本發(fā)明涉及海底管道修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海底管道缺陷修復(fù)工具，尤其適用于深水環(huán)境下水下機(jī)器人(rov)的操作。

背景技術(shù)：

海底管道堪稱經(jīng)濟(jì)“命脈”，其安全性直接影響著能源生產(chǎn)效率。海洋環(huán)境的復(fù)雜性、隨機(jī)性使得海底管道在服役過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因腐蝕、裂紋和第三方損害等造成小型缺陷，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)海洋油氣資源泄露，給環(huán)境和經(jīng)濟(jì)帶來(lái)不利后果。

在深水環(huán)境下對(duì)海底管道的缺陷部位進(jìn)行修復(fù)時(shí)，存在如下問(wèn)題：(1)能見度低、海流活躍、沉積物多樣等不利人工下潛操作的海洋環(huán)境；(2)作業(yè)時(shí)間短，海洋環(huán)境下環(huán)氧樹脂不能與淡水或者鹽水共存，預(yù)留修復(fù)時(shí)間短；(3)人體下潛深度有限；(4)所選擇的修復(fù)材料必須是環(huán)境友好型的。

在海底管道修復(fù)領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有相關(guān)的成果，但是存在著可操作性差、工程適用性低、不適用于深海等不足。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種海底管道缺陷修復(fù)工具，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種海底管道缺陷修復(fù)工具，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的可操作性差、工程適用性低、不適于深海等問(wèn)題，該修復(fù)工具由水下機(jī)器人(rov)來(lái)操作，克服了人員下潛的極限，修復(fù)過(guò)程連續(xù)完整，效率高，很好的解決了深水環(huán)境下的海底管道的缺陷修復(fù)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種海底管道缺陷修復(fù)工具；所述海底管道缺陷修復(fù)工具包括能由水下機(jī)器人操控的、且能夾持海底待修復(fù)管道的夾緊模塊結(jié)構(gòu)，所述夾緊模塊結(jié)構(gòu)的一側(cè)連接有能在所述海底待修復(fù)管道的缺陷區(qū)形成涂覆層的涂覆模塊結(jié)構(gòu)，所述涂覆模塊結(jié)構(gòu)能周向開合地套設(shè)于所述海底待修復(fù)管道的外壁上、且能沿所述海底待修復(fù)管道的軸向移動(dòng)，所述涂覆模塊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述夾緊模塊結(jié)構(gòu)的一側(cè)連接有能在所述涂覆層上形成纏繞層的纏繞模塊結(jié)構(gòu)，所述纏繞模塊結(jié)構(gòu)能沿所述海底待修復(fù)管道的軸向移動(dòng)、且能繞所述海底待修復(fù)管道轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述夾緊模塊結(jié)構(gòu)為夾緊鉗結(jié)構(gòu)，所述夾緊模塊結(jié)構(gòu)包括一端連接的上鉗和下鉗，所述下鉗能沿所述上鉗的一端移動(dòng)、且能固定夾緊所述海底待修復(fù)管道，所述上鉗包括能卡套于所述海底待修復(fù)管道上的上鉗爪，所述上鉗爪的一側(cè)連接所述涂覆模塊結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述下鉗包括下鉗爪，所述下鉗爪的一端設(shè)置有下鉗連接部，所述上鉗爪的一端設(shè)置有上鉗連接部，所述下鉗連接部插設(shè)于所述上鉗連接部?jī)?nèi)、且能沿所述上鉗連接部移動(dòng)；所述上鉗連接部上自外而內(nèi)的插設(shè)有能帶動(dòng)所述下鉗移動(dòng)的操作桿，所述操作桿的底端穿設(shè)通過(guò)所述下鉗連接部后套設(shè)有夾緊彈簧，所述夾緊彈簧的兩端分別頂?shù)钟谒鱿裸Q連接部的底面下方和所述上鉗連接部的底面上方。