海洋立管检测运输装置及检测系统制造方法及图纸

技术编号:13460904 阅读:57 留言:0更新日期:2016-08-04 11:37
本发明专利技术公开一种海洋立管检测运输装置,包括运输主体、至少三个十字转轮和往复运动单元:运输主体包括一侧在轴线方向铰接的两个半圆筒壳体,另一侧具有锁扣开关;十字转轮包括阶梯轴、可转动装在阶梯轴上的连接套,连接套上连接有径向弹性伸缩的夹紧轮;阶梯轴两端安装在半圆筒壳体内壁;往复运动单元包括导向管,收纳配重球,位于检测起始位置;接球开关安装在导向管上,在抛球开关作用下浮出水面自动接收一个配重球,并将其送入抛球开关内;抛球开关安装在运输主体上,在接收的配重球重力作用下运行至海底自动将该配重球抛掉;在浮力作用下顶起接球开关继续接下一配重球。

【技术实现步骤摘要】
海洋立管检测运输装置及检测系统
本专利技术涉及海洋立管检测技术,尤其是一种海洋立管检测检测运输装置及检测系统。
技术介绍
海洋立管就是连接海底和海面上浮体间的管道,主要作用是输送石油或者天然气等;作为连接水下生产系统和浮式结构的传输管线,是深海油气田开发系统的重要组成部分。由于深水海洋环境载荷的时变性以及立管与海床土体相互作用的复杂性,立管在位安全具有独特的挑战性和明显的不确定性,一旦出现故障,将危及整个采油系统的安全,甚至导致一系列严重事故。如果有一套装置可以在立管出现故障之前就发现并解决故障,这无疑将大大减少油气田、社会、环境乃至国家的巨大损失。现有的立管检测方法一般为管道外检测,浅水区由潜水员水下检测,深水区由水下机器人检测。前者是由潜水员纯手工检测,潜水员带好工具在水下一点点检测;受时间和深度的限制,并且由潜水员纯手工检测,效率很低,同时,检测人员既要会潜水,又要掌握立管检测的技术,对检测人员的要求比较高;后者虽然是水下机器人检测,却需要工作人员通过机器人携带的摄像头反馈的信息实时操作,自动化程度低,效率也不高;此外水下机器人的成本比较高,水下机器人上安装传感器的空间较小,传感器携带比较不方便,由于机器人外形的限制,并不能将传感器最优化地利用。我国国家经贸委2000年4月17号令,在“石油天然气管道安全监督与管理暂行规定”中明确规定“新建石油管道投产3年后必须进行全面检测,以后需进行定期全面检测”。加之我国海洋石油事业蓬勃发展,海洋立管数量不断增多,现有检测手段已经越来越不能满足检测的需求。基于这样的背景,本专利技术设计了一种低功耗海洋立管检测运输机。
技术实现思路
本专利技术提供一种海洋立管检测输送装置及检测系统,用于克服现有技术中的缺陷,降低人工劳动强度、提高检测效率,且降低了能源消耗。本专利技术提供一种海洋立管检测运输装置,包括:运输主体,包括一侧在轴线方向铰接的两个半圆筒壳体,另一侧具有用于将两个所述半圆筒壳体连接呈圆筒的锁扣开关;至少三个十字转轮,包括阶梯轴、可转动的安装在所述阶梯轴上的连接套,所述连接套上连接有能沿所述阶梯轴径向弹性伸缩的夹紧轮;所述阶梯轴两端安装在所述半圆筒壳体内壁上;往复运动单元,包括:导向管,安装在立管检测起始位置,用于收纳多个配重球,且在接球开关开启时自动向所述接球开关内进配重球;所述接球开关,安装在所述导向管上,在抛球开关作用下浮出水面自动接收一个配重球,并将其送入所述抛球开关内;所述抛球开关,安装在所述运输主体上,在接收的所述配重球重力作用下运行至海底自动将该配重球抛掉;在浮力作用下顶起所述接球开关继续接下一配重球。