無(wú)人船載管線維修方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無(wú)人船載管線維修方法，包括如下步驟：將用于修理?yè)p傷管線(P)的設(shè)備運(yùn)出漂浮艙中損傷管線(P)上方的工作柱；定位管線(P)受損位置；部署放到海底的設(shè)備；將管道支撐架(F)降低到海底分配到其指定位置；放置多個(gè)頂托包組件(J)的頂托包部署筐(30)；將模具裝載架(R)放低到海底；挖泥船工作；對(duì)于每一個(gè)頂托包組件(J)重復(fù)同樣的步驟；將頂托包組件(J)充氣，管線(P)被提升離開海底；放低用于修復(fù)管線(P)受損段的繩索以及軟管筐；吊柱線放低到海底，拾起吊柱線并且將它向管線修復(fù)繩索拖拽并將吊柱線連接到繩索上；將管道端準(zhǔn)備工具(90)和壓縮器稱重(92)放低到海底后進(jìn)行相應(yīng)維修。
【專利說明】
無(wú)人船載管線維修方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及維修方法，特別是海底油氣管線維修中由無(wú)人船搭載的管線維修方法。
【背景技術(shù)】
[0002]頂托包組件維修是在泄漏部位的管道外安裝緊固件-頂托包組件，達(dá)到維修管道泄漏的目的，頂托包組件維修技術(shù)目前已經(jīng)成熟的應(yīng)用在陸地和海底油氣管道維修作業(yè)中，根據(jù)頂托包組件維修技術(shù)在海底油氣管道的應(yīng)用情況，目前維修技術(shù)中最關(guān)鍵的部件就是海底管道頂托包組件。頂托包組件大多制成兩半狀，使用時(shí)用螺栓連接法或焊接法固定到管道上，因此可以分為焊接式和螺栓連接式。焊接式頂托包組件可以提高修復(fù)可靠性，螺栓連接式更方便。
[0003]對(duì)于我國(guó)廣大海域海底管道維修，目前采用的方法是針對(duì)淺水灣進(jìn)行水下人工潛水安裝維修，而對(duì)于深水地區(qū)，是將海底管道提到工作船上，在工作船上對(duì)管道損害部位進(jìn)行預(yù)處理后直接對(duì)管道進(jìn)行頂托包組件修復(fù)安裝。然而對(duì)于水域渾濁能見度極低的情況，以上兩種方法弊端明顯，由于需要安排支持船、人員、維修設(shè)備及其他輔助設(shè)備到維修現(xiàn)場(chǎng)，并且在完成操作后需要進(jìn)行支持船、人員、維修設(shè)備及其他輔助設(shè)備的復(fù)原工作，因此需要耗費(fèi)的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本很高。
[0004]國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的頂托包組件設(shè)備主要應(yīng)用于陸地油氣管道，用作臨時(shí)維修時(shí)可以正常封堵油氣管道2-3個(gè)月，保證油氣在頂托包組件四周密封處不泄漏，用作永久維修時(shí)，可以把頂托包組件與管道整體焊接在一起。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家目前還沒有生產(chǎn)用于海底油氣管道頂托包組件設(shè)備的，國(guó)外海底油氣管道家居設(shè)備技術(shù)比較成熟，隨著無(wú)人船技術(shù)的快速發(fā)展，開發(fā)一些特殊結(jié)構(gòu)的頂托包組件搭載到無(wú)人船上，在無(wú)需人員配備的情況下，采用無(wú)人船和維修頂托包組件以及適當(dāng)?shù)妮o助設(shè)備就可以完成海底管線的修復(fù)工作，無(wú)需將管線提升至無(wú)人船上進(jìn)行預(yù)處理，節(jié)約時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)人船載管線維修方法，包括如下步驟:
[0006](I)將用于修理?yè)p傷管線(P)的設(shè)備運(yùn)出漂浮艙中損傷管線(P)上方的工作柱，所述漂浮艙包括一個(gè)用于將設(shè)備的不同部分降低到工作柱的起重機(jī)，漂浮艙停泊或者動(dòng)態(tài)定位在管線(P)損害部分的正上方；
[0007](2)使用無(wú)人船進(jìn)行的外部探測(cè)技術(shù)定位管線(P)受損位置；
[0008](3)將無(wú)人船裝備有相機(jī)和燈，使得漂浮艙上的操作者觀測(cè)海底和受損管線(P)，并且無(wú)人船執(zhí)行海底管線探測(cè)以及破碎部分和受損部分的通用檢查；
[0009](4)部署放到海底的設(shè)備通常對(duì)設(shè)備的所有部分到海底，一旦落在海底，會(huì)將一個(gè)快速釋放鎖進(jìn)行釋放，并且吊柱線回到水面；