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述涂覆模塊結(jié)構(gòu)包括涂覆套筒本體，所述涂覆套筒本體至少由兩個(gè)能沿周向旋轉(zhuǎn)打開、且能沿周向固定連接的瓣體構(gòu)成；所述涂覆套筒本體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有軸向兩端封閉的環(huán)形槽，所述環(huán)形槽與所述海底待修復(fù)管道的外壁之間構(gòu)成環(huán)形涂層空間；至少一個(gè)所述瓣體的外壁上設(shè)有能繞所述瓣體旋轉(zhuǎn)、且能卡止固定的涂覆材料盛放容器，所述涂覆材料盛放容器與所述瓣體的外壁相抵靠的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有涂覆材料流出孔，所述瓣體的側(cè)壁上設(shè)置有能連通所述涂覆材料流出孔和所述環(huán)形涂層空間的涂覆材料流入孔，所述涂覆材料盛放容器的外壁上還設(shè)置有允許氣體單向排出的排氣孔。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述涂覆套筒本體的軸向一端連接于所述夾緊模塊結(jié)構(gòu)，所述涂覆套筒本體的軸向另一端通過(guò)回轉(zhuǎn)支承連接所述纏繞模塊結(jié)構(gòu)；所述涂覆套筒本體的軸向一端設(shè)置有能連接于所述夾緊模塊結(jié)構(gòu)上的涂覆模塊連接件，所述回轉(zhuǎn)支承包括連接于所述涂覆套筒本體的軸向另一端的內(nèi)圈，所述內(nèi)圈的徑向外側(cè)連接有能轉(zhuǎn)動(dòng)的外圈，所述外圈與所述纏繞模塊結(jié)構(gòu)連接。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述涂覆材料盛放容器上、位于所述涂覆材料流出孔處設(shè)置有位置感應(yīng)器，所述涂覆材料盛放容器內(nèi)還設(shè)置有加熱器，所述加熱器用于加熱所述涂覆材料盛放容器內(nèi)的涂覆材料，所述加熱器上電連接有加熱電路和加熱控制開關(guān)，所述加熱控制開關(guān)上設(shè)置有開關(guān)感應(yīng)器，所述位置感應(yīng)器與所述開關(guān)感應(yīng)器電連接，所述位置感應(yīng)器用于感應(yīng)所述涂覆材料流入孔的位置并將感應(yīng)到的位置信號(hào)發(fā)送給所述開關(guān)感應(yīng)器，所述開關(guān)感應(yīng)器用于接收所述位置感應(yīng)器發(fā)送的位置信號(hào)并根據(jù)所述位置信號(hào)控制所述加熱控制開關(guān)的開閉。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述瓣體的內(nèi)側(cè)壁上、位于所述環(huán)形槽靠近所述纏繞模塊結(jié)構(gòu)的一端設(shè)置有毛刷。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述涂覆套筒本體的內(nèi)側(cè)壁上、位于所述環(huán)形槽的軸向兩端均設(shè)置有能沿軸向密封所述環(huán)形涂層空間的密封圈。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述瓣體的外壁上設(shè)置有沿周向設(shè)置的導(dǎo)向槽，所述涂覆材料盛放容器的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有與所述導(dǎo)向槽匹配的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌能沿所述導(dǎo)向槽旋轉(zhuǎn)、且能卡止于所述導(dǎo)向槽內(nèi)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述纏繞模塊結(jié)構(gòu)包括連接于所述涂覆套筒本體的軸向一端的、且與所述海底待修復(fù)管道的軸向平行設(shè)置的纏繞帶卷軸，所述纏繞帶卷軸上套設(shè)有纏繞帶。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述纏繞模塊結(jié)構(gòu)還包括與所述纏繞帶卷軸平行設(shè)置的纏繞帶導(dǎo)向軸，所述纏繞帶導(dǎo)向軸上設(shè)置有纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上設(shè)置有能開啟的蠟液盛放容器。

