海底管道缺陷修复工具制造技术

本发明专利技术为一种海底管道缺陷修复工具，包括夹紧模块结构、涂覆模块结构和缠绕模块结构，能由水下机器人操控的、且能夹持海底待修复管道的夹紧模块结构一侧连接有能在海底待修复管道的缺陷区形成涂覆层的涂覆模块结构，涂覆模块结构能周向开合地套设于海底待修复管道的外壁上、且能沿海底待修复管道的轴向移动，涂覆模块结构远离夹紧模块结构的一侧连接有能在涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构，缠绕模块结构能沿海底待修复管道的轴向移动、且能绕海底待修复管道转动。该修复工具由水下机器人(ROV)来操作，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整，效率高，很好的解决了深水环境下的海底管道的缺陷修复问题。

Submarine pipeline defect repairing tool

The invention relates to a subsea pipeline defect repair tools, including clamping module structure, coating module structure and winding module structure, clamping module structure can operate side by the underwater robot, and can clamp the submarine to repair the pipeline connection has to be repaired pipeline at the bottom of the defect area is formed by coating the coating module structure the axial movement, outer wall coated module structure can circumferential opening sleeved on the bottom of the pipeline to be repaired, and along the seabed to repair the pipeline, the coating module structure away from the side clamping module structure is connected with a coating layer formed on the winding layer of the module structure, winding module structure can be restored along the seabed pipeline the axial movement, and can be rotated around the submarine pipeline repair. The repair tool is operated by an underwater vehicle (ROV) to overcome the limit of personnel dive, and the repair process is continuous, complete and efficient. It can solve the repair problem of submarine pipelines in deep water environment.

