[發(fā)明專利]一種用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖溝機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811504335.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109594603B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏延輝;王文杰;楊鵬飛;鄭志;劉靜;田晨光;劉俊男;劉東東;牛家樂(lè);李強(qiáng)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): E02F5/28
• 分類號(hào): E02F5/28
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)公開(kāi)了一種用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖溝機(jī)，用于快速清理已埋海油管道上方的淤泥。本發(fā)明包括滑撬、浮力材料、ROV本體以及射流型ROV型挖溝機(jī)控制系統(tǒng)，其中，ROV本體整體是一體化的金屬框架，為系統(tǒng)的各個(gè)部件提供安裝和支撐；浮力材料位于ROV本體上部，為挖溝機(jī)提供一定的浮力；滑撬位于ROV本體底部；射流型ROV型挖溝機(jī)控制系統(tǒng)由挖泥機(jī)的控制器、姿態(tài)傳感器、海管檢測(cè)傳感器、動(dòng)力包、伺服閥箱、推進(jìn)器系統(tǒng)、高壓泵和噴射臂組成，連接在ROV本體內(nèi)部，控制器根據(jù)各傳感器提供的信息控制規(guī)劃挖溝機(jī)的工作路徑和工作性能。本發(fā)明為海油管道的開(kāi)挖和清理提供新的解決方案，同時(shí)為海油工程的順利清理和實(shí)施提供了保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種射流型ROV型挖溝機(jī)，該系統(tǒng)是一種能夠快速清理已埋海油管道上方淤泥的系統(tǒng)，屬于海上作業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

遺棄海洋石油管道在十年左右需要清理、開(kāi)挖、回收。淺海的海管通常淺埋在海底1米左右，上面覆蓋較厚的淤泥。傳統(tǒng)的清理淤泥方法采用清泥船清理海管上的污泥后，用起管船將海管拉起、回收后分段切割，此方法費(fèi)用較高，主要在于海管上方污泥的清理需要大型船舶支持挖溝機(jī)在水下工作，每天需要工作費(fèi)用近二十余萬(wàn)元。若采用有纜作業(yè)型機(jī)器人(ROV)攜帶挖溝機(jī)清理海管也不能滿足要求，一方面挖溝機(jī)較重(24噸)，目前的國(guó)內(nèi)外的ROV都攜帶不了這么重的設(shè)備，如進(jìn)行特別研制，無(wú)論功率和費(fèi)用都很高；另一方面挖溝機(jī)清理淤泥時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大反作用力，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法自穩(wěn)。

海底挖溝機(jī)有犁式挖溝機(jī)、海底射流式挖溝機(jī)、海底機(jī)械式挖溝機(jī)三種。各種海底挖溝機(jī)的比較可以得出：(1)按照最大作業(yè)水深能力由淺到深依次為射流式挖溝機(jī)、犁式挖溝機(jī)、機(jī)械式挖溝機(jī)。(2)對(duì)于各種不同的海底土質(zhì)，機(jī)械式挖溝機(jī)和犁式挖溝機(jī)的適應(yīng)能力較強(qiáng)，射流式挖溝機(jī)次之。(3)在同樣速率下，犁式挖溝機(jī)的功率消耗最低。(4)根據(jù)目前有關(guān)海底挖溝機(jī)的參考資料，比較各種海底挖溝機(jī)的挖溝速度，犁式挖溝機(jī)適合于在粘土及散沙中高速工作，速度高于機(jī)械式挖溝機(jī)，而在砂土中犁式挖溝機(jī)的速度則低于機(jī)械式挖溝機(jī)。犁式挖溝機(jī)的速度分布跨度大(20～800m.hf-1)，機(jī)械式挖溝機(jī)的速度主要集中在100～300m.hf-1。挖溝速率主要受海底土壤類型和挖溝作業(yè)的功率影響，該項(xiàng)參數(shù)能夠反映海底挖溝裝備技術(shù)的先進(jìn)性。(5)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有機(jī)型可埋設(shè)的管道直徑和施工中可能出現(xiàn)的埋設(shè)管道的直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到射流式挖溝機(jī)可以埋設(shè)管道直徑的范圍最大，最大可達(dá)到84＂。犁式挖溝機(jī)因受牽引力因素的制約，其埋管直徑一般在24-40＂。如果是對(duì)已埋管道進(jìn)行清理開(kāi)挖，而不是為管道預(yù)埋開(kāi)挖新的管道，則由于已埋管道上方的土質(zhì)相對(duì)周圍較為松散，并且采用犁式挖溝機(jī)容易對(duì)土層下方的管道造成破壞，后期不易清理，適合采用射流形式挖溝機(jī)，所以采用射流助推型ROV型挖溝機(jī)具有較為突出的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的是一種一種用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV(有纜作業(yè)型機(jī)器人)型挖溝機(jī)，目的在于能夠快速清理已埋海油管道上方淤泥。

本發(fā)明具體內(nèi)容如下：一種用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖溝機(jī)，其整體包括：滑撬5、浮力材料6、ROV本體7以及射流型ROV型挖溝機(jī)控制系統(tǒng)；其中，ROV本體7整體是一體化的金屬框架，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)化輕質(zhì)，為系統(tǒng)的各個(gè)部件提供安裝和支撐；浮力材料6位于ROV本體上部，為射流助推型ROV型挖溝機(jī)提供一定的浮力，保證ROV水下安全穩(wěn)定運(yùn)行；滑撬5位于ROV本體底部，用于支撐射流助推型ROV型挖溝機(jī)在海底水平運(yùn)動(dòng)，減少系統(tǒng)在水下壓強(qiáng)，避免陷入海底淤泥之中；射流型ROV型挖溝機(jī)控制系統(tǒng)由挖泥機(jī)的控制器、姿態(tài)傳感器、海管檢測(cè)傳感器3、動(dòng)力包、伺服閥箱、推進(jìn)器系統(tǒng)、高壓泵和噴射臂4組成。

海管檢測(cè)傳感器采用TSS管纜探測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)海管的埋藏深度、海管相對(duì)ROV的水平偏移量，為射流助推型ROV型挖溝機(jī)自動(dòng)清理提供準(zhǔn)確的海管位置信息；