由上所述，本發(fā)明提供的海底管道缺陷修復(fù)工具具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具的夾緊模塊結(jié)構(gòu)能夠由水下機(jī)器人操控實(shí)現(xiàn)對(duì)海底待修復(fù)管道的平穩(wěn)夾持，涂覆模塊結(jié)構(gòu)由水下機(jī)器人操控完成海底待修復(fù)管道上的小型缺陷的涂覆，纏繞模塊結(jié)構(gòu)在水下機(jī)器人的操控下完成纏繞帶對(duì)涂覆層的纏繞保護(hù)；

(2)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具的夾緊模塊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修復(fù)過(guò)程中對(duì)海底待修復(fù)管道的徑向載荷較小，修復(fù)過(guò)程全程中夾緊模塊結(jié)構(gòu)均夾持固定海底待修復(fù)管道，避免纏繞模塊結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得海底待修復(fù)管道產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn)變形與剪切應(yīng)力；

(3)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具的纏繞模塊結(jié)構(gòu)能對(duì)纏繞層的外部進(jìn)行涂蠟處理，涂蠟處理能防止海底待修復(fù)管道上的修復(fù)區(qū)被海洋環(huán)境腐蝕；

(4)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具中使用的涂覆材料、纏繞帶材料均為環(huán)保友好型材料，對(duì)海洋物種群的影響較低；

(5)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具由水下機(jī)器人操控，克服了人員下潛的極限，修復(fù)過(guò)程連續(xù)完整、效率高。

附圖說(shuō)明

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1：為本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：為本發(fā)明的夾緊模塊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3：為本發(fā)明的涂覆模塊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4：為本發(fā)明的瓣體的外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5：為本發(fā)明的瓣體的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6：為本發(fā)明的纏繞模塊結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7：為本發(fā)明的纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

100、海底管道缺陷修復(fù)工具；

1、夾緊模塊結(jié)構(gòu)；

11、上鉗；

111、上鉗爪；112、上鉗連接部；

12、下鉗；

121、下鉗爪；122、下鉗連接部；

13、操作桿；131、手柄；

14、夾緊彈簧；

2、涂覆模塊結(jié)構(gòu)；

21、涂覆套筒本體；

210、瓣體；211、涂覆模塊連接件；212、環(huán)形槽；213、涂覆材料流入孔；214、密封圈；215、導(dǎo)向槽；

22、涂覆材料盛放容器；

23、毛刷；

3、纏繞模塊結(jié)構(gòu)；

31、纏繞帶卷軸；

32、纏繞帶；

33、纏繞帶導(dǎo)向軸；

34、纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；

35、纏繞模塊連接板；

36、蠟液盛放容器；

4、回轉(zhuǎn)支承；

41、內(nèi)圈；42、外圈；

9、海底待修復(fù)管道。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1至圖7所示，本發(fā)明提供一種海底管道缺陷修復(fù)工具100，海底管道缺陷修復(fù)工具100包括能由水下機(jī)器人(rov，也稱無(wú)人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人，水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，水下機(jī)器人可在高度危險(xiǎn)環(huán)境、被污染環(huán)境以及零可見度的水域代替人工在水下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，水下機(jī)器人本身具有人工智能，也可以遠(yuǎn)程控制，根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，水下機(jī)器人可以完成修復(fù)工作；水下機(jī)器人為現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)操控的、且能夾持海底待修復(fù)管道9的夾緊模塊結(jié)構(gòu)1，水下機(jī)器人上設(shè)置有手臂(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)，手臂能操控夾緊模塊結(jié)構(gòu)1；夾緊模塊結(jié)構(gòu)1的一側(cè)連接有能在海底待修復(fù)管道9的缺陷區(qū)(一般為腐蝕凹坑、外表裂紋等小型缺陷)形成涂覆層的涂覆模塊結(jié)構(gòu)2，涂覆模塊結(jié)構(gòu)2能周向開合地套設(shè)于海底待修復(fù)管道9的外壁上、且能沿海底待修復(fù)管道9的軸向移動(dòng)，涂覆模塊結(jié)構(gòu)2遠(yuǎn)離夾緊模塊結(jié)構(gòu)1的一側(cè)連接有能在涂覆層上形成纏繞層的纏繞模塊結(jié)構(gòu)3，纏繞模塊結(jié)構(gòu)3能沿海底待修復(fù)管道9的軸向移動(dòng)、且能繞海底待修復(fù)管道9轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具100的夾緊模塊結(jié)構(gòu)1能夠由水下機(jī)器人操控實(shí)現(xiàn)對(duì)海底待修復(fù)管道9的平穩(wěn)夾持，涂覆模塊結(jié)構(gòu)2由水下機(jī)器人操控完成海底待修復(fù)管道上的小型缺陷的涂覆，纏繞模塊結(jié)構(gòu)3在水下機(jī)器人的操控下完成纏繞帶對(duì)涂覆層的纏繞保護(hù)；夾緊模塊結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修復(fù)過(guò)程中對(duì)海底待修復(fù)管道9的徑向(此處的徑向是指海底待修復(fù)管道9的直徑方向)載荷較小，修復(fù)過(guò)程全程中夾緊模塊結(jié)構(gòu)1均夾持固定海底待修復(fù)管道9，避免纏繞模塊結(jié)構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得海底待修復(fù)管道9產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn)變形與剪切應(yīng)力；海底管道缺陷修復(fù)工具100由水下機(jī)器人操控，克服了人員下潛的極限，修復(fù)過(guò)程連續(xù)完整、效率高。

