[实用新型]水下管道检测机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田助采开发作业技术领域，特别涉及一种水下管道检测机器人。

背景技术

随着海洋石油资源的进一步开发，海洋将成为未来石油增产的主要源，对相应的技术需求也越来大。深水输运管线与海洋立管是海洋油气开发中不可或缺的组成部是海洋油气开发中不可或缺的组成部。深水管线地处环境恶劣的海底，一方面其承受着内部较高的温度和压力载荷作用，另一方面，外部承受着较低的温度载荷、静水压力以及波浪海流等动长期作用。因此，海底管线在服役过程中无法避免损伤累积、腐蚀屈曲等情况的发生，从而引发事故。海底管道与岸上或平台的生产设备之间连接管路或挠性软管称为管道立管。该立管系统包括立管管段和支承构件两部分，立管管段由海底管段、过渡段、垂直管段、甲板管段及膨胀弯管等组成。垂直管段是海底管道中重要而薄弱的一环，与一般的海底管道相比，垂直段处于更加恶劣复杂洋环境中，不仅要受到油气压力和变温应等工作载荷的用，还要受到载荷波浪、海流、冰和地震等环境载荷的作用，而且在立管的飞溅区，海水对垂直管段的腐蚀也远比埋在海底管道的腐蚀严重。从某种意义上说，垂直管段的安全性决定了整个海底线系统的安全性。油气产业每天都要投入数十亿的资金用于设备的检测与监测，腐蚀设备的补焊和修补。

2011年6月份、7月份，我国渤海地区先后发生两起海上油田溢油事故，除了造成巨额的直接经济损失以外，还给周边海域水质带来了严重污染。

为了保证深水管线的安全运行，需要定时对管线进行检测，判断确保深水管线安全运行。在管线监测研究中，主要使用基于SCDA(数据采集与监视控制)的在线监测系统，通过对流量、压力等的监测来判断管线是否发生泄漏。近几年，国内外研究了光纤传感、导波监测等技术，判断其对深水管道损伤的监测的可行性。但是，海底环境的特殊性对传感器的长期可靠性提出了很大的挑战。因此，研究深水管线监测技术，对保障海洋石油的开发具有重要的实际意义。

现已开发和研制出来的海底管道监测系统多是针对海底管道发生泄露后露点位置判断的，还不能真正做到对海底管道失效预警的作用。

从检测的位置来分可分为管内检测和管外检测。

(1)管内检测

管内检测主要是检查管道的原始缺陷、管道径向变形、后天损伤(例如人为事故和疲劳裂纹等)和腐蚀等。管内检测需要借助于各种管内检测器，这种检测器可分为两大类：变形检测器，以及腐蚀和裂纹检测器。前者主要是用来检测管道直径的变化情况(凹陷和椭圆度)。后者通常利用超声波和磁源(漏磁技术)等手段检测管道腐蚀和疲劳裂纹等状况。上述的两类检测器均是利用管道内的液体驱动其前进，在前进的过程中进行检测。

(2)管外检测

管外检测主要是检查管道的位置、埋深；外防腐涂层和防腐电流电位；管道悬跨状况；立管和上岸部分状况等。对于大部分管外检测工作，可以使用各种船载测深和声纳系统。也可以使用ROV(Remotely Operated Vehicle，遥控运载器，又称遥控潜水器和水下机器人)，特别对于一些特殊的管外检测内容，常使用ROV。

海底管道外检测技术通常有以下几类：

·超声波检测

·水下电视

·潜水员观测

超声波检测技术主要是利用旁扫声纳或多波束扫描仪或浅地层剖面仪对海底管道受冲刷产生的悬跨进行检测；水下电视主要是用于对海底管道的受损情况或受冲刷情况进行观测；在水质比较浑浊而一般水下电视无法观测时，则可由潜水员下海进行观测。

目前管道外检测技术在使用上存在很大的局限性。超声波检测技术直观性比较差；水下电视在浑水的条件下使用受到限制；在深水情况下潜水员难以下海观测；同时由于海底管道通常是埋设在海底泥面以下，无法对海底管道阳极块的保护电位进行直接检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够贴管检测水下管道的水下管道检测机器人，该水下管道检测机器人能实现对深水管道进行监测和检查，减少海底管道失效事故，保证海底管道的安全运行。