[发明专利]铺管绞车钢丝绳测量方法及测量装置

说明书

技术领域

本发明属于海洋石油工程设备制造技术领域，涉及一种铺管绞车钢丝绳 的测量方法，本发明还涉及该方法所使用的测量装置。

背景技术

目前，随着海洋石油勘探开发不断向更深的水域发展，海底管道工程在 海洋油气开发当中的地位更加突出，海洋石油天然气输送管道大多采用铺管 船铺设，铺管绞车是铺管船的重要设备之一，一般布置在铺管作业线的最后 端，铺管绞车引导牵引管道的钢丝绳沿着设定的方向和目标延伸到海底，并 且铺管绞车上的测量装置将测量的数据传送给铺管绞车的控制系统，其作业 环境对铺管船及铺管设备提出了愈来愈高的要求，一是要求铺管船作业专用 设备自动化水平愈来愈高，二是要求铺管船作业线上的设备安全系数越来越 高，三是要求甲板设备布局更加紧凑合理。

现有的铺管绞车在钢丝绳下放或回收管道时一般为恒张力或恒速运行， 以保证水下管道的安全，铺管绞车根据自身参数对钢丝绳进行监控，但是现 有测量装置设置在绞车盘上，数据采集经过多个环节后，其精度明显下降， 绞车响应时间长，不能保证绞车在可控的安全范围内运行。另外现有的铺管 绞车与铺管船作业线布局不合理，占用了甲板的大量空间，影响了其他设备 的安装使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种铺管绞车钢丝绳测量方法，解决了现有技术中 钢丝绳参数测量精度低、绞车响应时间长；设备布局不合理的问题。

本发明的另一目的是提供一种上述铺管绞车钢丝绳测量方法所用的测 量装置。

本发明所采用的技术方案是，一种铺管绞车钢丝绳测量方法，该方法使 用一种测量装置，测量装置的结构是，

包括在壳体的内部空腔中固定安装有心轴，壳体的内部侧壁固定安装有 长度传感器和测速传感器，心轴上套装有滑轮，滑轮的一侧端面设置有齿圈 和轮辐，轮辐与长度传感器对应安装，齿圈与测速传感器上的测速齿轮啮合， 心轴的轴心孔中设置有拉力传感器，长度传感器、测速传感器和拉力传感器 均与铺管绞车控制装置连接，铺管绞车控制装置为双冗余系统，

该方法按照以下步骤实施：

钢丝绳由铺管绞车排出或收回，将钢丝绳通过滑轮的安装槽进行转向， 钢丝绳的走动使滑轮转动，测速传感器通过对齿圈的感知，得到测速传感器 的输出信号；长度传感器通过对轮辐的感知，使长度传感器产生周期性脉冲 信号；心轴受到滑轮上钢丝绳的变向压力产生变形，通过拉力传感器得到拉 力输出信号，最后通过铺管绞车控制装置，计算得到钢丝绳实际的排出或收 回速度、长度及拉力值，实时控制铺管绞车及时修正钢丝绳的排出或收回。

本发明所采用的另一技术方案是，一种铺管绞车钢丝绳测量装置，包括 在壳体的内部空腔中固定安装有心轴、长度传感器和测速传感器，心轴上通 过轴承套装有滑轮，滑轮的侧面设置有齿圈和轮辐，长度传感器与轮辐对应 安装，用于采集轮辐的运动信号，测速传感器上的测速齿轮与齿圈啮合，用 于采集齿圈的运动信号，心轴的轴心孔中设置有拉力传感器，长度传感器、 测速传感器和拉力传感器均与铺管绞车控制装置连接，铺管绞车控制装置为 双冗余系统。

本发明的测量装置，其特征还在于：

所述的长度传感器选用电感式接近传感器、光电式传感器、霍尔传感器 或超声波传感器。

所述的测速传感器选用电磁式转速传感器。

所述的拉力传感器选用应变式传感器。

所述的轴承选用两个圆锥滚子轴承或是一个双列圆锥滚子轴承。

本发明的测量方法及装置采用机械与电子组合的结构形式，即“滑轮+ 传感器”形式，将铺管绞车排出的钢丝绳按照设定的方向导向，有效解决铺 管绞车拉力、钢丝绳长度及速度参数的测量精度与响应时间，并且使绞车控 制系统获得的数据更加直接、精度更高，提高了绞车运行的准确性、安全性。 绞车位置不在铺管作业线中心线上，各种设备更易于布置，有效利用空间。

附图说明

图1是本发明的铺管绞车钢丝绳测量装置的侧视结构示意图；

图2是本发明的铺管绞车钢丝绳测量装置的俯视结构示意图

图3是现有测量方法的铺管作业线与铺管绞车的平面布局示意图；

图4是本发明测量方法及装置位置及铺管作业线与铺管绞车的平面布局 示意图。