進(jìn)一步，如圖1、圖2所示，夾緊模塊結(jié)構(gòu)1為夾緊鉗結(jié)構(gòu)，夾緊模塊結(jié)構(gòu)1包括一端連接的上鉗11和下鉗12，下鉗12能沿上鉗11的一端移動(dòng)、且能固定夾緊海底待修復(fù)管道9，上鉗11包括能卡套于海底待修復(fù)管道9上的上鉗爪111，上鉗爪111的一側(cè)連接涂覆模塊結(jié)構(gòu)2。在本實(shí)施方式中，下鉗12包括下鉗爪121，下鉗爪121的一端設(shè)置有下鉗連接部122，上鉗爪111的一端設(shè)置有上鉗連接部112，下鉗連接部122插設(shè)于上鉗連接部112內(nèi)、且能沿上鉗連接部112移動(dòng)；上鉗連接部112上自外而內(nèi)的插設(shè)有能帶動(dòng)下鉗12移動(dòng)的操作桿13，在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，操作桿13的一端設(shè)置有便于持握的手柄131；操作桿13的底端穿設(shè)通過(guò)下鉗連接部122后套設(shè)有夾緊彈簧14，夾緊彈簧14的兩端分別頂?shù)钟谙裸Q連接部122的底面下方和上鉗連接部112的底面上方。在修復(fù)工具下放過(guò)程中，夾緊模塊結(jié)構(gòu)1呈放松狀態(tài)，到達(dá)海底待修復(fù)管道9的缺陷區(qū)附近時(shí)，水下機(jī)器人的手臂按壓手柄131，操作桿13帶動(dòng)下鉗連接部122下移進(jìn)而使下鉗12下移，此時(shí)夾緊彈簧14被壓縮，夾緊模塊結(jié)構(gòu)1的鉗口張開，水下機(jī)器人將夾緊模塊結(jié)構(gòu)1套于海底待修復(fù)管道9上，水下機(jī)器人松開手柄131，下鉗12在夾緊彈簧14的恢復(fù)力的作用下上移，并且在夾緊彈簧14的恢復(fù)力的作用下上鉗11和下鉗12夾緊海底待修復(fù)管道9。當(dāng)需要海底管道缺陷修復(fù)工具100移動(dòng)或作業(yè)完成離開海底待修復(fù)管道9時(shí)，水下機(jī)器人的手臂按壓手柄131，夾緊模塊結(jié)構(gòu)1的鉗口張開，將其挪移離開海底待修復(fù)管道9。夾緊模塊結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修復(fù)過(guò)程中對(duì)海底待修復(fù)管道9的徑向載荷較小，修復(fù)過(guò)程全程中夾緊模塊結(jié)構(gòu)1均夾持固定海底待修復(fù)管道9。

