[发明专利]用于管状线路中的模块化内部介入设备的集成的壳套系统

说明书

本发明提供一种用于管状线路中的模块化内部介入设备的集成的壳套系统，其中，所述设备包括多个模块（2），所述壳套系统包括包套件（1），其以整体方式围绕所述多个模块（2）中的至少一个模块（2）和所述至少一个模块（2）的上游（3，2）或下游（2，2a）的至少一个部件的至少一部分。本发明的集成壳套系统保证了所有模块化内部介入设备的机械集成，使得其在管状线路内的操作能够以更安全、更高效和更有利的方式进行。

技术领域

本发明涉及用于管状线路的内部介入的设备。更具体地，本发明涉及一种用于管状线路中的模块化内部介入设备的集成的壳套系统。

背景技术

管状线路可以用于各种工业设施，例如水和气体分配线路、液力、热力或核发电厂以及精炼厂等。

遍及油及其副产物的整个生产系统，管状线路（如柔性管）也可以用于流体的排放、处置和注入。

鉴于线路在输送物质和材料时的重要性，管状线路的内部检查是保证操作过程的基本要求。这些排水装置需要经常的检查以及预防性和校正性维护，并且需要使用适合于每种实践的内部介入设备。

用于在管状线路中进行内部介入的策略之一是使用PIG（管线检查仪），其是放置在管道内部以便解除阻塞、清洁、排放或检查管道的设备。该技术使用线路的工作流体的能量，以便使用来自流体压力的推进力进行被动运动。

存在一些情况阻碍或甚至阻止使用PIG在管状线路中进行内部介入。在这些情况中，值得注意的是管状线路的物理条件和特性，例如部分/完全阻塞；沿着线路的不同直径；极度弯曲和倾斜；管道的内壁的不同表面构造；以及工作流体在线路中的流动的中断。

在这些不利情况下，可以采用的一种策略是使用具有其自身的推进的内部介入设备，诸如机器人系统，在此也被描述为机器人。存在不同的方式来在管状线路内部使用机器人。主要方式之一是使用由互连模块组成的机器人，例如列车形式的机器人，其可以在具有不同构造的管状线路内移动。

包括机器人的模块通常由金属材料制成，并且根据模块的预期应用而包含电气、电子或机械部件。机器人的每个模块能够执行管状线路上的介入工具的一个或多个功能，例如用于检查、解除阻塞、清洁、用于加热的电阻、用于收集物体的爪以及注射化学产品等的工具。

在机器人的模块中，一个或多个可以是牵引模块或牵引器模块，其负责使系统作为整体沿着管状线路移动。

根据应用，机器人可以自主地操作并且可以被远程地控制，而不需要具有与控制站相连的脐带式线缆。在其它情况下，需要将脐带式线缆连接到机器人，以便通过控制站以电动液压方式为机器人供电，以用于通信和远程控制。

机器人的模块通常使用机械的或柔性的带有标签的连接件（甚至线缆）而机械地互连。机器人模块之间的机械连接允许将牵引力从牵引器模块传递到模块，从而使模块沿着管状线路移动，该管状线路在直径和曲率上可以呈现各种构造。

机器人模块之间的现有机械连接的各种构造在现有技术中是已知的。通常，这些连接的特征在于柔性联接器，例如万向接头、十字接头、柔性轴、枢轴或线缆。机械连接（例如那些提到的机械连接）允许模块在管状线路内部移动期间沿着曲线成角度地枢转。

另外，在机器人的模块之间可以存在通信元件，诸如可以提供电力、控制和通信以及其它资源的一根线缆或一组线缆。

脐带式线缆和机器人通常通过机械联接接口互连，丝线的网缠绕在脐带式线缆周围，被称为“中国式指套”，其通过螺钉附接到机器人的下游端上的模块的结构。

设计用于在管状线路中进行内部介入的模块化设备（例如机器人）的主要要求之一是牵引马达的力。介入设备引擎应当被设计成使得介入设备能够作为整体移动通过管状线路。引擎应当能够产生足够的牵引力，以使来自设备的部件的整个负载移动很长距离，例如脐带式线缆、模块和它们各自的机械互连件。