及安装于所述机架51上的振动机构53。筛料板52能够将所述混合物料进行固、液分离。
[0031]
在一个示例实施例中，筛料箱56包括位于物料在筛料箱56内的运动路线的起始位置的第一端，振动筛装置5还包括设于筛料箱51上部并位于筛料箱56第一端的进料箱55，进料箱55安装于机架51上。进料箱55上设有混合物料进料口551，为振动筛装置5的混合物料输入端。混合物料进料口551设置成能够接收输送系统2从固控系统1运输的混合物料。进料箱55还包括与筛料箱56第一端对应设置并能够将接收的混合物料输入所述筛料箱56的混合物料出料口552。
[0032]
本发明实施例中，输送系统2输送的物料能够通过混合物料进料口551进入进料箱55，且进料箱55内物料能够通过混合物料出料口552落至筛料板52上。
[0033]
在一个示例性实施例中，筛料板52上设置的多个筛孔(未图示)，为振动筛装置5的液相物料输出端。筛料箱56包括位于物料在筛料箱52内的运动路线的末端位置的第二端，第二端设有出料口54，为所述固相物料输出端，出料口54设置成能够向固相收集装置3输出所述混合物料经分离后的固相物料。
[0034]
在一个示例实施例中，分选系统4还包括与所述液相物料输出端连接的液相存储装置6。液相存储装置6设于分离装置5的底部并包括与所述液相物料输出端连通的罐体61。
[0035]
在一个示例实施例中，液相存储装置6位于所述筛料板52下部，且罐体61与筛孔连通。本实施例中，将机架51与液相存储装置堆叠设计，从而使振动筛装置5与液相存储装置6集成，减小了分选系统4的体积，且便于分选系统4的运输。
[0036]
本发明实施例中，物料在筛料板52上移动的过程中，固相物料上附着的液相物料能够通过筛孔落至罐体61，从而实现了液相物料收集于罐体61，且固相物料继续向出料口54移动，从而固相物料能够收集于固相收集装置3。
[0037]
在一个示例实施例中，罐体61的底部处处圆滑过渡，例如，罐体61底部内表面为圆弧面，在一定程度上防止罐底存在死角而造成沉砂。
[0038]
本发明实施例中，通过将液相物料收集于液相存储装置6，便于液相物料的收集，从而便于将液相物料统一处理，例如，可以将泥浆等液相物料重新放回可循环的大系统中，
极大地减小了泥浆浪费。
[0039]
工作时，通过输送系统2输送至筛料板52，振动机构53驱动连接筛料板52振动，以使筛料板52上的物料向出料口54移动。在物料移动的过程中，固相物料上附着的液相物料能够通过筛孔落至液相存储装置6，从而实现了液相物料收集于液相存储装置6，且固相物料继续向出料口54移动，由于出料口54连通固相收集装置3，因此固相物料能够收集于固相收集装置3。
[0040]
在一个示例实施例中，液相存储装置6还包括能够对罐体61收集的液相物料进行搅拌的搅拌器62。搅拌器62包括电机621、及与电机621连接并伸入罐体61内的搅拌轴622。搅拌轴622上设置有多个叶片623。电机621启动能够驱动搅拌轴622转动，从而搅拌轴622上的叶片623转动，叶片623用于搅拌罐体61内的液相物料。
[0041]
在一个示例实施例中，搅拌器62设置有多个，且多个搅拌器62在罐体61内间隔设置。搅拌器62的数量根据罐体61的体积决定。通过设置多个搅拌器62增强了对罐体61内的液相物料的搅拌作用。
[0042]
本发明实施例通过设置搅拌器62，能够搅拌罐体61内的液相物料，在一定程度上防止液相物料内杂质沉降而影响杂质的输出。
[0043]
在一个示例实施例中，液相存储装置6还设有与罐体61连通的出液口(未图示)及与所述出液口连接的输出泵7。输出泵7设置成能够当罐体内61的液相物料的液位到达预定值时，启动输出泵将液室内61内的液相物料抽出。本实施例中的输出泵采用砂泵。
[0044]
本实施例中，当罐体61内的液相物料的液位较高时，能够通过砂泵7将罐体61内的液相物料抽出，以便于重复使用罐体61储存液相物料。
[0045]