進(jìn)一步，如圖1、圖3、圖4、圖5所示，涂覆模塊結(jié)構(gòu)2包括涂覆套筒本體21，在本實(shí)施方式中，涂覆套筒本體21至少包括兩個(gè)能沿周向旋轉(zhuǎn)打開、且能沿周向固定連接的瓣體210(瓣體210的數(shù)量可以是三個(gè)或更多個(gè)，該數(shù)量根據(jù)實(shí)際使用情況確定)，兩個(gè)瓣體210的一側(cè)通過(guò)鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，一個(gè)瓣體210的一側(cè)設(shè)置有間隔設(shè)置的、兩端直徑尺寸減小的臺(tái)階軸，另一個(gè)瓣體210的一側(cè)設(shè)置有間隔設(shè)置的、能轉(zhuǎn)動(dòng)套設(shè)臺(tái)階軸的端部的鉸接套，兩個(gè)瓣體210的一側(cè)鉸接時(shí)，臺(tái)階軸的兩端均轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)于鉸接套中，該鉸接方式中未采用貫通的芯軸結(jié)構(gòu)，安裝方便，臺(tái)階軸磨損較?。粌蓚€(gè)瓣體210的另一側(cè)通過(guò)螺栓固定連接。涂覆套筒本體21的軸向一端連接于夾緊模塊結(jié)構(gòu)1，涂覆套筒本體21的軸向另一端通過(guò)回轉(zhuǎn)支承4連接纏繞模塊結(jié)構(gòu)3，在本實(shí)施方式中，涂覆套筒本體21的軸向一端設(shè)置有能連接于夾緊模塊結(jié)構(gòu)1上的涂覆模塊連接件211，涂覆模塊連接件211設(shè)置于一個(gè)瓣體210上，在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，涂覆模塊連接件211焊接于夾緊模塊結(jié)構(gòu)1的上鉗爪111靠近涂覆模塊結(jié)構(gòu)2的一側(cè)上；回轉(zhuǎn)支承4包括連接于涂覆套筒本體21的軸向另一端的內(nèi)圈41，內(nèi)圈41的徑向(此處徑向指的是內(nèi)圈的直徑方向，與海底待修復(fù)管道9的直徑向方向相同)外側(cè)連接有能轉(zhuǎn)動(dòng)的外圈42，外圈42與纏繞模塊結(jié)構(gòu)3連接，外圈42能在水下機(jī)器人的手臂的撥動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)纏繞模塊結(jié)構(gòu)3繞海底待修復(fù)管道9轉(zhuǎn)動(dòng)。涂覆套筒本體21的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有軸向兩端封閉的環(huán)形槽212，環(huán)形槽212與海底待修復(fù)管道9的外壁之間構(gòu)成環(huán)形涂層空間，在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，海底待修復(fù)管道9的直徑尺寸為14寸，此時(shí)設(shè)定環(huán)形涂層空間的厚度為3mm(即環(huán)形槽的槽底與海底待修復(fù)管道9的外壁之間的徑向尺寸)。在本實(shí)施方式中，涂覆套筒本體的內(nèi)側(cè)壁上、位于環(huán)形槽的軸向兩端均設(shè)置有能沿軸向密封環(huán)形涂層空間的密封圈214，密封圈214為vx金屬密封圈，vx金屬密封圈為現(xiàn)有技術(shù)，具有較好的密封效果；至少一個(gè)瓣體210的外壁上設(shè)有能繞所述瓣體旋轉(zhuǎn)、且能卡止固定的涂覆材料盛放容器22，在本實(shí)施方式中，為了涂覆更加均勻，涂覆材料盛放容器22的數(shù)量與瓣體210的數(shù)量相同，涂覆材料一般為環(huán)氧樹脂，涂覆材料盛放容器22與涂覆套筒本體21的外壁相抵靠的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有涂覆材料流出孔，涂覆套筒本體21的側(cè)壁上設(shè)置有能連通涂覆材料流出孔和環(huán)形涂層空間的涂覆材料流入孔213，在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，涂覆材料流入孔213的孔徑為10mm。涂覆作業(yè)前，涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213相互錯(cuò)開，需要進(jìn)行涂覆作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)涂覆材料盛放容器22，使涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213相互連通，涂覆材料經(jīng)過(guò)涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213進(jìn)入環(huán)形涂層空間中，形成涂覆層。涂覆材料盛放容器22的外側(cè)壁上設(shè)置有允許氣體單向排出(即該排氣孔具有單項(xiàng)選擇性)的排氣孔，排氣孔遠(yuǎn)離涂覆材料流出孔設(shè)置，且不會(huì)有涂覆材料流出，排氣孔便于排出水和空氣，保證涂覆材料不會(huì)因?yàn)樨?fù)壓造成涂覆不均勻。

進(jìn)一步，涂覆材料盛放容器22上、位于涂覆材料流出孔處設(shè)置有位置感應(yīng)器(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)，涂覆材料盛放容器內(nèi)還設(shè)置有加熱器(現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)，加熱器用于加熱涂覆材料盛放容器22內(nèi)的涂覆材料，加熱器上電連接有加熱電路和加熱控制開關(guān)，加熱控制開關(guān)上設(shè)置有開關(guān)感應(yīng)器，在本實(shí)施方式中，加熱電路預(yù)埋在涂覆材料盛放容器上，位置感應(yīng)器與開關(guān)感應(yīng)器電連接，位置感應(yīng)器用于感應(yīng)涂覆材料流入孔213的位置并將感應(yīng)到的位置信號(hào)發(fā)送給開關(guān)感應(yīng)器，開關(guān)感應(yīng)器用于接收位置感應(yīng)器發(fā)送的位置信號(hào)并根據(jù)位置信號(hào)控制加熱控制開關(guān)的開閉。當(dāng)位置感應(yīng)器感應(yīng)到涂覆材料流入孔213與涂覆材料流出孔相互錯(cuò)開時(shí)，此時(shí)發(fā)出的位置信號(hào)為錯(cuò)開信號(hào)，開關(guān)感應(yīng)器接收到錯(cuò)開信號(hào)后加熱控制開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，加熱電路不會(huì)接通(即加熱器呈停止工作狀態(tài))；當(dāng)位置感應(yīng)器感應(yīng)到涂覆材料流入孔213與涂覆材料流出孔相互連通時(shí)，此時(shí)發(fā)出的位置信號(hào)為連通信號(hào)，開關(guān)感應(yīng)器接收到連通信號(hào)后加熱控制開關(guān)開啟，加熱電路接通，加熱器進(jìn)行加熱作業(yè)，涂覆材料盛放容器22內(nèi)的涂覆材料經(jīng)加熱后快速流出涂覆材料盛放容器22經(jīng)涂覆材料流入孔213進(jìn)入環(huán)形涂層空間，液態(tài)的涂覆材料對(duì)缺陷區(qū)進(jìn)行快速的涂覆，涂覆完成后等待一段時(shí)間(等待的時(shí)間根據(jù)加熱電路的功率和加熱涂覆材料的量換算，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整)后，水下機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)涂覆材料盛放容器22，涂覆材料流入孔213與涂覆材料流出孔相互錯(cuò)開，加熱停止。

