[發(fā)明專利]水下螺栓緊固狀態(tài)監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210372046.7
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102879146A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李峰
• 申請（專利權(quán)）人: 天津遠捷海洋工程有限公司
• 主分類號: G01L7/00
• 分類號: G01L7/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于監(jiān)測裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種水下螺栓緊固狀態(tài)監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

伴隨著我國海上石油行業(yè)的迅速發(fā)展，越來越多的近海油氣田被探明、開發(fā)。而井口平臺加帶單點的FPSO全海式開發(fā)模式也越來越多被使用。在這種開發(fā)模式中單點系泊系統(tǒng)的作用極為重要；單點系泊系統(tǒng)是由YOKE、系泊塔、跨接軟管、和柱基等主要構(gòu)件組成的。它將FPSO系泊在指定位置，允許其在風(fēng)、浪、流作用下圍繞著單點旋轉(zhuǎn)。并由軟管、海底管線、電纜建立起FPSO與井口平臺之間井液、注水和電力傳輸?shù)臉蛄骸?/p>

以我國渤海曹妃甸11油田為例，曹妃甸11油田FPSO海洋石油112的系泊系統(tǒng)選用的是挪威APL公司研發(fā)的SYS型水下浮筒軟鋼臂單點系泊裝置，該單點系泊裝置的結(jié)構(gòu)特點是外塔筒嵌套在內(nèi)塔筒外側(cè)旋轉(zhuǎn)，外塔筒的全部重量由水下的轉(zhuǎn)盤軸承負載，由于轉(zhuǎn)盤軸承負載了外塔筒的全部重量和各方面的受力，使得轉(zhuǎn)盤軸承上的固定螺栓長期受到不規(guī)則的動態(tài)載荷，從而導(dǎo)致了部分固定螺栓產(chǎn)生疲勞受損、甚至斷裂的現(xiàn)象，這樣對整個單點設(shè)備的安全運行產(chǎn)生極大的安全隱患。

為避免因水下軸承固定螺栓斷裂產(chǎn)生的安全隱患，必須對此部分螺栓的緊固狀態(tài)進行有效監(jiān)控。但若要進行有效的監(jiān)控就必須面對以下幾個難點：1、被監(jiān)測物位于水下，監(jiān)測設(shè)備必須具備防水能力；2、海水對監(jiān)測設(shè)備的腐蝕，要求監(jiān)測設(shè)備具有耐腐蝕性；3、被監(jiān)測物一般均位于水下幾十米深處，監(jiān)測設(shè)備必須具備抗壓能力。4、監(jiān)測信號傳輸若使用有線傳輸時，如何解決單點外塔筒在360°旋轉(zhuǎn)時信號傳遞管線不被纏繞。

目前有兩種可能的監(jiān)測方式：最常見的是由潛水員在水下進行定期的巡檢，其缺點是成本高，并且受天氣、環(huán)境狀況的制約較大，且難以避免突發(fā)性事件的發(fā)生；另一種是在螺栓的安裝位置安裝監(jiān)控攝像頭，將視頻信號引入中控室進行監(jiān)視，其缺點是監(jiān)控視頻清晰程度受水質(zhì)的制約較大，螺栓松脫不明顯時不能看清，并且對監(jiān)視人員過于依賴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種水下螺栓緊固狀態(tài)監(jiān)測裝置和使用該裝置的監(jiān)測方法，該裝置和方法可以實現(xiàn)對水下螺栓緊固狀態(tài)的自動監(jiān)控和預(yù)測報警。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種水下螺栓緊固狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是：包括氣源裝置和壓縮空氣傳輸裝置，所述壓縮空氣傳輸裝置和水下壓力傳感器相連；

所述壓縮空氣傳輸裝置包括與氣包相連的系統(tǒng)分路支管、系統(tǒng)分路支管上的支路閥門、系統(tǒng)分路支管上支路閥門下游的壓力變送器和與水下壓力傳感器相連的支路輸氣軟管，所述壓力變送器與監(jiān)控設(shè)備或者中央控制系統(tǒng)相連；

所述水下壓力傳感器包括兩片呈環(huán)柱體的鋼制圓盤，分別為第一圓盤和第二圓盤，其中第一圓盤上部開沉孔，內(nèi)設(shè)有螺紋，通過管接頭與支路輸氣軟管進行連接，在開孔底部再開有一個貫通第一圓盤的內(nèi)孔，所述第一圓盤和第二圓盤之間設(shè)有兩道密封圈，第一圓盤和第二圓盤均穿在水下螺栓上并被螺栓緊固，兩道密封圈和第一圓盤、第二圓盤之間形成與內(nèi)孔連通的密閉腔室。

優(yōu)選的，所述氣源裝置包括壓縮空氣源相連的氣源總管，氣源總管的下游設(shè)有壓力總表，壓力總表下游設(shè)有總閥，總閥下游設(shè)有氣包，氣包與壓縮空氣傳輸裝置相連。

一種使用上述裝置監(jiān)測水下螺栓緊固狀態(tài)的方法，其特征在于：通過監(jiān)測穿在螺栓上并被螺栓緊固的兩片圓盤和圓盤兩道環(huán)形之間所形成的腔室中的氣壓變化，來監(jiān)測螺栓的緊固狀態(tài)。

優(yōu)選的，監(jiān)測氣壓變化是通過設(shè)置在壓縮空氣傳輸裝置的壓力傳送裝置監(jiān)測壓縮空氣傳輸裝置中的氣壓變化來實現(xiàn)的，并將監(jiān)測信號傳輸給監(jiān)控設(shè)備或者中央控制系統(tǒng)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：