【技术实现步骤摘要】
海底管道缺陷修复工具
本专利技术涉及海底管道修复
，尤其涉及一种海底管道缺陷修复工具，尤其适用于深水环境下水下机器人(ROV)的操作。
技术介绍
海底管道堪称经济“命脉”，其安全性直接影响着能源生产效率。海洋环境的复杂性、随机性使得海底管道在服役过程中经常会因腐蚀、裂纹和第三方损害等造成小型缺陷，严重的会引发海洋油气资源泄露，给环境和经济带来不利后果。在深水环境下对海底管道的缺陷部位进行修复时，存在如下问题：(1)能见度低、海流活跃、沉积物多样等不利人工下潜操作的海洋环境；(2)作业时间短，海洋环境下环氧树脂不能与淡水或者盐水共存，预留修复时间短；(3)人体下潜深度有限；(4)所选择的修复材料必须是环境友好型的。在海底管道修复领域，现有技术中已经有相关的成果，但是存在着可操作性差、工程适用性低、不适用于深海等不足。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种海底管道缺陷修复工具，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种海底管道缺陷修复工具，克服现有技术中存在的可操作性差、工程适用性低、不适于深海等问题，该修复工具由水下机器人(ROV)来操作，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整，效率高，很好的解决了深水环境下的海底管道的缺陷修复问题。本专利技术的目的是这样实现的，一种海底管道缺陷修复工具；所述海底管道缺陷修复工具包括能由水下机器人操控的、且能夹持海底待修复管道的夹紧模块结构，所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述海底待修复管道的缺陷区形成涂覆层的涂覆模块结构，所述涂覆模块结构能周向开合地套设于所述海底待修复管道的外壁上、且能沿所述海底待修复管道的轴向移动，所述涂覆模块结构远离所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构，所述缠绕模块结构能沿所述海底待修复管道的轴向移动、且能绕所述海底待修复管道转动。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述夹紧模块结构为夹紧钳结构，所述夹紧模块结构包括一端连接的上钳和下钳，所述下钳能沿所述上钳的一端移动、且能固定夹紧所述海底待修复管道，所述上钳包括能卡套于所述海底待修复管道上的上钳爪，所述上钳爪的一侧连接所述涂覆模块结构。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述下钳包括下钳爪，所述下钳爪的一端设置有下钳连接部，所述上钳爪的一端设置有上钳连接部，所述下钳连接部插设于所述上钳连接部内、且能沿所述上钳连接部移动；所述上钳连接部上自外而内的插设有能带动所述下钳移动的操作杆，所述操作杆的底端穿设通过所述下钳连接部后套设有夹紧弹簧，所述夹紧弹簧的两端分别顶抵于所述下钳连接部的底面下方和所述上钳连接部的底面上方。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涂覆模块结构包括涂覆套筒本体，所述涂覆套筒本体至少由两个能沿周向旋转打开、且能沿周向固定连接的瓣体构成；所述涂覆套筒本体的内侧壁上设置有轴向两端封闭的环形槽，所述环形槽与所述海底待修复管道的外壁之间构成环形涂层空间；至少一个所述瓣体的外壁上设有能绕所述瓣体旋转、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与所述瓣体的外壁相抵靠的内侧壁上开设有涂覆材料流出孔，所述瓣体的侧壁上设置有能连通所述涂覆材料流出孔和所述环形涂层空间的涂覆材料流入孔，所述涂覆材料盛放容器的外壁上还设置有允许气体单向排出的排气孔。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涂覆套筒本体的轴向一端连接于所述夹紧模块结构，所述涂覆套筒本体的轴向另一端通过回转支承连接所述缠绕模块结构；所述涂覆套筒本体的轴向一端设置有能连接于所述夹紧模块结构上的涂覆模块连接件，所述回转支承包括连接于所述涂覆套筒本体的轴向另一端的内圈，所述内圈的径向外侧连接有能转动的外圈，所述外圈与所述缠绕模块结构连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涂覆材料盛放容器上、位于所述涂覆材料流出孔处设置有位置感应器，所述涂覆材料盛放容器内还设置有加热器，所述加热器用于加热所述涂覆材料盛放容器内的涂覆材料，所述加热器上电连接有加热电路和加热控制开关，所述加热控制开关上设置有开关感应器，所述位置感应器与所述开关感应器电连接，所述位置感应器用于感应所述涂覆材料流入孔的位置并将感应到的位置信号发送给所述开关感应器，所述开关感应器用于接收所述位置感应器发送的位置信号并根据所述位置信号控制所述加热控制开关的开闭。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述瓣体的内侧壁上、位于所述环形槽靠近所述缠绕模块结构的一端设置有毛刷。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述涂覆套筒本体的内侧壁上、位于所述环形槽的轴向两端均设置有能沿轴向密封所述环形涂层空间的密封圈。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述瓣体的外壁上设置有沿周向设置的导向槽，所述涂覆材料盛放容器的内侧壁上设置有与所述导向槽匹配的导轨，所述导轨能沿所述导向槽旋转、且能卡止于所述导向槽内。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述缠绕模块结构包括连接于所述涂覆套筒本体的轴向一端的、且与所述海底待修复管道的轴向平行设置的缠绕带卷轴，所述缠绕带卷轴上套设有缠绕带。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述缠绕模块结构还包括与所述缠绕带卷轴平行设置的缠绕带导向轴，所述缠绕带导向轴上设置有缠绕带导向结构。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述缠绕带导向结构上设置有能开启的蜡液盛放容器。由上所述，本专利技术提供的海底管道缺陷修复工具具有如下有益效果：(1)本专利技术的海底管道缺陷修复工具的夹紧模块结构能够由水下机器人操控实现对海底待修复管道的平稳夹持，涂覆模块结构由水下机器人操控完成海底待修复管道上的小型缺陷的涂覆，缠绕模块结构在水下机器人的操控下完成缠绕带对涂覆层的缠绕保护；(2)本专利技术的海底管道缺陷修复工具的夹紧模块结构，结构简单，修复过程中对海底待修复管道的径向载荷较小，修复过程全程中夹紧模块结构均夹持固定海底待修复管道，避免缠绕模块结构的旋转运动使得海底待修复管道产生局部扭转变形与剪切应力；(3)本专利技术的海底管道缺陷修复工具的缠绕模块结构能对缠绕层的外部进行涂蜡处理，涂蜡处理能防止海底待修复管道上的修复区被海洋环境腐蚀；(4)本专利技术的海底管道缺陷修复工具中使用的涂覆材料、缠绕带材料均为环保友好型材料，对海洋物种群的影响较低；(5)本专利技术的海底管道缺陷修复工具由水下机器人操控，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整、效率高。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术的海底管道缺陷修复工具的结构示意图。图2：为本专利技术的夹紧模块结构的结构示意图。图3：为本专利技术的涂覆模块结构的结构示意图。图4：为本专利技术的瓣体的外侧结构示意图。图5：为本专利技术的瓣体的内侧结构示意图。图6：为本专利技术的缠绕模块结构和回转支承的结构示意图。图7：为本专利技术的缠绕带导向结构的结构示意图。图中：100、海底管道缺陷修复工具；1、夹紧模块结构；11、上钳；111、上钳爪；112、上钳连接部；12、下钳；121、下钳爪；122、下钳连接部；13、操作杆；131、手柄；14、夹紧弹簧；2、涂覆模块结构；21、涂覆套筒本体；210、瓣体；211、涂覆模块连接件；212、环形槽；213、涂覆材料流入孔；214、密封圈；215、导向槽；22、涂覆材料盛放容器；23、毛刷；3、缠绕模块结构；31、缠绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底管道缺陷修复工具；其特征在于，所述海底管道缺陷修复工具包括能由水下机器人操控的、且能夹持海底待修复管道的夹紧模块结构，所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述海底待修复管道的缺陷区形成涂覆层的涂覆模块结构，所述涂覆模块结构能周向开合地套设于所述海底待修复管道的外壁上、且能沿所述海底待修复管道的轴向移动，所述涂覆模块结构远离所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构，所述缠绕模块结构能沿所述海底待修复管道的轴向移动、且能绕所述海底待修复管道转动。