進(jìn)一步，如圖4所示，瓣體210的外壁上設(shè)置有沿周向設(shè)置的導(dǎo)向槽215，涂覆材料盛放容器22的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有與導(dǎo)向槽215匹配的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌能沿導(dǎo)向槽215旋轉(zhuǎn)、且能卡止于導(dǎo)向槽215內(nèi)。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)向槽215的橫截面呈t形結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向槽215的兩端設(shè)置有沿涂覆套筒本體21的軸向設(shè)置的卡止槽，導(dǎo)軌兩端設(shè)置有能軸向移動(dòng)卡止于卡止槽中的卡止塊，兩個(gè)卡止槽之間連通設(shè)置有沿瓣體210的周向設(shè)置的圓弧形槽，卡止槽和圓弧形槽構(gòu)成“[”形結(jié)構(gòu)，圓形弧槽的弧長(zhǎng)尺寸需要能夠滿足涂覆材料盛放容器22上的涂覆材料流出孔與涂覆材料流入孔213由錯(cuò)開到連通的需求；涂覆材料盛放容器22旋轉(zhuǎn)到圓形弧槽一端時(shí)，軸向推動(dòng)涂覆材料盛放容器22，使其導(dǎo)軌一端的卡止塊卡止于圓弧形槽一端的卡止槽內(nèi)，涂覆材料流出孔與涂覆材料流入孔213相互連通；需要旋轉(zhuǎn)涂覆材料盛放容器22時(shí)，沿軸向拉動(dòng)使其脫離卡止槽，沿圓形弧槽轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)涂覆材料盛放容器22，涂覆材料流出孔與涂覆材料流入孔213相互錯(cuò)開，涂覆材料盛放容器22旋轉(zhuǎn)到圓形弧槽另一端時(shí)，軸向推動(dòng)涂覆材料盛放容器22，使其導(dǎo)軌另一端的卡止塊卡止于圓弧形槽另一端的卡止槽內(nèi)，卡止槽能避免涂覆材料盛放容器22晃動(dòng)，保證工作過(guò)程中的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步，如圖5所示，涂覆套筒本體21的內(nèi)側(cè)壁上、位于環(huán)形槽212靠近纏繞模塊結(jié)構(gòu)3的一端設(shè)置有毛刷23，毛刷23的材質(zhì)較軟，且毛刷23的內(nèi)徑尺寸略小于環(huán)形槽212的槽底位置的直徑尺寸。在涂覆層成型后，沿海底待修復(fù)管道9的軸向移動(dòng)涂覆模塊結(jié)構(gòu)2時(shí)，毛刷23能將涂覆層表面修平整，方便纏繞模塊結(jié)構(gòu)3的纏繞作業(yè)。

進(jìn)一步，如圖6、圖7所示，纏繞模塊結(jié)構(gòu)3包括連接于涂覆套筒本體21的軸向一端的、且與海底待修復(fù)管道9的軸向平行設(shè)置的纏繞帶卷軸31，纏繞帶卷軸31上套設(shè)有纏繞帶32。在本實(shí)施方式中，纏繞帶32為碳纖維帶，碳纖維帶纏繞構(gòu)成帶卷結(jié)構(gòu)，帶卷結(jié)構(gòu)套設(shè)在纏繞帶卷軸31上。為防止纏繞帶32被污染損壞，纏繞帶32帶有外殼保護(hù)，外殼上開設(shè)有細(xì)縫，便于單層纏繞帶32伸出。