在一个示例实施例中，分选系统4还包括报警器8，罐体61内设置有能够监测液相物料的液位的液位计(图中未显示)，且报警器8及砂泵7均与液位计连接。当液位计监测罐体61内的液相物料的液位达到预设的最高液位时，报警器8开始报警，以给与工作人员提示，提醒工作人员开启砂泵7，以通过砂泵7将罐体61内的液相物料抽出。或者，当液位计监测罐体61内的液相物料的液位达到预设的最高液位时，由于砂泵7与液位计连接，此时砂泵7自动开启，从而砂泵7自动将罐体61内的液相物料抽出。砂泵7工作过程中，罐体61内液相物料的液位逐渐降低，且当液位计监测罐体61内的液相物料的液位达到预设的最低液位时，砂泵7关闭，停止继续将罐体61内的液相物料抽出。实现了自动监控罐体61内液相物料的液位，且自动使罐体61内液相物料的液位保持于预设的最高液位与预设的最低液位之间，从而使该分选系统4的使用更安全。
[0046]
在一个示例实施例中，报警器8包括蜂鸣器，或者，报警器8包括指示灯，或者，报警器8包括蜂鸣器及指示灯。报警器8包括蜂鸣器及指示灯，以同时在视觉及听觉上提醒工作人员。
[0047]
在一个示例实施例中，如图3-7所示，振动机构53包括固定连接于机架51上的激振梁531，和安装于激振梁531并向物料运动方向倾斜的一个或者多个振动电机532。
[0048]
在一个示例实施例中，如图9所示，振动筛装置5包括设于盖板上的安装架020，及安装于安装架020上并盖设于筛料箱56顶部的一个或者多个第一盖板010和罩设于激振梁220的一个或者多个第二盖板030。
[0049]
当筛料板52带动物料振动时，第一和第二盖板010、030能够阻挡溅起的物料从筛
料箱56顶部飞溅出，从而避免污染周围环境，防止造成人身伤害。同时，第一盖板010安装有把手011，便于操作人员对防溅射盖板010进行提取安装，同时，便于操作人员随时提取防溅射盖板010对筛料箱56进行观测。
[0050]
在一个示例性的实施例中，第一盖板010具有多个，多个第一盖板010搭设于安装架020上，安装架020固定连接于筛料箱56，或者安装架020直接固定连接于存储装置6。多个防溅射盖板010沿物料运动方向并列排布于安装架020上，防溅射盖板010通过螺栓固定于安装架020，从而形成筛料箱56顶部的封盖。
[0051]
在一个示例性实施例中，如图2-7、图10所示，分选系统4还包括安装于所述分离装置5上的喷淋机构300。喷淋机构300包括能够与外部水源或者气源连通主管道310、及与主管道310连接并固定于筛料箱56上的一个或者多个沿物料的运动方向间隔排布第一支路管道320；每个所述第一支路管道320垂直于物料的运动方向，包括多个间隔排布喷淋口323。每个第一支路管道320穿入筛料箱56，自第一侧板111延伸至第二侧板112。喷淋口323设置于第一支路管道320位于筛料箱56内部的部分。喷淋口323朝向筛料板52设置。主管道310通过管道架340架设于靠近筛料箱56的位置。
[0052]
本实施例喷淋机构300通过喷淋口323不断冲刷物料，能够加剧物料的运动，提高物料干湿分离的效率；同时，喷淋机构300通过喷淋口323不断冲刷物料，使得附着于固体物料表面的粘度较大的湿物料与固体物料分离，提升物料干湿分离的效果；在非工作的清理阶段，喷淋机构300还能够单独对筛料板52进行喷淋，对卡于筛料板52沥水孔处的物料以及堵塞筛料板52的物料进行冲刷清洗，同时，喷淋机构300还能够保持筛料板52的整洁，避免筛料板52被残余物料腐蚀，延长了筛料板52的使用寿命。
[0053]
当主管道310与水源连通时，水流或者气流流经主管道310以及第一支路管道320通过喷淋口323喷射向筛料板52进行干湿分离过程，能够加剧物料的振动，避免了物料沉积堵塞筛料板52。水流冲刷物料还能够将卡于筛料板52的沥水孔处的物料进行冲刷，促使物料排出，避免堵塞筛料板52；同时，水流对固体物料进行冲刷时，能够冲刷掉附着于固体物料表面的粘度较大的湿物料，提高干湿分离的效果；另外，水流还能够溶解稀释附着于固体物料表面的粘度较大的湿物料，提高干湿分离的效果。
[0054]
