[發明專利]動態撓性復合管線在線張力監測裝置及監測方法

在審

• 申請號: 201810871301.X
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN110793698A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 陳偉;趙俊亮;馮巖;焦一龍
• 申請（專利權）人: 天津市海王星海上工程技術股份有限公司
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種動態撓性復合管線在線張力監測裝置及監測方法，通過應用動態撓性復合管線在線張力監測裝置，將立管的張力變化以及運動姿態變化數據實時進行采集，經過數據記錄和實時的程序分析，監測立管的安全情況并在必要的時候進行安全預警，提高深水立管的運行安全性。

技術領域

本發明涉及一種水下監測裝置及監測方法，特別是關于一種用于水下在役的動態撓性復合管線在線張力監測裝置及監測方法。

背景技術

在海洋石油的深水立管中有大量的采用動態撓性復合管線，在深水環境中動態撓性復合管線的張力狀態監測是一個難題，如何實現在線實時監測，通過監測獲得的數據進行立管的壽命評估非常重要。目前在海上立管上數據采集需要長時間的離線監測，存儲大量的采集數據。現有的數據采集的頻率往往由采集程序預先設定，采集過程中不能修改。海洋立管運動信息的采集還面臨加速傳感器及采集裝置的密封問題，這些都困擾著工程上對于動態撓性復合管線大規模的推廣、使用。如何實現對動態撓性復合管線的實時張力監測，通過實際監測的數據積累分析立管的長期壽命是一個難題。為解決目前在海上立管上數據采集需要長時間的離線監測，存儲大量的采集數據。現有的數據采集的頻率往往由采集程序預先設定，采集過程中不能修改。海洋立管運動信息的采集還面臨加速傳感器及采集裝置的密封問題。如何實現對動態撓性復合管線的實時張力監測，通過實際監測的數據積累分析立管的長期壽命難題。

本專利申請正是在這一背景下提出了動態撓性復合管線在線張力監測裝置。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種動態撓性復合管線在線張力監測裝置及監測方法，將立管的張力變化以及運動姿態變化數據實時進行采集，經過數據記錄和實時的程序分析，監測立管的安全情況并在必要的時候進行安全預警，提高深水立管的運行安全性。

本發明是由以下技術方案實現的：

動態撓性復合管線在線張力監測裝置，包括連接架、筒體組件及安裝底座；

所述連接架為筒體形式結構件，所述連接架的上端及下端均設置有法蘭，所述連接器下端法蘭底部設置有連接耳座；

所述筒體組件為筒體結構，由拉力傳感器、位移傳感器、連接座、鉸接軸、保護套、連接螺栓組件、拉力傳感器連接軸與位移傳感器連接軸組成；所述連接座一側有滿足所述拉力傳感器和所述位移傳感器安裝的雙耳耳座，另一側為與所述連接架或所述安裝底座上的耳座連接的單耳耳板，所述拉力傳感器的耳座通過所述拉力傳感器連接軸與所述連接座上滿足所述拉力傳感器安裝的雙耳耳座連接，所述位移傳感器的耳座通過所述位移傳感器連接軸與所述連接座上滿足所述位移傳感器安裝的雙耳耳座連接，所述連接座另一側為與所述連接架或所述安裝底座上的耳座連接的單耳耳板通過所述鉸接軸連接，所述保護套為圓筒帶臺階結構，所述保護套一端為內凸臺形式，另一端為外翻的法蘭形式凸檐，所述凸檐上設置有圓周布置的光孔，通過所述連接螺栓組件將所述保護套連接為一體。

所述安裝底座為環形結構件，所述安裝底座上部設置有耳座。

動態撓性復合管線在線張力監測裝置的監測方法，包括以下步驟：

1) 在線張力監測裝置連接架與動態撓性復合管線接頭連接，通過動態撓性復合管線固定裝置卡住接頭卡槽，固定裝置法蘭與連接架上部法蘭連接，管線載荷整體傳遞至連接架，當管線在海上隨著風、波、流產生相對位置一定的搖擺，由于僅有端部被固定其余部分通過張力懸掛，此時端部載荷通過接頭經由卡槽、固定裝置最終傳遞至連接架，接頭所承受的動態變化載荷與連接架所承受的載荷一致，通過監測連接架的載荷變化，并兼顧考慮連接架、彎曲加強器和固定裝置的自重影響可對管線的張力變化進行分析；