海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下管道內(nèi)巡檢裝置，尤其涉及一種能在大長度管道內(nèi)進(jìn)行自適應(yīng)檢測的巡檢器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類對海洋石油資源認(rèn)知水平的不斷提高，海洋油氣勘探開發(fā)已從淺海走向深海，深水油氣開發(fā)也已成為世界石油工業(yè)的熱點(diǎn)和科技創(chuàng)新的前沿。隨著荔灣氣田2013年順利投產(chǎn)以及981海洋石油平臺投入生產(chǎn)，我國向南海油氣開發(fā)進(jìn)軍的步伐已經(jīng)勢不可擋。在深水油氣田開發(fā)過程中，水下采油樹及其周邊管匯、生產(chǎn)管道、臍帶線纜的日常檢測是一項(xiàng)復(fù)雜而又重要的作業(yè)任務(wù)，對于生產(chǎn)事故的早期發(fā)現(xiàn)解決能夠起到關(guān)鍵性的作用。常規(guī)的潛水員檢測已經(jīng)無法在深水長時(shí)間、重負(fù)荷作業(yè)，而依靠重作業(yè)型機(jī)器人ROV進(jìn)行日常檢測的運(yùn)行成本太高、風(fēng)險(xiǎn)較大、受水面條件影響；而智能機(jī)器人AUV由于續(xù)航力有限，需要經(jīng)?；氐侥复潆?，同樣存在布放回收問題。
[0003]目前深水油氣管線檢測多采用水下機(jī)器人完成，從母船布放下水，通過臍帶纜從母船向水下機(jī)器人供電，由甲板控制室操作人員監(jiān)控機(jī)器人水下作業(yè)。根據(jù)海洋環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)，水面的風(fēng)浪流要顯著于水下，水下機(jī)器人的出入水非常關(guān)鍵，既需要母船動力定位，也需要吊放系統(tǒng)張力保護(hù)，安全性、成本和工作效率都有較大影響；而施工完成、開始運(yùn)行的深水油氣田按照規(guī)范需要定期巡檢，管線的距離非常長，工作量非常大。依靠傳統(tǒng)的水下機(jī)器人作業(yè)運(yùn)行成本非常高，在惡劣海況下無法下水作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請人針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，進(jìn)行研宄和設(shè)計(jì)，提供一種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，采用水下基站供電與通訊中繼，長期在海底駐泊作業(yè)，減少了水面母船支持，避免了水面布放回收的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高了水下作業(yè)效率，操作費(fèi)用大大降低。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，包括水下巡檢器、水下通訊充電固定基站，水下巡檢器與水下通訊固定基站對接；所述水下巡檢器包括巡檢器主體，巡檢器主體整體呈長條形狀，其中部對稱安裝有電子艙，電子艙中安裝有水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置，巡檢器主體的前端艏部兩側(cè)對稱設(shè)置有艏側(cè)導(dǎo)流孔，艏側(cè)導(dǎo)流孔中安裝有艏側(cè)推，艏部的前端面安裝有對接頭及位于對接頭兩側(cè)的照明燈，艏部的中部位置還對稱安裝有艏垂推，艏垂推與艏側(cè)推相對垂直；巡檢器主體的后端艉部兩側(cè)對稱設(shè)置有艉部導(dǎo)流孔，艉部的后端安裝有位于相對的兩艉部導(dǎo)流孔之間的艉主推，艉部的中部設(shè)置有位于兩艉主推中間的艉垂推，艉垂推與艉主推相對垂直；
[0007]所述水下通訊充電固定基站包括基站主體，基站主體的下部為電池箱，其上部安裝有對接箱，所述對接箱的上表面中部安裝有與所述水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置對應(yīng)的水聲通訊裝置及位于水聲通訊裝置兩側(cè)的引導(dǎo)指示燈，對接箱的側(cè)面安裝有與對接頭對接的對接裝置。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0009]所述巡檢器主體的兩側(cè)部為側(cè)主板，位于兩側(cè)主板之間設(shè)置有導(dǎo)流襟翼，側(cè)主板與導(dǎo)流襟翼之間的隔腔中安裝電子艙。
[0010]所述側(cè)主板的尾部帶有向上翹起的凸起部，所述凸起部形成巡檢器主體的尾襟翼。
[0011]所述導(dǎo)流襟翼的前后兩端分別延伸至艏垂推及艉垂推。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
