一种海底管道维抢修智能封隔系统的制作方法

文档序号:19995844发布日期:2020-02-22 02:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种海底管道维抢修智能封隔系统,其特征在于:主要包括刮管器(1)、锚堵器(2)与双向通讯器等,其中刮管器(1)与锚堵器(2)数量均为两个,且对称分布在装置两边,

刮管器(1)位于装置外端,包括刮板(104)、刷子(103)与提环(101),其中刮板(104)与刷子(103)通过螺栓连接在圆轴(105)的圆形台阶(106)上,刮板(104)共3个,圆凹形,胶质软性材料,中间刷子(103)为硬质钢条,刮板(104)与刷子(103)的圆形中部均部开有小孔(102),供流体流动,提环(101)安装在刮管器(1)的圆轴(105)顶部,

锚堵器(2)位于装置中间,包括液压缸(214)、活塞(215)、弹簧(216)、施压座(203)、固定座(206)、支撑滚轮(207)、杆卡瓦(205)、胶筒(204)、控制器(211)、电磁阀(213)、液压柱塞泵(210)、液压油箱(209)、电池组(212)与信号收发天线(201),其中液压缸(214)与活塞(215)位于锚堵器(2)内中部,活塞(215)通过杆螺钉(217)连接固定座(206),液压缸(214)固定在施压座(203)上,施压座(203)的侧面外壳体内壁紧密贴合固定座(206)侧面外壳体的外壁,且两者间安设有可伸缩杆(218)和弹簧(216),施压座(203)径向的外部分布为胶筒(204)、楔形座(208)、杆卡瓦(205)与支撑滚轮(207),而施压座(203)轴向外部有一个圆罩体(202),通过螺钉连接,圆罩体(202)内部放有控制器(211)、电磁阀(213)、液压柱塞泵(210)、液压油箱(209)与电池组(212),圆罩体(202)外贴有信号收发天线(201);刮管器(1)与锚堵器(2)两者通过双球杆(107)连接,内部两个锚堵器(2)之间也通过双球杆(219)连接;锚堵器(2)通过双向通讯器实现控制运动,

双向通讯器包括信号收发天线(201)、地面管外信号收发装置(3)、远程信号收发装置(4)、远程工控机(5)与信号放大滤波装置(6),其中地面管外信号收发装置(3)以管壁为传输介质与管内的信号收发天线(201)实现信息交互,经信号放大滤波装置(6)再以无线信号实现与远程信号收发装置(4)的交互,再传递给远程工控机(5),从而控制封隔装置实现管内定位封隔。

2.根据权利要求1所述的一种海底管道维抢修智能封隔系统,其特征在于:所述的杆卡瓦(205)有8个,均匀分布在锚堵器(2)外部,支撑杆(2052)连接在施压座(203)上,卡瓦(2051)与支撑杆(2052)、支撑杆(2052)与施压座(203)均为销连接,卡瓦(2051)下一端为圆弧楔形面,上部牙齿截面形状为直角三角形,当卡瓦(2051)外移时,支撑杆(2052)的近卡瓦端跟随卡瓦(2051)外移,另一端随施压座(203)向卡瓦(2051)方向移动;当回收时,支撑杆(2052)回原位,其拉力协助卡瓦(2051)回原位。

3.根据权利要求1所述的一种海底管道维抢修智能封隔系统,其特征在于:所述的控制器(211)、电磁阀(213)、液压柱塞泵(210)、液压油箱(209)、电池组(212)与信号收发天线(201)安装在锚堵器(2)上,在液压缸(214)、活塞(215)等运动结构的侧面,靠近运动机构。

4.根据权利要求1所述的一种海底管道维抢修智能封隔系统,其特征在于:所述的信号收发天线(201)中部为圆柱形结构(2011),内有线缆通道(2012),周围均部为四个圆柱形触手(2013),触手(2013)顶部为导电接触片(2014),触手(2013)内部在导电接触片(2014)下安置有弹簧(2015)与伸缩杆(2016),导电接触片(2014)与a/d信号转换器(2017)间由线缆(2018)连通,a/d信号转换器(2017)再通过线缆(2018)接入控制器(211)中。

5.根据权利要求1所述的一种海底管道维抢修智能封隔系统,其特征在于:其工作时需要两个相同的封隔装置配合,且工作程序可分为准备过程、下放锚定、封隔与解封回收四个阶段,准备过程在目的管段两端位置外壁安置地面管外信号收发装置(3),并调试好远程工控机(5);下放锚定过程,先从外部井口放入第一个封隔装置,待到达海底目标管段第一端位置时,其内部的信号收发天线(201)将信号通过管壁传给地面管外信号收发装置(3),经信号放大滤波装置(6)再以无线信号传给远程信号收发装置(4)最终传给远程工控机(5),之后远程工控机(5)立刻下达锚定指令控制封隔装置的液压缸(214)内活塞(215)运动,带动施压座(203)向固定座(206)运动挤压楔形块(208)推出卡瓦(2051)作用管道内壁完成锚定,接着放入第二个封隔装置,待其到达海底目标管段第二端位置时,同第一个装置程序相同完成锚定;封隔过程是远程工控机(5)同时对两个封隔装置下达封隔命令,封隔装置的液压缸(214)继续运动,带动固定座(206)向施压座(203)运动挤压胶筒(204)作用管道内壁完成密封动作;解封回收过程是远程工控机(5)同时对两个封隔装置下达解封命令,封隔装置的液压缸(214)与活塞(215)反向运动完成解封动作,最后封隔装置在管内油压作用下随流体回流至地面。

6.根据权利要求5所述的一种海底管道维抢修智能封隔系统的工作程序,其特征在于:所述的下放锚定过程有两个阶段,第一个阶段为减速行进阶段,远程工控机(5)通过控制液压缸(214)活塞(215)的运动进程以控制卡瓦的打开程度,首先控制卡瓦(2051)接触并适当作用管壁,使封隔装置减速行驶,此阶段保持液压缸(214)活塞(215)停止运动,待海底管道维抢修智能封隔系统停稳后,进入第二个阶段,远程工控机(5)控制液压缸(214)活塞(215)继续运动,使卡瓦(2051)完全锚定卡死在管壁上。

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