在本實(shí)施方式中，纏繞模塊結(jié)構(gòu)3還包括與纏繞帶卷軸31平行設(shè)置的纏繞帶導(dǎo)向軸33，纏繞帶導(dǎo)向軸33上設(shè)置有纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)34，纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)34為纏繞帶32提供一定的張力，并能使纏繞帶32的初始端能良好地接觸在涂覆層上。在本實(shí)施方式中，纏繞模塊結(jié)構(gòu)3包括纏繞模塊連接板35，纏繞模塊連接板35固定連接于回轉(zhuǎn)支承4的外圈42上，纏繞帶卷軸31和纏繞帶導(dǎo)向軸33固定連接于纏繞模塊連接板35上，外圈42轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能帶動(dòng)纏繞帶卷軸31和纏繞帶導(dǎo)向軸33同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)34包括與水平方向呈一定夾角設(shè)置的斜板，斜板能夠方便纏繞帶32平整纏繞于海底待修復(fù)管道9的缺陷區(qū)涂覆層的外部，斜板與水平方向之間的夾角大小能夠影響到纏繞層的厚度。涂覆層成型后，水下機(jī)器人按壓手柄使下鉗爪松開海底待修復(fù)管道9，同時(shí)沿海底待修復(fù)管道9的軸向移動(dòng)修復(fù)工具，使纏繞模塊結(jié)構(gòu)3位于涂覆層的位置，水下機(jī)器人將纏繞帶32的初始端跨接到纏繞帶導(dǎo)向軸33上并通過(guò)纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)34包覆于涂覆層上，之后水下機(jī)器人的手臂轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承4的外圈42，纏繞帶卷軸31和纏繞帶導(dǎo)向軸33隨其同步轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)纏繞帶32隨纏繞帶卷軸31轉(zhuǎn)動(dòng)包覆涂覆層構(gòu)成纏繞層，纏繞層一般為多層結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，如圖7所示，纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)34上設(shè)置有能開啟的蠟液盛放容器36。為便于更換，蠟液盛放容器36設(shè)置于纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)34的中部。當(dāng)纏繞帶32纏繞到最后一層時(shí)，水下機(jī)器人開啟蠟液盛放容器36，并同時(shí)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)外圈42，蠟液盛放容器36隨外圈42同步轉(zhuǎn)動(dòng)，完成纏繞層的涂蠟處理。涂蠟處理能防止海底待修復(fù)管道9上的修復(fù)區(qū)被海洋環(huán)境腐蝕。

本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具100的一具體實(shí)施例的具體使用過(guò)程如下：

步驟a、為水下機(jī)器人輸入操控程序(現(xiàn)有技術(shù))后，水下機(jī)器人攜帶海底管道缺陷修復(fù)工具100下潛，到達(dá)事先檢測(cè)出的海底待修復(fù)管道9的缺陷區(qū)位置；

步驟b、水下機(jī)器人向下壓手柄131，操作桿13帶動(dòng)下鉗12下移，夾緊彈簧14被壓縮，夾緊模塊結(jié)構(gòu)1的鉗口張開，水下機(jī)器人將夾緊模塊結(jié)構(gòu)1套于海底待修復(fù)管道9上，水下機(jī)器人松開手柄131，下鉗12在夾緊彈簧14的恢復(fù)力的作用下上移，并且在夾緊彈簧14的恢復(fù)力的作用下上鉗11和下鉗12夾緊海底待修復(fù)管道9，此時(shí)一端通過(guò)涂覆模塊連接件211與上鉗爪111固定連接的一瓣體210抵靠套于海底待修復(fù)管道9的外壁上，另一個(gè)瓣體處于懸垂?fàn)顟B(tài)。

步驟c、將兩個(gè)瓣體210通過(guò)螺栓連接構(gòu)成套筒狀結(jié)構(gòu)，環(huán)形槽212的內(nèi)壁與海底待修復(fù)管道9的缺陷區(qū)的外壁之間形成環(huán)形涂層空間；此時(shí)，涂覆套筒本體21的涂覆材料流入孔213與涂覆材料盛放容器22的涂覆材料流出孔相互錯(cuò)開；

步驟d、水下機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)涂覆材料盛放容器22并軸向推動(dòng)涂覆材料盛放容器22使其卡止，使涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213相互連通，涂覆材料流出孔處的位置感應(yīng)器將連通信號(hào)發(fā)送給開關(guān)感應(yīng)器，開關(guān)感應(yīng)器接收到連通信號(hào)后控制加熱控制開關(guān)開啟，加熱電路接通，加熱器進(jìn)行加熱作業(yè)，涂覆材料盛放容器22內(nèi)的涂覆材料經(jīng)加熱后快速流出涂覆材料盛放容器22經(jīng)涂覆材料流入孔213進(jìn)入環(huán)形涂層空間，液態(tài)的涂覆材料對(duì)缺陷區(qū)進(jìn)行涂覆，涂覆完成后等待3分鐘，形成涂覆層，同時(shí)水下機(jī)器人沿軸向拉動(dòng)涂覆材料盛放容器22使其離開卡止槽，轉(zhuǎn)動(dòng)涂覆材料盛放容器22，涂覆材料流入孔213與涂覆材料流出孔相互錯(cuò)開，涂覆材料停止流入，涂覆材料盛放容器22旋轉(zhuǎn)到圓形弧槽另一端時(shí)，軸向推動(dòng)涂覆材料盛放容器22，使其導(dǎo)軌另一端的卡止塊卡止于圓弧形槽另一端的卡止槽內(nèi)；