[0013]本發(fā)明以水下固定基站為依托，無須水面母船實(shí)時(shí)支持，避開了水面布放回收工況，大大降低了系統(tǒng)成本，提高了作業(yè)效率和安全性，可以長期在海底駐泊值守，完成深水油氣管線的現(xiàn)場巡查工作，為其安全有效運(yùn)行和決策提供第一手科學(xué)數(shù)據(jù)。本發(fā)明中，巡檢器主體上合理布置的垂推及側(cè)推，與導(dǎo)流襟翼相結(jié)合，其使用靈活、控制可靠，保證巡檢器的平穩(wěn)運(yùn)行。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明中巡檢器的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2為本發(fā)明中巡檢器的另一立體結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3為本發(fā)明中巡檢器的另一立體結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4為本發(fā)明中巡檢器的另一立體結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖5為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中:1、巡檢器主體；2、電子艙；3、艏部；4、艏側(cè)導(dǎo)流孔；5、艏側(cè)推；6、照明燈；7、艏垂推；8、艉部；9、艉部導(dǎo)流孔；10、艉主推；11、艉垂推；12、基站主體；13、電池箱；14、對接箱；15、水聲通訊裝置；16、引導(dǎo)指示燈；17、對接裝置；18、側(cè)主板；19、導(dǎo)流襟翼；20、尾襟翼；21、對接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0021]如圖1至圖5所示，本實(shí)施例的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，包括水下巡檢器、水下通訊充電固定基站，水下巡檢器與水下通訊固定基站對接；水下巡檢器包括巡檢器主體I，巡檢器主體I整體呈長條形狀，其中部對稱安裝有電子艙2，電子艙2中安裝有水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置，巡檢器主體I的前端艏部3兩側(cè)對稱設(shè)置有艏側(cè)導(dǎo)流孔4，艏側(cè)導(dǎo)流孔4中安裝有艏側(cè)推5，艏部3的前端面安裝有對接頭21及位于對接頭21兩側(cè)的照明燈6，艏部3的中部位置還對稱安裝有艏垂推7，艏垂推7與艏側(cè)推5相對垂直；巡檢器主體I的后端艉部8兩側(cè)對稱設(shè)置有艉部導(dǎo)流孔9，艉部8的后端安裝有位于相對的兩艉部導(dǎo)流孔9之間的艉主推10，艉部8的中部設(shè)置有位于兩艉主推10中間的艉垂推11，艉垂推11與艉主推10相對垂直；
[0022]如圖1所示，水下通訊充電固定基站包括基站主體12，基站主體12的下部為電池箱13，其上部安裝有對接箱14，對接箱14的上表面中部安裝有與水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置對應(yīng)的水聲通訊裝置15及位于水聲通訊裝置15兩側(cè)的引導(dǎo)指示燈16，對接箱14的側(cè)面安裝有與對接頭21對接的對接裝置17。
[0023]如圖2所示，巡檢器主體I的兩側(cè)部為側(cè)主板18，位于兩側(cè)主板18之間設(shè)置有導(dǎo)流襟翼19，側(cè)主板18與導(dǎo)流襟翼19之間的隔腔中安裝電子艙2，導(dǎo)流襟翼19的前后兩端分別延伸至艏垂推7及艉垂推11。
[0024]側(cè)主板18的尾部帶有向上翹起的凸起部，凸起部形成巡檢器主體I的尾襟翼20。
[0025]本發(fā)明中，水下巡檢器總長3.5米，寬0.7米，高0.4米，空氣中重量300kg，最大航速3.5kn，最大工作深度3000米，一次續(xù)航里程20km/工作時(shí)間8h。水下巡檢器中安裝有智能控制系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、電池管理與配電系統(tǒng)，能滿足水下6個(gè)月以上的無需外部維護(hù)的工作任務(wù)需要。
[0026]水下通訊供電固定基站固定在海底，內(nèi)置大型電池成組與充電管理系統(tǒng)，通訊與導(dǎo)引裝置、對接裝置等，至少保證在水下工作5年無需維護(hù)。
[0027]本發(fā)明包括以下幾個(gè)工作過程:
[0028](I)基站對接與充電。
[0029]水下巡檢器通過水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置到水下固定基站附近后轉(zhuǎn)入近距離目標(biāo)接近模式(最后50米距離范圍內(nèi))，依靠聲學(xué)信標(biāo)和視覺引導(dǎo)完成水下巡檢器艏部對接蘑菇頭伸到水下基站的對接錐形孔中固定(即對接頭21與對接裝置17對接)，水下基站向水下巡檢器補(bǔ)充電力。
[0030](2)與基站脫離、大范圍環(huán)境現(xiàn)場探查。
