[发明专利]一种用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖沟机

说明书

本发公开了一种用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖沟机，用于快速清理已埋海油管道上方的淤泥。本发明包括滑撬、浮力材料、ROV本体以及射流型ROV型挖沟机控制系统，其中，ROV本体整体是一体化的金属框架，为系统的各个部件提供安装和支撑；浮力材料位于ROV本体上部，为挖沟机提供一定的浮力；滑撬位于ROV本体底部；射流型ROV型挖沟机控制系统由挖泥机的控制器、姿态传感器、海管检测传感器、动力包、伺服阀箱、推进器系统、高压泵和喷射臂组成，连接在ROV本体内部，控制器根据各传感器提供的信息控制规划挖沟机的工作路径和工作性能。本发明为海油管道的开挖和清理提供新的解决方案，同时为海油工程的顺利清理和实施提供了保障。

技术领域

本发明涉及的是一种射流型ROV型挖沟机，该系统是一种能够快速清理已埋海油管道上方淤泥的系统，属于海上作业机械领域。

背景技术

遗弃海洋石油管道在十年左右需要清理、开挖、回收。浅海的海管通常浅埋在海底1米左右，上面覆盖较厚的淤泥。传统的清理淤泥方法采用清泥船清理海管上的污泥后，用起管船将海管拉起、回收后分段切割，此方法费用较高，主要在于海管上方污泥的清理需要大型船舶支持挖沟机在水下工作，每天需要工作费用近二十余万元。若采用有缆作业型机器人(ROV)携带挖沟机清理海管也不能满足要求，一方面挖沟机较重(24吨)，目前的国内外的ROV都携带不了这么重的设备，如进行特别研制，无论功率和费用都很高；另一方面挖沟机清理淤泥时会产生较大反作用力，会导致系统无法自稳。

海底挖沟机有犁式挖沟机、海底射流式挖沟机、海底机械式挖沟机三种。各种海底挖沟机的比较可以得出：(1)按照最大作业水深能力由浅到深依次为射流式挖沟机、犁式挖沟机、机械式挖沟机。(2)对于各种不同的海底土质，机械式挖沟机和犁式挖沟机的适应能力较强，射流式挖沟机次之。(3)在同样速率下，犁式挖沟机的功率消耗最低。(4)根据目前有关海底挖沟机的参考资料，比较各种海底挖沟机的挖沟速度，犁式挖沟机适合于在粘土及散沙中高速工作，速度高于机械式挖沟机，而在砂土中犁式挖沟机的速度则低于机械式挖沟机。犁式挖沟机的速度分布跨度大(20～800m.hf-1)，机械式挖沟机的速度主要集中在100～300m.hf-1。挖沟速率主要受海底土壤类型和挖沟作业的功率影响，该项参数能够反映海底挖沟装备技术的先进性。(5)通过对现有机型可埋设的管道直径和施工中可能出现的埋设管道的直径进行统计，得到射流式挖沟机可以埋设管道直径的范围最大，最大可达到84＂。犁式挖沟机因受牵引力因素的制约，其埋管直径一般在24-40＂。如果是对已埋管道进行清理开挖，而不是为管道预埋开挖新的管道，则由于已埋管道上方的土质相对周围较为松散，并且采用犁式挖沟机容易对土层下方的管道造成破坏，后期不易清理，适合采用射流形式挖沟机，所以采用射流助推型ROV型挖沟机具有较为突出的优点。

发明内容

本发明提供的是一种一种用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV(有缆作业型机器人)型挖沟机，目的在于能够快速清理已埋海油管道上方淤泥。

本发明具体内容如下：一种用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖沟机，其整体包括：滑撬5、浮力材料6、ROV本体7以及射流型ROV型挖沟机控制系统；其中，ROV本体7整体是一体化的金属框架，结构尽量简化轻质，为系统的各个部件提供安装和支撑；浮力材料6位于ROV本体上部，为射流助推型ROV型挖沟机提供一定的浮力，保证ROV水下安全稳定运行；滑撬5位于ROV本体底部，用于支撑射流助推型ROV型挖沟机在海底水平运动，减少系统在水下压强，避免陷入海底淤泥之中；射流型ROV型挖沟机控制系统由挖泥机的控制器、姿态传感器、海管检测传感器3、动力包、伺服阀箱、推进器系统、高压泵和喷射臂4组成。

海管检测传感器采用TSS管缆探测系统，能够检测海管的埋藏深度、海管相对ROV的水平偏移量，为射流助推型ROV型挖沟机自动清理提供准确的海管位置信息；