本發(fā)明涉及海底管道檢測,尤其涉及一種適用于復(fù)雜海域的輸油管道快速檢測設(shè)備。
背景技術(shù):
1、能源問題是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必要話題之一,海洋工程由此得到了進(jìn)一步的發(fā)展,尤其是海洋石油資源,海洋已經(jīng)成為未來石油增產(chǎn)的主要來源之一。而海底管道是海洋油氣開發(fā)中不可或缺的組成部分。然而,海底管道地處環(huán)境惡劣的海底,一方面其承受著內(nèi)部較高的溫度和壓力載荷作用,另一方面,外部承受著較低的溫度載荷、靜水壓力以及波浪海流等動(dòng)長期作用。由于這些原因,海底管道在服役過程中無法避免損傷累積、變形屈曲等情況的發(fā)生,從而引發(fā)事故。因此,確保海底管道的安全性、穩(wěn)定性和可靠性對(duì)于國家和人民的經(jīng)濟(jì)利益和生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。
2、目前,海底管道檢測作業(yè)包括管內(nèi)檢測和管外檢測。其中,內(nèi)檢測技術(shù)雖然能夠獲取管道內(nèi)壁腐蝕損傷、內(nèi)壁裂紋、壁厚、橢圓度等信息,但是,這些技術(shù)無法準(zhǔn)確描述出管道外壁的變形缺陷等問題,難以據(jù)此進(jìn)行夾具定制作業(yè)。雖然管外檢測可以解決上述問題,但是管外檢測則面臨著復(fù)雜海域中水流沖擊等問題,導(dǎo)致現(xiàn)有的工程裝備與海底管道結(jié)合不穩(wěn)定,尤其針對(duì)于能見度較低等的復(fù)雜海域內(nèi)的管道,從而影響檢測效果。
3、如何解決上述技術(shù)問題為本發(fā)明面臨的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種設(shè)計(jì)合理,安全可靠的適用于復(fù)雜海域的輸油管道快速檢測設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道外壁的變形缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的描述和定位,同時(shí)具有穩(wěn)定性和可靠性,能夠適應(yīng)復(fù)雜海域的檢測需求,提高檢測效率和準(zhǔn)確度,有效地預(yù)防事故的發(fā)生,保障國家和人民的經(jīng)濟(jì)利益和生命財(cái)產(chǎn)安全。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種適用于復(fù)雜海域的輸油管道快速檢測設(shè)備,包括位于輸油管道一側(cè)處的穩(wěn)固基座,所述穩(wěn)固基座上設(shè)置有與所述輸油管道配合的抱緊機(jī)構(gòu),所述穩(wěn)固基座上設(shè)置有與所述輸油管道配合的行走機(jī)構(gòu),所述穩(wěn)固基座的后端處設(shè)置有與所述輸油管道配合的表面測繪機(jī)構(gòu);
3、所述穩(wěn)固基座上設(shè)置有與所述輸油管道配合的緊固弧槽,所述緊固弧槽上設(shè)置有所述抱緊機(jī)構(gòu)配合的弧形收納槽;所述抱緊機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述弧形收納槽中的角度限定組件,所述角度限定組件上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)半圓件,且所述角度限定組件上設(shè)置有與所述旋轉(zhuǎn)半圓件配合的旋轉(zhuǎn)單元,所述旋轉(zhuǎn)半圓件的兩端處均設(shè)置有與所述輸油管道配合的限位扣件。
4、進(jìn)一步的,所述角度限定組件包括設(shè)置在所述弧形收納槽中角度滑動(dòng)座,且所述旋轉(zhuǎn)單元設(shè)置在所述角度滑動(dòng)座上,且所述弧形收納槽中設(shè)置有與所述角度滑動(dòng)座配合的驅(qū)動(dòng)限定單元,所述弧形收納槽中設(shè)置有所述角度滑動(dòng)座配合的滑動(dòng)限定單元;
