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浅海海底管线电缆检测与维修装置项目发明 |
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| http://cn.newmaker.com
6/7/2006 10:19:00 AM
佳工机电网
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据《科技日报》2006年6月7日报道：中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院海洋工程装备研究所是从事海洋石油勘探开发领域装备研究的专业化机构，所下属的滩海工程模拟实验室是中国石油化工集团公司唯一的海工重点实验室。该研究所先后成功研制了国内各种功能的坐底式或自升式钻井平台、修井平台、采油平台以及工程船舶等业绩。获得了包括国家发明奖、国家科技进步奖和国家专利金奖等奖励7次及部级各类奖励10余次，获专利20余项。
由于黄河入海口的影响，胜利浅海海底地基极不稳定，随着管线、电缆使用年限的延长、海流冲刷、淘空、掘蚀、地基矢稳的影响及一些突发事故等会造成管缆严重损坏，并由此使油井关闭而影响海上正常的原油生产，甚至还污染海洋环境，海底管线电缆的巡检和维修已成为越来越迫切需要解决的问题。为此，胜利石油管理局在广泛调研论证的基础上，提出了“浅海海底管线电缆检测与维修装置”（以下简称“装置”）这一研制项目，目的是利用该“装置”及时的对管缆进行检测和维护，保证管缆的正常使用，节约每年近亿元的资金投入。项目由胜利石油管理局联合国内有关大学和科研院所共同承担完成。
该项目是国家“九五”863高科技研究发展计划海洋领域的重点课题，属于海洋能源开发的水下工程技术领域。“装置”是一种既能水面航行又能潜入20m水深海底对埋入泥面下的管线电缆进行连续探测、自动追踪、智能坐落及水下维修的特种装备，可在海底连续工作72小时。“装置”长28.5m（包括管线电缆探测仪），型宽8.5m，型深3m，驾驶室高2.25m，总高25m（包括高通道）。
“装置”由船体、机泵舱、推进器舱、驾驶舱、高通道、螺旋定位锚、加减压舱、维修工作舱以及5台主辅推进器、压载、均衡、浮力调节、管缆探测、导航定位仪、动力操纵仪、前视测深及旁扫声纳系统、通讯、发配电、生命支持系统、维修设备等构成。各部分相互协调，在预定程序控制下完成管、缆连续追踪、避碰、下潜、定位、准确坐落、喷水排泥、下插维修舱、充气排水造成水下无水空间，加减压后下人检修、起浮等操作。主要性能指标：
1.水面航行速度≮6节、水下潜行速度≮4节（静水状态下）；
2.航行全自动跟踪和偏离预定轨迹≯±2m；3.前端障碍物报警和自动避碰；
4.在坐落对准作业目标时，维修舱室内管线（电缆）偏差离装置纵向中心线不大于0.3m；
5.20m水深时下潜时间不超过30min。技术发明点：
1.具有集水面航行和水下潜行为一体的特殊船型；
2.基于探测系统与智能控制系统集成的高精度自动“对线控位”；
3.全自动无人值守机泵舱监控及显示；
4.新型可伸缩水下干式维修工作舱；
5.具有定位、抗滑、抗拔功能的新型螺旋定位锚。
863课题验收专家组认为该项目“属国际首创，技术领先”。在中石化成果鉴定会上，专家组认为“项目总体研究成果达到国际领先水平，其中高精度的自动‘对线控位’技术是动力定位技术的一个突破”。该项目的成果具有我国独立的知识产权，已获国家发明专利。
2004—2005年对CB20A至CB20B的海底管线及电缆进行了多次巡线检测，完成了水面航行、潜浮、水下潜行、巡线跟踪、地形测绘、自动定位、坐底等任务；对CB35井到陆上海一站的登陆输油管线进行维修作业，通过对管线的探测定位、下潜坐落、冲水排泥、充气排水、保压稳定、人员入舱、维修作业到减压出舱、排水起浮等一系列操作实施过程。
该发明项目整体构思和原理新颖、独特，将极大地开拓海洋能源勘探开发的水下工程领域，对水下维修、安装的实际应用将起到典型示范作用。它所采用的水下自动”对线控位“技术和多系统集成的控制研究对发展水下各类维修和安装技术有了可借鉴的经验，其水下运动平衡系统及其运动规律的探索和多级控制结构的实现对复杂流场下的大型运动体有着指导意义，同时还推动了相关制造技术的发展，如：AlMg6.5高强度铝合金材料的焊接技术，异型结构膨胀密封圈的一次成型技术等。
该“装置”是海洋石油开发中必不可少的装备，解决了浅海海洋石油开发中石油管道和电缆的巡检和维护的技术难题，对保证海底管线电缆的安全生产和环境保护有着重大的现实意义。它还可用于海底调查、工程地质勘测、地形地貌测绘等多方面的工作，具有重大的技术经济价值和良好的市场推广应用前景。
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