[发明专利]一种适用于复杂海域的海底管道三维高精快速检测装置

说明书

本发明涉及海洋装备领域，旨在提供一种适用于复杂海域的海底管道三维高精快速检测装置。该装置包括：主体机构、行走机构、抱紧机构和表面测绘机构；其中，主体机构包括主体框架，在其两侧分别设置导轨；行走机构包括两组伸缩机构，且对称地设置在主体框架的首尾两端；伸缩机构包括行走机构支架、行走伸缩油缸、抱紧伸缩油缸和抱箍头；行走机构支架的两侧导向座，所述导轨分别穿过对应的导向孔；抱紧机构至少包括六根抱紧支柱，对称地设置在主体框架和行走机构支架的两侧且竖直向下；表面测绘机构包括轴向位移机构、转盘机构和检测探头。本发明通过抱紧装置极大地增大了工程装备与海底管道结合的稳定性，适用于海流速度快的海域。

技术领域

本发明涉及海洋装备领域，更具体地说，本发明涉及一种适用于复杂海域的水下三维高精快速检测装置。

背景技术

随着海洋石油资源的进一步开发，海洋将成为未来石油增产的主要来源，对相应的技术需求也越来越大。海底管道是海洋油气开发中不可或缺的组成部分。然而，海底管道地处环境恶劣的海底，一方面其承受着内部较高的温度和压力载荷作用，另一方面，外部承受着较低的温度载荷、静水压力以及波浪海流等动长期作用。因而，海底管道在服役过程中无法避免损伤累积、变形屈曲等情况的发生，从而引发事故。为此，需要定期进行海底管道的检测与修复工作。

对于海底管道的修复，目前采用的主要方法包括如下几大类，有纤维复合材料方法、套筒方法、焊接方法及夹具方法。当管道出现机械损伤，如凹坑等或者管道上点腐蚀比较严重，超过2/3的管道壁厚时便通常采用夹具修复的方案。采用夹具修复的方案，需要对修复段进行精准的外形测绘作业，重构出管道表面的三维外形，以便进行夹具的定制。

从检测的位置来区分，海底管道检测作业包括管内检测和管外检测。管内检测在管道内壁进行检测，常用的内检测方式为漏磁检测、电涡流检测、机械检测，可获取管道内壁腐蚀损伤、内壁裂纹、壁厚、椭圆度等信息。然而内检测技术很少能准确的描述出管道外壁的变形缺陷，难以据此进行夹具的定制作业。管外检测是在管道外部进行检测。现有的管道缺陷检测的技术有MEC组合式管道扫描器、Impresub公司的SUBSEA PEC系列探测系统、Oceaneering公司的Magna检测系统、Tracerco的Discovery海底管道检测装置等；但这些检测技术通常适用于水流速度小、能见度高的水域，难以解决急流速下工程装备与海底管道结合的稳定性问题，以及高含沙量对检测精度的影响，对于海况复杂、海流速度快、能见度极低的海域则不适用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种适用于复杂海域的海底管道三维高精快速检测装置。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种适用于复杂海域的海底管道三维高精快速检测装置，包括：主体机构、行走机构、抱紧机构和表面测绘机构；其中，

主体机构包括主体框架，在其首尾两端分别设置开口向下的支撑腿，在主体框架的两侧分别设置导向座；两根导轨分别穿过导向座上的导向孔，且与主体框架的对称中轴线保持平行；

行走机构包括两组伸缩机构，且对称地设置在主体框架的首尾两端；伸缩机构包括行走机构支架、行走伸缩油缸、抱紧伸缩油缸和抱箍头；行走伸缩油缸平行于主体框架的对称中轴线布置，其两端分别连接主体框架和行走机构支架；抱紧伸缩油缸垂直向下地安装在行走机构支架的下方，另一端装有抱箍头；行走机构支架的两侧分别设置具有导向孔的导向座，所述导轨分别穿过对应的导向孔；

抱紧机构至少包括六根抱紧支柱，对称地设置在主体框架和行走机构支架的两侧且竖直向下；每根抱紧支柱上装有一组抱紧组件，抱紧组件包括抱紧伸缩油缸、抱箍板和抱箍头；抱箍板的一端活动铰接于抱紧支柱的下端，另一端装有抱箍头；抱紧伸缩油缸的一端连接抱紧支柱的上端，另一端连接抱箍板；