5、所述旋轉(zhuǎn)單元設(shè)置在所述角度滑動(dòng)座上的旋轉(zhuǎn)電機(jī),且所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸送軸的軸線與所述輸油管道的徑向方向一致,且所述旋轉(zhuǎn)半圓件上設(shè)置有與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)配合的旋轉(zhuǎn)軸;
6、所述滑動(dòng)限定單元包括設(shè)置在所述弧形收納槽中的弧形滑軌,且所述弧形滑軌與所述輸油管道同軸設(shè)置,且所述角度滑動(dòng)座上設(shè)置有與所述弧形滑軌配合的滑動(dòng)塊。
7、進(jìn)一步的,所述滑動(dòng)限定單元還包括設(shè)置在所述角度滑動(dòng)部座一側(cè)面上設(shè)置有滑動(dòng)限定軸,且所述滑動(dòng)限定軸上設(shè)置有滑動(dòng)輪,所述穩(wěn)固基座上設(shè)置有與所述滑動(dòng)輪配合滑動(dòng)槽。
8、優(yōu)選的,所述弧形收納槽中設(shè)置有與所述穩(wěn)固基座可拆卸連接的限定支架,且所述限定支架上設(shè)置與所述滑動(dòng)限定軸配合的限定滑軌。
9、優(yōu)選的,所述驅(qū)動(dòng)限定單元設(shè)置在所述角度和互動(dòng)座的另一側(cè)側(cè)面處。
10、進(jìn)一步的,所述驅(qū)動(dòng)限定單元包括設(shè)置在所述弧形收納槽中的半圓齒環(huán),且所述半圓齒環(huán)與所述輸油管道同軸設(shè)置,所述角度滑動(dòng)座上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī),且所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有與所述半圓齒環(huán)嚙齒配合的驅(qū)動(dòng)齒輪。
11、進(jìn)一步的,所述驅(qū)動(dòng)限定單元包括設(shè)置在所述弧形收納槽中的限定架,所述限定架設(shè)置限定半圓齒環(huán),且所述限定架上設(shè)置有半圓弧槽,且所述半圓弧槽上設(shè)置有限定座,所述限定座設(shè)置有與所述限定半圓齒環(huán)嚙齒配合的限定齒輪,且所述限定座上設(shè)置有與所述限定齒輪配合的電機(jī),所述限定座與所述角度驅(qū)動(dòng)件之間設(shè)置有連接架。
12、進(jìn)一步的,所述旋轉(zhuǎn)半圓件包括半圓環(huán),且所述半圓環(huán)的閉合段的中間處設(shè)置有與所述旋轉(zhuǎn)單元配合的旋轉(zhuǎn)軸,所述半圓環(huán)的開口處的兩端均設(shè)置有升降基臺(tái);
13、所述限位扣件包括與所述升降基臺(tái)滑動(dòng)配合的升降臺(tái),且所述升降基臺(tái)上設(shè)置有與所述升降臺(tái)配合的升降單元,所述升降臺(tái)上設(shè)置有與所述輸油管道配合的爬鉤件,所述升降臺(tái)上設(shè)置有與所述爬鉤件配合的轉(zhuǎn)動(dòng)單元。
14、進(jìn)一步的,所述爬鉤件包括與所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元配合的轉(zhuǎn)動(dòng)軸,所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端設(shè)置有呈弧形、且與所述輸油管道的爬鉤;所述升降基臺(tái)上開設(shè)有與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸線方向一致的升降槽,且所述升降臺(tái)位于所述升降槽中,所述升降單元包括設(shè)置在所述升降基臺(tái)上的升降液壓桿,且所述升降液壓桿的移動(dòng)端位于所述升降槽中。
15、進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。
