[发明专利]水下装备生物腐蚀自动安全关井系统

说明书

本发明涉及一种水下装备生物腐蚀自动安全关井系统，由生物腐蚀监测系统和自动安全关井系统组成；该生物腐蚀监测系统包含：多个电阻测量元件，分别设置在水下装备需要进行生物腐蚀监测的各个监测位置处，通过电阻测量法实时测量各个监测位置处的生物腐蚀数据；信号处理模块，设置在水下装备内部，与电阻测量元件通过电路连接，根据接收到的生物腐蚀数据，判断是否超出预设的生物腐蚀厚度阈值，并输出监测预警信号；该自动安全关井系统与信号处理模块通过电路连接，在接收到监测预警信号时，自动控制关井。本发明能实时监测水下装备的生物腐蚀情况，并在腐蚀情况严重时，及时控制自动关井，保障安全生产，规避因生物腐蚀导致的生产事故。

技术领域

本发明涉及一种水下装备安全保护装置，具体是指水下装备生物腐蚀自动安全关井系统，属于监测预警技术领域。

背景技术

随着人类社会以及科技技术的不断发展，我们对于能源的需求也越来越大，从而使得人类对于水下能源的探索越来越频繁，因此水下的各种工程建设和投资也不断增长。尤其是海底石油开采，主要运用到的水下装备为采油树。

目前，会对采油树等水下装备造成海洋腐蚀的，除了化学腐蚀、电化学腐蚀外，水下污损生物及其代谢产物（如牡蛎、藤壶、海葵等）也会对这些水下装备有着严重的腐蚀作用。由于海洋水下环境的复杂情况，目前仍然无法对各个水下装备的具体腐蚀情况进行实时、迅速、直接的观察与监测，导致采油树等设备在水下腐蚀的严重程度不明，很大几率会在危险期发生安全事故，造成重大生命财产损失。

对于位于水下的采油树等设备，如果采用人工监测模式进行管理监测，在实际运行时仍将面临维护困难，管理更困难的局面。同时，人工监测还会极易受到外界干扰因素的影响，无法保证各类水下工程装备在遇到紧急情况时能够及时关闭，从而无法避免更大的损失。

因此，目前常规的安全措施为将水下装备定期上岸进行维修保护，但是这种方式仍然不能对紧急情况做出及时有效的反应。

基于上述，本发明提出一种水下装备生物腐蚀自动安全关井系统，以解决现有技术中存在的缺点和限制，能实时监测水下装备的生物附着情况并检测水下装备的生物腐蚀情况，并在水下装备腐蚀情况严重时，及时启动自动关井系统，保障安全生产，规避因生物腐蚀导致的生产事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下装备生物腐蚀自动安全关井系统，能实时监测水下装备的生物腐蚀情况，并在腐蚀情况严重时，及时控制自动关井，保障安全生产，规避因生物腐蚀导致的生产事故。

为了达到上述目的，本发明提出一种水下装备生物腐蚀自动安全关井系统，由生物腐蚀监测系统和自动安全关井系统组成；所述的生物腐蚀监测系统包含：多个电阻测量元件，分别设置在水下装备需要进行生物腐蚀监测的各个监测位置处，通过电阻测量法实时测量各个监测位置处的生物腐蚀数据；信号处理模块，设置在水下装备内部，与电阻测量元件通过电路连接，根据接收到的生物腐蚀数据，判断是否超出预设的生物腐蚀厚度阈值，并输出监测预警信号；所述的自动安全关井系统与信号处理模块通过电路连接，在接收到监测预警信号时，自动控制关井。

所述的电阻测量元件实时测量水下装备的输油或输气管道的生物腐蚀数据。

在需要进行生物腐蚀监测的输油或输气管道旁，增加设置对比管道；该对比管道采用与输油或输气管道相同的材质和规格制成，且在该对比管道内部设置电阻测量元件，实时测量对比管道的生物腐蚀数据，并转换为电信号输出至信号处理模块。

所述的电阻测量元件测量得到的对比管道的生物腐蚀数据，即为输油或输气管道的生物腐蚀数据。

所述的信号处理模块采用PLC实现；通过PLC记录电阻测量元件测量得到并输出的电信号，计算得到对比管道的实时管道厚度，与预先存储的对比管道的初始厚度对比，得到当前生物腐蚀的厚度；并判断该当前生物腐蚀的厚度是否大于预设的生物腐蚀厚度阈值，如是则向自动安全关井系统输出监测预警信号。