本专利技术提供的海洋立管检测运输装置,作为运输工具搭载着海管探伤检测器从外部检测海洋立管的损伤,通过往复运动单元,能够在初始位置自动接收配重球和终了位置抛掉配重球,通过接收重球和抛重球来改变自身浮力与重力的关系,实现在水中的上浮与下潜运动的转换;从而进行往复多次检测,直到达到检测要求为止;通过改变装置表面附着的浮性材料来改变整个装置的密度,进而控制装置在水下的速度,使其不因过快而降低检测质量,亦不过慢降低检测效率;通过至少三个十字形转轮的可伸缩夹紧轮分别从一周三个不同方向夹紧立管运动,十字转轮上的可旋转的连接套可以使可伸缩夹紧轮在法兰或其他障碍物的作用下自动转过一个角度,从而通过转动的方式避障;这套装置完全改变了原有的海洋立管检测方式,弥补了现有检测手段耗费人力物力、笨拙低效的缺点;装置是纯机械结构,无需用电,无需提供外界动力源,具有低功耗、零排放、零污染的优点;符合节能减排的趋势,节约资源、降低环境污染;通过对立管的检测能提早发现故障,防患于未然。附图说明图1是本专利技术实施例提供的海洋立管检测运输装置的整体结构示意图;图2是本专利技术实施例提供的海洋立管检测运输装置中十字转轮的结构示意图;图3是本专利技术实施例提供的海洋立管检测运输装置中十字转轮的工作状态示意图;图4a是本专利技术实施例提供的海洋立管检测运输装置中接球开关工作状态示意图一;图4b是本专利技术实施例提供的海洋立管检测运输装置中接球开关工作状态示意图二;图5a是本专利技术实施例提供的海洋立管检测运输装置中抛球开关工作状态示意图一;图5b是本专利技术实施例提供的海洋立管检测运输装置中抛球开关工作状态示意图二。具体实施方式实施例参见图1,本专利技术提供一种海洋立管检测运输装置,主要包括安装在立管检测起始位置的往复运动单元1和运输主体2两部分,其中运输机主体2外形类似于圆筒,整个圆筒平分为两半,一侧由合页21连接,另一侧由搭扣开关22连接,搭扣开关22可采用现有的结构,能到开和锁定两半圆筒即可,安装和拆卸非常简便。运输机主体2安装时只需将搭扣开关22打开,两片半圆筒就可以绕合页轴转动至开口大于立管10的直径,然后运输机主体2通过安装在圆筒内壁的能自由越障的十字转轮3安装在立管10上即可抱住立管10,关闭搭扣开关22即可。运输机主体外壳尺寸相对较大,便于安装检测设备及附着浮性材料;参见图2、图3,十字转轮3采用避障凸轮机构,包括阶梯轴31、连接套32和夹紧轮33,阶梯轴31两端安装在圆筒内壁上,连接套32通过轴承32a安装在阶梯轴31上,阶梯轴31上还穿设有轴承盖32b;四个夹紧轮33围绕连接套32一周均布,且分别通过套筒33a安装在连接套32的径向,套筒33a内设置有径向弹簧33b;夹紧轮33安装在轮轴33c上,轮轴33c与径向弹簧33b抵触或连接;四个十字转轮3均布在立管10周围,每个十字转轮3中的一个夹紧轮33抵触立管10,四个夹紧轮从圆周方向上将立管10紧紧抱住,径向弹簧33b始终处于压缩状态,当十字转轮3随往复运动单元1上下移动时,夹紧轮33在立管10上移动,如果遇到附着于立管10上海水中的杂物等小型障碍物往往是比较小且光滑的,有的甚至可以碰掉,例如吸附于立管上的海螺;十字转轮的四个夹紧轮33是可伸缩的,工作时,每根轮轴33c都是处于缩紧状态,夹紧立管运动。所以,当碰到小型障碍物时,轮轴本身的伸缩性可以使其越过障碍物;当遇到海洋立管上原有的法兰盘20等大型障碍物时,通过连接套33转动并带动轮轴33c和套筒33a绕阶梯轴31转动90度,使得其余三个夹紧轮33中的一个与立管10抵触,在转动过程中绕过了法兰盘20。