另外，在进行清洁维护过程中，第一支路管道320也能够对筛料板52进行清洗，将残余物料冲洗干净，防止残余物料腐蚀筛料板52，进而提升筛料板52的使用寿命。
[0055]
在一个示例性实施例中，第一支路管道320具有硬管部322和软管部321，第一侧板111和第二侧板112均开设有安装孔，硬管部322的两端分别插入并固定于第一侧板111和第二侧板112的安装孔，喷淋口323开设于硬管部322位于筛料箱56内的部分。软管部321的一端与硬管部322连通，另一端与主管道310连通。该结构使得硬管部322能够随筛料箱56振动，保证喷淋的稳定性，同时，软管部321用于连接硬管部322和主管道310，起到缓冲吸振的作用，避免硬管部322的振动传递给主管道310。
[0056]
另外，上述供给主管道310水流的水源中可以加入有利于稀释溶解湿物料的介质，以便于提高干湿分离的效果。
[0057]
在一个示例性实施例中，第一支路管道320具有多个，且每个第一支路管道320均开设有多个喷淋口323。多个第一支路管道320均与主管道310连通，且多个第一支路管道320沿物料的运动方向间隔排布，每个第一支路管道320上的多个喷淋口323均沿垂直于物
料的运动方向间隔排布。每条第一支路管道320上均间隔设置有多个喷淋口323，该结构在沿垂直于物料运动的方向上增加了喷淋范围，保证经过第一支路管道320的物料均能够受到喷淋冲刷。多个第一支路管道320沿物料运动方向间隔设置，扩大了对筛料板52沿物料运动方向的冲刷范围，尽量避免出现冲刷死角，从而最大限度地防止物料堵塞筛料板52。
[0058]
在一个示例性实施例中喷嘴324安装于喷淋口323。喷嘴324的数量与喷淋口323的数量一致，且喷嘴324与喷淋口323一一对应设置。喷嘴324能够喷射出水幕或者空气幕，水幕或者空气幕垂直于物料运动方向设置，喷嘴324喷射出的水幕或者空气幕的范围能够覆盖垂直于物料运动方向上的筛料板上的物料的最大跨度。因此，物料运动到水幕或者空气幕的位置处时，水幕或者空气幕能够对物料进行全面的喷射处理。利用喷嘴324喷射水幕或者空气幕对物料进行处理，不仅改变了水流或者气流的喷射方向，使得喷射更加均匀，同时还增强了水流或气流的喷射压力，进一步提升了水流或气流对物料以及筛料板52以及物料的冲刷作用。喷嘴324可选用扇形喷嘴，多个扇形喷嘴沿垂直于物料运动的方向设置，扇形喷嘴喷射出的水幕或者空气幕相互叠加，进一步加强了水幕或者空气幕的冲击力，保证对物料和筛料板52的冲击力度。另外，喷嘴324还可选用能够喷射出柱状水柱或者气柱的喷嘴324，多个喷嘴324沿垂直于物料运动的方向并列设置，多个喷嘴324同时喷射时能够形成水幕或者空气幕。
[0059]
在一个示例性实施例中，喷淋机构300还包括与主管道310连通的第二支路管道330，第二支路管道330与进料箱55连通。第二支路管道330用于对进料箱55进行冲刷，使得进料箱55内的物料也处于运动状态，防止物料在进料箱55内沉积，堵塞出料口54。另外，在清洁养护阶段，该第二支路管道330还能够对进料箱55进行冲洗，避免残余物料囤积腐蚀进料箱55。
[0060]
在一个示例性实施例中，每条第一支路管道320上均设置有阀门，用于实现单独控制各条第一支路管道320的流量；第二支路管道330上也设置有阀门，用于单独控制第二支路管道330的流量；主管道310上设置有总阀门，用于控制主管道310的流量。
[0061]
在本发明实施例中的描述中，术语“多个”指两个或更多个。在本发明实施例中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、
““
口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0062]
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0063]
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。