[發明專利]一種系泊鏈工作狀態檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202010865041.2
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112034042A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李益兵;劉凱杰;劉璐;余冰清;李瑞鵬
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/265;B62D55/265;B08B3/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明涉及的是一種系泊鏈工作狀態檢測裝置及檢測方法，包括框架，設置在框架上用于驅動支架前進的履帶輪驅動模塊、用于對系泊鏈進行清潔的清潔模塊、以及對系泊鏈進行探傷檢測并將檢測的結果數據記錄并上傳到數據中心的超聲波檢測模塊。因此，本發明具有如下優點：1、可實現裝置的無人自動運行，可以抵達潛水員無法抵達的檢測區域；2、集高壓射流清洗與多普勒效應超聲波檢測于一體，可對系泊鏈工作情況進行有效定時監測與維護；3、創新性的L形半包圍結構與正交的懸掛系統結合，使得裝置對不同工況下的系泊鏈有著較好的適應能力，且操作穩定性強。

技術領域

本發明涉及的是一種系泊鏈工作狀態檢測裝置及檢測方法。

背景技術

當今世界對海洋資源勘探和開采的需求迫切，海洋工程裝備的發展突飛猛進。世界各地的浮動油氣天然氣生產系統呈指數增長，截至2013年11月共記錄有277個浮式生產單位(FPU,Floating Point Unit)，其中62％被歸類為浮式生產儲存和卸載(FPSO,Floating Production Storage and Offloading)。

系泊鏈是指在海面設施與海床之間起連接及固定作用的鏈條，用來保證船體或浮式平臺停留在所需的水位的裝置。海洋平臺需要長期在深海惡劣海域環境下服役，這對系泊鏈等海洋結構件提出了更高的性能要求，如高強度、高韌性、耐腐蝕等。

隨著海洋工程需求的不斷增加，海上采油、海洋勘探、國防建設等海洋設施需要大量的海洋系泊鏈，需求量逐年增長，服役錨鏈的直徑和材料強度都逐漸升級。

雖然現階段錨鏈的直徑己達到100mm以上，但因系泊鏈破壞而導致的事故仍時有發生。浮式生產系統的設計壽命一般20-50年，而據北海(1980-2001)報告數據顯示，每4.7年會經歷1次系泊故障。有研究表明，鏈條過載、平面外彎曲、鏈節之間的磨損效應、腐蝕和制造缺陷是系泊鏈故障的主要原因，因此系泊系統必須進行定期檢查與維護。

根據《Noble Denton Europe Limited,“Floating production system-JIP FPSmooring integrity,”Health And Safety Executive,Aberdeen,2016.》，單個系泊故障，會導致大約1750 到9200萬人民幣的經濟損失，更會對人類和環境存在著巨大的潛在危害。

盡管出廠時，每節系泊鏈都進行了磁粉和超聲波探傷檢測，但因為其服役于深海惡劣環境，最常見的水下檢查方法是經過培訓的潛水員潛入水底進行手工無損檢測，但出于健康和安全考慮，潛水員不允許檢查飛濺區域的鏈條。視覺輔助ROV(Remote OperatedVehicle)檢查在工業中應用很常見，中國專利申請號201711101476.4，該技術公開了一種用于水下系泊鏈的自動拆卸裝置，工作時由ROV機器人協助。但是該技術并沒有針對系泊鏈的無損檢測，且根據系泊鏈事故和斷裂的歷史，常規的ROV檢查不能被視為可靠的方法。

發明內容

本發明旨在針對現在系泊鏈水下無損檢測的空缺，設計一款基于多普勒效應的FPSO系泊鏈無損檢測裝置，集高壓射流清洗與多普勒效應超聲波檢測于一體，提高檢測的可靠性，可以抵達潛水員無法抵達的檢測區域，同時實時高頻檢測可極大程度降低鏈環損壞所造成的損失，創新性的L形半包圍結構與正交的懸掛系統結合，提高裝置對不同工況下的系泊鏈復雜幾何特征的適應性，提高操作的穩定性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種系泊鏈工作狀態檢測裝置，其特征在于，包括框架，設置在框架上用于驅動支架前進的履帶輪驅動模塊、用于對系泊鏈進行清潔的清潔模塊、以及對系泊鏈進行探傷檢測并將檢測的結果數據記錄并上傳到數據中心的超聲波檢測模塊。