[實(shí)用新型]水下管道檢測(cè)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721053838.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207298394U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)芳杏;胡棟;王煒碩;伍能
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類(lèi)號(hào): F17D5/02
• 分類(lèi)號(hào): F17D5/02;F17D5/04
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李景輝,王春光

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油田助采開(kāi)發(fā)作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水下管道檢測(cè)機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著海洋石油資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，海洋將成為未來(lái)石油增產(chǎn)的主要源，對(duì)相應(yīng)的技術(shù)需求也越來(lái)大。深水輸運(yùn)管線與海洋立管是海洋油氣開(kāi)發(fā)中不可或缺的組成部是海洋油氣開(kāi)發(fā)中不可或缺的組成部。深水管線地處環(huán)境惡劣的海底，一方面其承受著內(nèi)部較高的溫度和壓力載荷作用，另一方面，外部承受著較低的溫度載荷、靜水壓力以及波浪海流等動(dòng)長(zhǎng)期作用。因此，海底管線在服役過(guò)程中無(wú)法避免損傷累積、腐蝕屈曲等情況的發(fā)生，從而引發(fā)事故。海底管道與岸上或平臺(tái)的生產(chǎn)設(shè)備之間連接管路或撓性軟管稱(chēng)為管道立管。該立管系統(tǒng)包括立管管段和支承構(gòu)件兩部分，立管管段由海底管段、過(guò)渡段、垂直管段、甲板管段及膨脹彎管等組成。垂直管段是海底管道中重要而薄弱的一環(huán)，與一般的海底管道相比，垂直段處于更加惡劣復(fù)雜洋環(huán)境中，不僅要受到油氣壓力和變溫應(yīng)等工作載荷的用，還要受到載荷波浪、海流、冰和地震等環(huán)境載荷的作用，而且在立管的飛濺區(qū)，海水對(duì)垂直管段的腐蝕也遠(yuǎn)比埋在海底管道的腐蝕嚴(yán)重。從某種意義上說(shuō)，垂直管段的安全性決定了整個(gè)海底線系統(tǒng)的安全性。油氣產(chǎn)業(yè)每天都要投入數(shù)十億的資金用于設(shè)備的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，腐蝕設(shè)備的補(bǔ)焊和修補(bǔ)。

2011年6月份、7月份，我國(guó)渤海地區(qū)先后發(fā)生兩起海上油田溢油事故，除了造成巨額的直接經(jīng)濟(jì)損失以外，還給周邊海域水質(zhì)帶來(lái)了嚴(yán)重污染。

為了保證深水管線的安全運(yùn)行，需要定時(shí)對(duì)管線進(jìn)行檢測(cè)，判斷確保深水管線安全運(yùn)行。在管線監(jiān)測(cè)研究中，主要使用基于SCDA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)流量、壓力等的監(jiān)測(cè)來(lái)判斷管線是否發(fā)生泄漏。近幾年，國(guó)內(nèi)外研究了光纖傳感、導(dǎo)波監(jiān)測(cè)等技術(shù)，判斷其對(duì)深水管道損傷的監(jiān)測(cè)的可行性。但是，海底環(huán)境的特殊性對(duì)傳感器的長(zhǎng)期可靠性提出了很大的挑戰(zhàn)。因此，研究深水管線監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)保障海洋石油的開(kāi)發(fā)具有重要的實(shí)際意義。

現(xiàn)已開(kāi)發(fā)和研制出來(lái)的海底管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多是針對(duì)海底管道發(fā)生泄露后露點(diǎn)位置判斷的，還不能真正做到對(duì)海底管道失效預(yù)警的作用。

從檢測(cè)的位置來(lái)分可分為管內(nèi)檢測(cè)和管外檢測(cè)。

(1)管內(nèi)檢測(cè)

管內(nèi)檢測(cè)主要是檢查管道的原始缺陷、管道徑向變形、后天損傷(例如人為事故和疲勞裂紋等)和腐蝕等。管內(nèi)檢測(cè)需要借助于各種管內(nèi)檢測(cè)器，這種檢測(cè)器可分為兩大類(lèi)：變形檢測(cè)器，以及腐蝕和裂紋檢測(cè)器。前者主要是用來(lái)檢測(cè)管道直徑的變化情況(凹陷和橢圓度)。后者通常利用超聲波和磁源(漏磁技術(shù))等手段檢測(cè)管道腐蝕和疲勞裂紋等狀況。上述的兩類(lèi)檢測(cè)器均是利用管道內(nèi)的液體驅(qū)動(dòng)其前進(jìn)，在前進(jìn)的過(guò)程中進(jìn)行檢測(cè)。

(2)管外檢測(cè)

管外檢測(cè)主要是檢查管道的位置、埋深；外防腐涂層和防腐電流電位；管道懸跨狀況；立管和上岸部分狀況等。對(duì)于大部分管外檢測(cè)工作，可以使用各種船載測(cè)深和聲納系統(tǒng)。也可以使用ROV(Remotely Operated Vehicle，遙控運(yùn)載器，又稱(chēng)遙控潛水器和水下機(jī)器人)，特別對(duì)于一些特殊的管外檢測(cè)內(nèi)容，常使用ROV。

海底管道外檢測(cè)技術(shù)通常有以下幾類(lèi)：

·超聲波檢測(cè)

·水下電視

·潛水員觀測(cè)

超聲波檢測(cè)技術(shù)主要是利用旁掃聲納或多波束掃描儀或淺地層剖面儀對(duì)海底管道受沖刷產(chǎn)生的懸跨進(jìn)行檢測(cè)；水下電視主要是用于對(duì)海底管道的受損情況或受沖刷情況進(jìn)行觀測(cè)；在水質(zhì)比較渾濁而一般水下電視無(wú)法觀測(cè)時(shí)，則可由潛水員下海進(jìn)行觀測(cè)。

目前管道外檢測(cè)技術(shù)在使用上存在很大的局限性。超聲波檢測(cè)技術(shù)直觀性比較差；水下電視在渾水的條件下使用受到限制；在深水情況下潛水員難以下海觀測(cè)；同時(shí)由于海底管道通常是埋設(shè)在海底泥面以下，無(wú)法對(duì)海底管道陽(yáng)極塊的保護(hù)電位進(jìn)行直接檢測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠貼管檢測(cè)水下管道的水下管道檢測(cè)機(jī)器人，該水下管道檢測(cè)機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)對(duì)深水管道進(jìn)行監(jiān)測(cè)和檢查，減少海底管道失效事故，保證海底管道的安全運(yùn)行。