[0031]水下巡檢器在固定基站充滿電后，固定蘑菇頭的嚙合裝置脫離接觸，水下巡檢器離開基站，調(diào)轉(zhuǎn)方向，按照預(yù)置程序指令，自主完成有關(guān)項(xiàng)目現(xiàn)場巡查工作；本發(fā)明中，水下巡檢器可通過慣導(dǎo)INS/多普勒DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)和避碰聲納輔助，在按航線精確定位航行的同時(shí)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)姿態(tài)和方向，自主避開有關(guān)障礙物和結(jié)構(gòu)體；巡查任務(wù)完成后，巡檢器依照來程路徑原路返回并與水下基站完成對接。
[0032](3)巡檢器定期數(shù)據(jù)上傳/下載。
[0033]根據(jù)工作需要，水面母船每隔半年前往該區(qū)域，向水下巡檢器通過基站中轉(zhuǎn)、發(fā)送指令要求巡檢器返航到水面，完成視頻、聲納、傳感器數(shù)據(jù)的上傳，同時(shí)下載最新的控制程序指令和設(shè)置參數(shù)。另外，多種工具組件可以方便集成和拆裝變換應(yīng)用。
[0034]本發(fā)明以水下固定基站為依托，無須水面母船實(shí)時(shí)支持，避開了水面布放回收工況，大大降低了系統(tǒng)成本，提高了作業(yè)效率和安全性，可以長期在海底駐泊值守，完成深水油氣管線的現(xiàn)場巡查工作，為其安全有效運(yùn)行和決策提供第一手科學(xué)數(shù)據(jù)。
[0035]以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，其特征在于:包括水下巡檢器、水下通訊充電固定基站，水下巡檢器與水下通訊固定基站對接；所述水下巡檢器包括巡檢器主體(1)，巡檢器主體⑴整體呈長條形狀，其中部對稱安裝有電子艙(2)，電子艙⑵中安裝有水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置，巡檢器主體(I)的前端艏部(3)兩側(cè)對稱設(shè)置有艏側(cè)導(dǎo)流孔(4)，艏側(cè)導(dǎo)流孔(4)中安裝有艏側(cè)推(5)，艏部(3)的前端面安裝有對接頭(21)及位于對接頭(21)兩側(cè)的照明燈(6)，艏部(3)的中部位置還對稱安裝有艏垂推(7)，艏垂推(7)與艏側(cè)推(5)相對垂直；巡檢器主體(I)的后端艉部(8)兩側(cè)對稱設(shè)置有艉部導(dǎo)流孔(9)，艉部⑶的后端安裝有位于相對的兩艉部導(dǎo)流孔(9)之間的艉主推(10)，艉部⑶的中部設(shè)置有位于兩艉主推(10)中間的艉垂推(11)，艉垂推(11)與艉主推(10)相對垂直； 所述水下通訊充電固定基站包括基站主體(12)，基站主體(12)的下部為電池箱(13)，其上部安裝有對接箱(14)，所述對接箱(14)的上表面中部安裝有與所述水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置對應(yīng)的水聲通訊裝置(15)及位于水聲通訊裝置(15)兩側(cè)的引導(dǎo)指示燈(16)，對接箱(14)的側(cè)面安裝有與對接頭(5)對接的對接裝置(17)。
2.如權(quán)利要求1所述的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述巡檢器主體(I)的兩側(cè)部為側(cè)主板(18)，位于兩側(cè)主板(18)之間設(shè)置有導(dǎo)流襟翼(19)，側(cè)主板(18)與導(dǎo)流襟翼(19)之間的隔腔中安裝電子艙(2)。
3.如權(quán)利要求2所述的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述側(cè)主板(18)的尾部帶有向上翹起的凸起部，所述凸起部形成巡檢器主體(I)的尾襟翼(20)。
4.如權(quán)利要求2所述的海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)流襟翼(19)的前后兩端分別延伸至艏垂推(7)及艉垂推(11)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海底駐泊式深水油氣管線巡檢系統(tǒng)，包括對接的水下巡檢器及水下通訊充電固定基站；水下巡檢器包括巡檢器主體，其中部對稱安裝有電子艙，電子艙中安裝有水聲通訊與定位引導(dǎo)裝置，其前端艏部兩側(cè)對稱設(shè)置有艏側(cè)推，艏部上安裝有對接頭及照明燈，艏部的中部位置還對稱安裝有艏垂推；巡檢器主體的后端艉部兩側(cè)對稱設(shè)置有艉主推，艉部的中部設(shè)置有位于兩艉主推中間的艉垂推；水下通訊充電固定基站包括基站主體，基站主體包括電池箱及對接箱，對接箱上安裝水聲通訊裝置、引導(dǎo)指示燈及對接裝置。本發(fā)明以水下固定基站為依托，無須水面母船實(shí)時(shí)支持，避開了水面布放回收工況，大大降低了系統(tǒng)成本，提高了作業(yè)效率和安全性。
【IPC分類】B63C11-52, F16L101-30, F16L55-26
【公開號】CN104787273
【申請?zhí)枴緾N201510241254
【發(fā)明人】徐鵬飛, 程紅霞
【申請人】徐鵬飛
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月12日