[发明专利]用于探测海底天然气水合物开采气体输送管道泄漏的设备

说明书

本发明涉及气体泄漏监测技术领域，具体涉及一种用于探测海底天然气水合物开采气体输送管道泄漏的设备，包括有海底轨道、深潜机器人和水声定位系统，海底轨道固定安装在海底气体输送管道上并且顺着海底气体输送管道延伸，海底轨道的旁侧等间距地分布有多个供电站，深潜机器人上安装有供电单元、导向模块、障碍探测模块、清障模块、推进模块、控制模块和甲烷传感器；导向模块、障碍探测模块、清障模块、推进模块、控制模块和甲烷传感器均与供电单元电连接；该设备能够直接定位海底气体输送管道泄露的位置，并能向工作人员提供管道破损情况的图像数据。

技术领域

本发明涉及气体泄漏监测技术领域，具体涉及一种用于探测海底天然气水合物开采气体输送管道泄漏的设备。

背景技术

随着海底管线的不断增加，海底管线渐渐成为海上油气生命线。由于海底环境复杂，海底管线容易老化和腐蚀，从而导致海底管线发生泄漏。海底管线发生泄漏一方面会对环境造成污染，另一方面会造成经济损失，更严重的会造成人员伤亡，因此海底管线泄漏监测成为越来越亟需解决的技术难题。

国内对陆地管道泄漏监测技术研究较多，主要方法有负压波法和声波法，由于负压波法和声波法对噪声敏感度高，而海底环境复杂，因此负压波法和声波法很难应用于海底管线泄露的监测中。目前，国内未出现成熟的用于海底管线泄漏监测方法和装置。国外对海底管线的泄漏监测研究领先于国内，并已在很多管线上进行实际应用。国外现有的海底管线的泄漏监测方法主要有压力点分析法、光纤法和实时模型，其中，压力点分析法的监测结果受仪器影响较大，光纤法需要对海底管线进行改造，且改造难度大，易破坏海底管线，实时模型监测价格昂贵，成本高。

中国专利CN104976518B公开了一种海底管线泄漏监测系统，包括控制器、流量传感器、压力传感器、温度传感器和中心主计算机；待监测管线的入口端和出口端均设置有、一流量传感器、一压力传感器和一温度传感器，入口端流量传感器、压力传感器和温度传感器实时采集入口端的流量、压力和温度信号，并发送给第一控制器；出口端流量传感器、压力传感器和温度传感器实时采集出口端的流量、压力和温度信号，并发送给第二控制器；各控制器将信号通过以太网交换机发送给中心主计算机，其内的泄露监测系统将信息实时显示，并判断待监测管线是否发生泄漏，如发生泄漏，则进行泄漏报警，并计算和显示泄漏量和泄漏位置；中心主计算机将接收的信号、判断结果发送给各远程监控设备。

该专利公开的系统通过数据计算出管线的泄露位置，然而海底情况复杂，暗流涌动，生态圈广阔，影响到传感器数据的因素特别多，依靠在实验室中总结出来的公式难以计算出管线泄漏的精确位置。

所以，需要一种设备，该设备能够直接定位海底管道的泄露位置，而非通过数据计算得出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于探测海底天然气水合物开采气体输送管道泄漏的设备，该设备能够直接定位海底气体输送管道泄露的位置，并能向工作人员提供管道破损情况的图像数据。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种用于探测海底天然气水合物开采气体输送管道泄漏的设备，包括有海底轨道、深潜机器人和水声定位系统，海底轨道固定安装在海底气体输送管道上并且顺着海底气体输送管道延伸，海底轨道的旁侧等间距地分布有多个供电站，深潜机器人上安装有供电单元、导向模块、障碍探测模块、清障模块、推进模块、控制模块和甲烷传感器；

导向模块、障碍探测模块、清障模块、推进模块、控制模块和甲烷传感器均与供电单元电连接。

作为一种用于探测海底天然气水合物开采气体输送管道泄漏的设备的一种优选方案，海底轨道包括有套设在海底气体输送管道上的管道套环，管道套环的两侧固定安装有轨道支架，轨道支架上固定安装有轨道钢圈，轨道钢圈内固定安装有环绕轨道钢圈轴线均布的多个轨道钢条。