16、進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元包括與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸設(shè)置有第一齒輪,所述升降臺(tái)中設(shè)置有與所述第一齒輪嚙齒配合的第二齒輪,且所述第二齒輪同軸設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。
17、進(jìn)一步的,所述行走機(jī)構(gòu)包括與所述輸油管道的外表面相接觸、且所述穩(wěn)固基座沿管道運(yùn)動(dòng)的行走履帶組件,所述行走履帶組件上設(shè)置有用以帶動(dòng)行走履帶組件沿輸油管道的軸線方向運(yùn)動(dòng)的伸縮支架組件,所述行走履帶組件和所述伸縮支架組件之間設(shè)置有用以更改行走履帶組件的移動(dòng)方向的角度旋轉(zhuǎn)組件,所述穩(wěn)固基座上設(shè)置有與所述伸縮支架組件相連接的弧度確定組件,所述弧度確定組件使得所述行走履帶組件沿輸油管道的周向方向運(yùn)動(dòng)。
18、進(jìn)一步的,所述弧度確定組件包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的半圓塊,其中一個(gè)所述半圓塊與所述穩(wěn)固基座固定連接,且兩個(gè)所述半圓塊之間通過連接基塊固定連接,所述半圓塊開設(shè)有與所述緊固弧槽配合的弧槽,所述連接基塊分別位于所述半圓塊開口的兩端處,且所述半圓塊與所述輸油管道同軸設(shè)置;
19、其中其中一個(gè)所述半圓塊上設(shè)置有穩(wěn)固支架,所述穩(wěn)固支架上設(shè)置有軸線與所述輸油管道的軸線同軸的弧形塊,且所述弧形塊上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)半圓齒條,所述弧形塊設(shè)置有限定弧形塊,兩個(gè)所述半圓塊之間設(shè)置有弧度確定座;
20、所述弧度確定座上設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)動(dòng)半圓齒條配合的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件,所述弧度確定座設(shè)置有兩組限位輪,且兩組限位輪分別位于所述弧形塊頂?shù)變啥颂?,且所述弧度確定座上設(shè)置有與所述伸縮支架組件配合的連接支架。
21、具體來說,弧度確定組件包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的半圓塊、連接基塊、弧槽、穩(wěn)固支架、弧形塊、轉(zhuǎn)動(dòng)半圓齒條、限定弧形塊和弧度確定座?;《却_定組件的主要功能是調(diào)整伸縮支架組件在輸油管道周向方向上的位置,以適應(yīng)不同弧度的輸油管道。通過調(diào)整弧度確定組件,伸縮支架組件可以沿輸油管道的周向方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),以便更好地貼合管道表面進(jìn)行檢測。
22、其中,半圓塊與穩(wěn)固基座固定連接,通過連接基塊固定連接在一起。半圓塊上開設(shè)有與緊固弧槽配合的弧槽,使伸縮支架組件能夠緊密貼合輸油管道。半圓塊與輸油管道同軸設(shè)置,保證伸縮支架組件在管道上的穩(wěn)定性。穩(wěn)固支架設(shè)置在一個(gè)半圓塊上,用于支撐弧形塊。穩(wěn)固支架上的弧形塊與輸油管道軸線同軸,確保伸縮支架組件在管道上的穩(wěn)定性。弧形塊上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)半圓齒條,與限定弧形塊配合,用于調(diào)整伸縮支架組件在輸油管道周向方向上的位置。轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)可以使伸縮支架組件沿輸油管道的周向方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),以便更好地貼合管道表面進(jìn)行檢測。轉(zhuǎn)動(dòng)半圓齒條設(shè)置在弧形塊上,與弧度確定座上的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件配合,用于調(diào)整伸縮支架組件在輸油管道周向方向上的位置。