步驟e、涂覆層成型后，水下機(jī)器人用機(jī)器人手柄(現(xiàn)有技術(shù))略松動(dòng)瓣體連接的螺栓，防止拖動(dòng)工具時(shí)產(chǎn)生大的剪切應(yīng)力，接下來(lái)水下機(jī)器人按壓手柄131，使夾緊模塊結(jié)構(gòu)1松開海底待修復(fù)管道9，同時(shí)水下機(jī)器人拖動(dòng)海底管道缺陷修復(fù)工具100沿海底待修復(fù)管道9的軸向移動(dòng)450mm，此時(shí)纏繞模塊結(jié)構(gòu)3位于涂覆層的位置，水下機(jī)器人松開手柄131，夾緊模塊結(jié)構(gòu)1夾持固定于海底待修復(fù)管道9上；

步驟f、水下機(jī)器人將纏繞帶32的初始端跨接到纏繞帶導(dǎo)向軸33上并通過(guò)纏繞帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)34包覆于涂覆層上，纏繞帶32的初始纏繞角度為60°(與海底待修復(fù)管道9的中心軸的夾角，可以根據(jù)纏繞層的厚度需求進(jìn)行調(diào)整)，之后水下機(jī)器人的手臂以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承4的外圈42，纏繞帶卷軸31和纏繞帶導(dǎo)向軸33隨其同步轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)纏繞帶32隨纏繞帶卷軸31轉(zhuǎn)動(dòng)包覆涂覆層構(gòu)成纏繞層；

步驟g、當(dāng)纏繞帶32纏繞到最后一層時(shí)，水下機(jī)器人開啟蠟液盛放容器36，并同時(shí)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)外圈42，蠟液盛放容器36隨外圈42同步轉(zhuǎn)動(dòng)，完成纏繞層的涂蠟處理。

步驟h、涂蠟處理結(jié)束后，關(guān)閉蠟液盛放容器36，松開兩個(gè)瓣體210之間的螺栓，另一個(gè)瓣體處于懸垂?fàn)顟B(tài)，水下機(jī)器人按壓手柄131，使夾緊模塊結(jié)構(gòu)1松開海底待修復(fù)管道9，并拖動(dòng)海底管道缺陷修復(fù)工具100離開海底待修復(fù)管道9。

由上所述，本發(fā)明提供的海底管道缺陷修復(fù)工具具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具的夾緊模塊結(jié)構(gòu)能夠由水下機(jī)器人操控實(shí)現(xiàn)對(duì)海底待修復(fù)管道的平穩(wěn)夾持，涂覆模塊結(jié)構(gòu)由水下機(jī)器人操控完成海底待修復(fù)管道上的小型缺陷的涂覆，纏繞模塊結(jié)構(gòu)在水下機(jī)器人的操控下完成纏繞帶對(duì)涂覆層的纏繞保護(hù)；

(2)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具的夾緊模塊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，修復(fù)過(guò)程中對(duì)海底待修復(fù)管道的徑向載荷較小，修復(fù)過(guò)程全程中夾緊模塊結(jié)構(gòu)均夾持固定海底待修復(fù)管道，避免纏繞模塊結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得海底待修復(fù)管道產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn)變形與剪切應(yīng)力；

(3)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具的纏繞模塊結(jié)構(gòu)能對(duì)纏繞層的外部進(jìn)行涂蠟處理，涂蠟處理能防止海底待修復(fù)管道上的修復(fù)區(qū)被海洋環(huán)境腐蝕；

(4)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具中使用的涂覆材料、纏繞帶材料均為環(huán)保友好型材料，對(duì)海洋物種群的影響較低；

(5)本發(fā)明的海底管道缺陷修復(fù)工具由水下機(jī)器人操控，克服了人員下潛的極限，修復(fù)過(guò)程連續(xù)完整、效率高。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。