为了进一步提高十字转轮3在立管10上运行的稳定性能,在阶梯轴31上还穿设弹簧盖34、轴向弹簧35和凸轮36;轴向弹簧35位于弹簧盖34与凸轮36之间,连接套32上设置有至少三个滚动体37;凸轮36与滚动体37抵触的端面沿滚动体37的滚动方向呈波浪状;轴向弹簧35在滚动体37及凸轮36作用下处于压缩状态。滚动体37为万向轮。正常工作时,由于轴向弹簧35的弹力较强,万向轮在弹力的作用下位于凸轮36的波谷处,每个十字转轮的四个伸缩夹紧轮33中的一个与立管10接触。当遇到法兰盘时,转轮在法兰盘20及装置本身惯性力的作用下绕阶梯轴31转动,转动过程中,万向轮将克服轴向弹簧35的弹力沿着凸轮36的表面爬升,最终整个连接套32转过90度,在转动过程中绕过了法兰盘。由于十字转轮是对称的,所以转过90度后,转轮仍然是保持着原正常工作状态夹着立管10的,并可以继续绕过后面遇到的法兰盘。参见图1、图4a、4b、图5a、5b,往复运动本文档来自技高网
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海洋立管检测运输装置及检测系统

【技术保护点】
一种海洋立管检测运输装置,其特征在于,包括:运输主体,包括一侧在轴线方向铰接的两个半圆筒壳体,另一侧具有用于将两个所述半圆筒壳体连接呈圆筒的锁扣开关;至少三个十字转轮,包括阶梯轴、可转动的安装在所述阶梯轴上的连接套,所述连接套上连接有能沿所述阶梯轴径向弹性伸缩的夹紧轮;所述阶梯轴两端安装在所述半圆筒壳体内壁上;往复运动单元,包括:导向管,安装在立管检测起始位置,用于收纳多个配重球,且在接球开关开启时自动向所述接球开关内进配重球;所述接球开关,安装在所述导向管上,在抛球开关作用下浮出水面自动接收一个配重球,并将将其送入所述抛球开关内;所述抛球开关,安装在所述运输主体上,在接收的所述配重球重力作用下运行至海底自动将该配重球抛掉;在浮力作用下顶起所述接球开关继续接下一配重球。

【技术特征摘要】
1.一种海洋立管检测运输装置,其特征在于,包括:运输主体,包括一侧在轴线方向铰接的两个半圆筒壳体,另一侧具有用于将两个所述半圆筒壳体连接呈圆筒的锁扣开关;至少三个十字转轮,包括阶梯轴、可转动的安装在所述阶梯轴上的连接套,所述连接套上连接有能沿所述阶梯轴径向弹性伸缩的夹紧轮;所述阶梯轴两端安装在所述半圆筒壳体内壁上;往复运动单元,包括:导向管,安装在立管检测起始位置,用于收纳多个配重球,且在接球开关开启时自动向所述接球开关内进配重球;所述接球开关,安装在所述导向管上,在抛球开关作用下浮出水面自动接收一个配重球,并将将其送入所述抛球开关内;所述抛球开关,安装在所述运输主体上,在接收的所述配重球重力作用下运行至海底自动将该配重球抛掉;在浮力作用下顶起所述接球开关继续接下一配重球。2.根据权利要求1所述的海洋立管检测运输装置,其特征在于,所述十字转轮还包括穿设在所述阶梯轴上的轴向弹簧和凸轮;所述凸轮位于所述轴向弹簧与所述连接套之间;所述连接套上设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘贵杰邱兆尊张旭王新宝王德京李云鹏
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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