限定弧形塊設(shè)置在弧形塊上,用于限制弧形塊的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍,確保伸縮支架組件在管道上的穩(wěn)定性?;《却_定座設(shè)置在兩個(gè)半圓塊之間,上面設(shè)置有與轉(zhuǎn)動(dòng)半圓齒條配合的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件和兩組限位輪。限位輪分別位于弧形塊頂?shù)變啥颂帲糜诨《却_定座的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。弧度確定座上還設(shè)置有與伸縮支架組件配合的連接支架,用于連接行走履帶組件。
23、通過以上各個(gè)部件的功能及其工作目的,該伸縮支架組件能夠在復(fù)雜海域的輸油管道上實(shí)現(xiàn)靈活、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的檢測?;《却_定組件的設(shè)計(jì)使得伸縮支架組件能夠適應(yīng)不同弧度的輸油管道,提高了檢測效率和準(zhǔn)確性。同時(shí),伸縮支架組件的穩(wěn)定性和可靠性得到了保證,降低了作業(yè)難度和維護(hù)成本。
24、進(jìn)一步的,所述伸縮支架組件包括頂端固定架,所述頂端固定架上設(shè)置有貫穿所述穩(wěn)固支架的伸縮支腿,且所述伸縮支腿的底端處可拆卸式連接有角度旋轉(zhuǎn)座,且所述角度旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置在所述角度旋轉(zhuǎn)座上;
25、兩個(gè)所述半圓塊之間設(shè)置有與所述伸縮支腿配合的伸縮固定單元,所述伸縮支腿上設(shè)置有與兩個(gè)所述半圓塊配合的導(dǎo)向支架,所述導(dǎo)向支架與所述弧度確定座連接,且所述導(dǎo)向支架上設(shè)置有移動(dòng)輪,所述半圓塊上開設(shè)有與所述移動(dòng)輪配合的移動(dòng)弧軌,所述連接支架上設(shè)置有與所述伸縮固定單元配合的電動(dòng)插桿。
26、進(jìn)一步的,所述伸縮固定單元包括設(shè)置在所述弧度確定座的頂端處的伸縮液壓桿,且所述伸縮液壓桿的移動(dòng)端處設(shè)置有夾持平臺(tái),所述夾持平臺(tái)上設(shè)置有與所述夾持頂撐桿,且所述夾持頂撐桿的移動(dòng)端設(shè)置有與所述伸縮支腿配合是的頂撐板。
27、進(jìn)一步的,所述行走履帶組件包括與所述角度旋轉(zhuǎn)組件配合的行走架,所述行走架上相對(duì)設(shè)置有兩組履帶架,且所述履帶架上設(shè)置有與所述輸油管道配合的履帶;所以角度旋轉(zhuǎn)組件包括設(shè)置在所述行走架頂端處的角度旋轉(zhuǎn)軸,且所述伸縮支架組件的底端處設(shè)置有角度旋轉(zhuǎn)座,所述角度旋轉(zhuǎn)座上設(shè)置有與所述的角度旋轉(zhuǎn)軸配合的角度旋轉(zhuǎn)單元。
28、進(jìn)一步的,所述行走架上設(shè)置有與角度旋轉(zhuǎn)軸固定連接的主支撐架,所述主支撐架上設(shè)置有所述履帶架連接的支撐支架,且所述主支撐架與所述支撐支架之間設(shè)置有關(guān)節(jié)連接結(jié)構(gòu)。
29、進(jìn)一步的,所述是角度旋轉(zhuǎn)單元與上述的轉(zhuǎn)動(dòng)單元的機(jī)構(gòu)一致。
30、進(jìn)一步的,所述表面測繪機(jī)構(gòu)包括通過連接件與所述穩(wěn)固基座固定連接的測繪基架,所述測繪基架包括半圓環(huán)塊,所述半圓環(huán)塊的開口兩端處均設(shè)置有連接穩(wěn)固塊,所述半圓環(huán)塊上設(shè)置有軸線與所述輸油管道軸線同軸的半環(huán)通槽;
31、所述半環(huán)通槽中設(shè)置有弧形伸縮組件,所述弧形伸縮組件上設(shè)置有對(duì)接座,所述連接穩(wěn)固塊設(shè)置有與所述對(duì)接座配合的對(duì)接組件,且所述對(duì)接組件上設(shè)置有檢測座,且所述檢測座上設(shè)置有檢測設(shè)備。