【技术特征摘要】
1.一种海底管道缺陷修复工具；其特征在于，所述海底管道缺陷修复工具包括能由水下机器人操控的、且能夹持海底待修复管道的夹紧模块结构，所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述海底待修复管道的缺陷区形成涂覆层的涂覆模块结构，所述涂覆模块结构能周向开合地套设于所述海底待修复管道的外壁上、且能沿所述海底待修复管道的轴向移动，所述涂覆模块结构远离所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构，所述缠绕模块结构能沿所述海底待修复管道的轴向移动、且能绕所述海底待修复管道转动。2.如权利要求1所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述夹紧模块结构为夹紧钳结构，所述夹紧模块结构包括一端连接的上钳和下钳，所述下钳能沿所述上钳的一端移动、且能固定夹紧所述海底待修复管道，所述上钳包括能卡套于所述海底待修复管道上的上钳爪，所述上钳爪的一侧连接所述涂覆模块结构。3.如权利要求2所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述下钳包括下钳爪，所述下钳爪的一端设置有下钳连接部，所述上钳爪的一端设置有上钳连接部，所述下钳连接部插设于所述上钳连接部内、且能沿所述上钳连接部移动；所述上钳连接部上自外而内的插设有能带动所述下钳移动的操作杆，所述操作杆的底端穿设通过所述下钳连接部后套设有夹紧弹簧，所述夹紧弹簧的两端分别顶抵于所述下钳连接部的底面下方和所述上钳连接部的底面上方。4.如权利要求1所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述涂覆模块结构包括涂覆套筒本体，所述涂覆套筒本体至少由两个能沿周向旋转打开、且能沿周向固定连接的瓣体构成；所述涂覆套筒本体的内侧壁上设置有轴向两端封闭的环形槽，所述环形槽与所述海底待修复管道的外壁之间构成环形涂层空间；至少一个所述瓣体的外壁上设有能绕所述瓣体旋转、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与所述瓣体的外壁相抵靠的内侧壁上开设有涂覆材料流出孔，所述瓣体的侧壁上设置有能连通所述涂覆材料流出孔和所述环形涂层空间的涂覆材料流入孔，所述涂覆材料盛放容器的外壁上还设置有允许气体单向排出的排气孔。5.如权利要求4所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾继俊，雍倩文，刘栋梁，康凯，张航远，汪颖，张赢今，王丽男，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11