32、進(jìn)一步的,所述半環(huán)通槽中分別設(shè)置有第一限定槽、第二限定槽;所述弧形伸縮組件包括與所述半環(huán)通槽滑動(dòng)配合的滑動(dòng)弧形架,所述滑動(dòng)弧形架的開口處的一端設(shè)置有與所述第一限定槽配合的第一限定塊,所述滑動(dòng)弧形架的開口處的另一端處設(shè)置有與所述第二限定槽配合的第二限定塊,所述滑動(dòng)弧形架的底端弧面上設(shè)置有齒環(huán),所述半環(huán)通槽中設(shè)置有與所述齒環(huán)配合的驅(qū)動(dòng)齒輪件;
33、所述滑動(dòng)弧形架開口的兩端處均設(shè)置有對(duì)接座,所述對(duì)接座上設(shè)置有對(duì)接凸起,所述對(duì)接組件包括設(shè)置在所述連接穩(wěn)固塊上的對(duì)接支架,所述對(duì)接支架上設(shè)置有與所述對(duì)接凸起配合的對(duì)接凹槽,所述對(duì)接支架上設(shè)置有與所述輸油管道的徑向方向一致的伸縮支吊臂,且所述檢測座位于所述伸縮支吊臂的移動(dòng)端處。
34、進(jìn)一步的,所述連接件設(shè)置為常規(guī)的連接架,使得測繪基架與穩(wěn)固基座處于統(tǒng)一高度。
35、進(jìn)一步的,所述連接件設(shè)置有若干個(gè)伸縮鉸接支架,該測繪基架與穩(wěn)固基座之間存在有一定的高度差,以此來使用管道的不同的完全程度的。
36、進(jìn)一步的,為了進(jìn)一步的提高表面測繪機(jī)構(gòu)的測繪能力,表面測繪機(jī)構(gòu)位于兩個(gè)穩(wěn)固基座之間。
37、本發(fā)明采用穩(wěn)固基座、抱緊機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),該設(shè)備可以牢固地固定在輸油管道表面,實(shí)現(xiàn)快速、高效地在輸油管道表面進(jìn)行檢測作業(yè),有效提高了檢測作業(yè)的準(zhǔn)確性和安全性,避免受到水流等因素的影響,以此來減少出現(xiàn)在復(fù)雜海域中受到水流等沖擊而出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況的頻率,降低了檢測作業(yè)過程中的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)確保檢測效果的精確性和準(zhǔn)確性,提高了作業(yè)的安全性。
38、本發(fā)明通過相互配合的角度限定組件、旋轉(zhuǎn)半圓件、限位扣件等部件,該設(shè)備可以控制其位置和方向,使其能夠在輸油管道上自由行走、旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油管道的全面檢測。
39、本發(fā)明采用緊固弧槽和弧形收納槽的設(shè)計(jì)使得抱緊機(jī)構(gòu)能夠牢固地固定在輸油管道上,確保設(shè)備在復(fù)雜海域中的穩(wěn)定性能,同時(shí)采用伸縮支架組件和角度旋轉(zhuǎn)組件的設(shè)計(jì),該設(shè)備可以夠輕松地適應(yīng)不同形狀和尺寸的輸油管道,實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜海域中輸油管道的快速檢測。
40、表面測繪機(jī)構(gòu)可以通過測繪基架、弧形伸縮組件、檢測座等部件與輸油管道表面緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)快速、高效地測量輸油管道表面的各種參數(shù),提高了檢測作業(yè)的準(zhǔn)確性和可靠性。
41、本發(fā)明的檢測設(shè)備可以適用于不同類型的輸油管道,無論是材質(zhì)、規(guī)格、直徑等方面都能夠適應(yīng),配備表面測繪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也使得其適用范圍更加廣泛。此外,各組件之間的拆卸式連接設(shè)計(jì)使得設(shè)備易于安裝、拆卸和維護(hù),降低了操作難度和維護(hù)成本。