[0010](5)通過后續(xù)的部署流程將管道支撐架(F)降低到海底，進(jìn)行聲納探測(cè)，無(wú)人船靠近管道支撐框架(F)并且容器進(jìn)行重定位直到吊柱線發(fā)射器應(yīng)答機(jī)的坐標(biāo)在管道支撐框架的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)；
[0011](6)無(wú)人船將管道支撐框架(F)分配到其指定位置，旋轉(zhuǎn)將管道支撐框架(F)正確定位在海底，吊柱線放松并且回到水面，剩余的管道支撐框架(F)采用類似的方式放低；
[0012](7)然后放置容器用來將包含多個(gè)頂托包組件(J)的頂托包部署筐進(jìn)行部署，無(wú)人船靠近部署筐并且監(jiān)測(cè)其在海底的位置；
[0013](8)無(wú)人船將所有頂托包組件(J)從筐中移除并且筐移動(dòng)到水面，無(wú)人船重新定位頂托包組件(J)到其預(yù)定位置；
[0014](9)將模具裝載架(R)放低到海底；
[0015](10)挖泥船包(D)安裝在第二無(wú)人船上艙的甲板上，第二無(wú)人船被放置并游向頂托包組件(J)的安裝位置，激活挖泥船(D);
[0016](11)采用第二無(wú)人船操作器操縱管口從而使得選擇的挖泥船進(jìn)行工作，挖泥船繼續(xù)工作直到可以視覺觀察到足夠大尺寸的囊狀容器已經(jīng)挖掘出來；
[0017](12)采用第二無(wú)人船執(zhí)行器拖拽挖泥船管口，通過第二無(wú)人船執(zhí)行器測(cè)量囊狀容器的挖掘深度，將囊狀容器被挖掘并且與適當(dāng)定位的頂托包組件J連接；
[0018](13)第一無(wú)人船游向頂托包組件(J)并且將桿件移除然后將繩從頂托包組件基元件處移除，第一無(wú)人船帶著拖拉繩在管線(P)下方穿過桿件，然后釋放桿件并將其自身重定位到管線(P)的另一側(cè)；
[0019](14)第一無(wú)人船游離管線(P)，將管線(P)下方的頂托包組件(J)拖拉進(jìn)入囊狀容器內(nèi)，當(dāng)頂托包組件引導(dǎo)框被固定到管線(P)上時(shí)，第一無(wú)人船停止；
[0020](15)對(duì)于每一個(gè)頂托包組件(J)重復(fù)同樣的步驟；
[0021](16)將頂托包組件(J)充氣，管線(P)被提升離開海底；
[0022](17)將管道支撐框架(F)安裝在管線(P)下面；
[0023 ] (18)第一無(wú)人船將管道支架量器(G)放在每個(gè)管道支撐架(F)的地方；
[0024](19)第一無(wú)人船在后端推動(dòng)從而通過切割模具(C)完成測(cè)試工具從模具入塢架R上脫離；
[0025](20)放低用于修復(fù)管線(P)受損段的繩索以及軟管筐；
[0026](21)吊柱線放低到海底，第一無(wú)人船拾起吊柱線并且將它向管線修復(fù)繩索拖拽并將吊柱線連接到繩索上，然后管線(P)的受損段回到水面，中心托頂包組件在多路閥門打開允許托頂包自重下破裂，然后這些中心托頂包組件(J)從堆積區(qū)域移除；
[0027](22)將管道端準(zhǔn)備工具和壓縮器稱重放低到海底，第一無(wú)人船檢測(cè)他們?cè)诤５椎奈恢煤筮M(jìn)行相應(yīng)維修。
[0028]優(yōu)選的，部署放到海底的設(shè)備包括圓形和曲柄夾具稱重(B，W)，漂浮艙可以重新定位直到吊柱線的發(fā)射器應(yīng)答機(jī)的坐標(biāo)在相應(yīng)夾具稱重的目標(biāo)區(qū)內(nèi)，容器重定位從而將其余夾具稱重放低到海底。
[0029]優(yōu)選的，頂托包組件(J)包括含有導(dǎo)軌框架的基本上的平底，頂托包組件(J)包括頂托包(j)，與平底的上面相連，桿件連接到拖拽繩上，拖拽繩連接到平底上。
[0030]優(yōu)選的，模具裝載架(R)具有一對(duì)切割模具。
[0031]優(yōu)選的，多個(gè)管道支架量器(G)從艙到海底進(jìn)行布置。
[0032]優(yōu)選的，第一無(wú)人船和第二無(wú)人船與水刺桿在頂托包組件(J)不同位置的集合管內(nèi)結(jié)合在一起。
[0033]優(yōu)選的，所述切割模具(C)包括多個(gè)引導(dǎo)探針，還包括PAR組件，所述切割模具(C)上的引導(dǎo)探針與PAR組件的分界板上的漏斗成一條直線。
[0034]根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說明】
[0035]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。本發(fā)明的目標(biāo)及特征考慮到如下結(jié)合附圖的描述將更加明顯，附圖中:
[0036]附圖1為帶有加重展開粧夾具的海地管線圖表示圖，曲柄夾具稱重，頂托包組件以及管道支撐框架；
[0037]附圖2為線纜夾具稱重透視圖；
[0038]附圖3為曲柄夾具稱重透視圖；
[0039]附圖4表示管道支撐框架側(cè)視圖；
[0040]附圖5表示展開頂托包組件和管道支架量具的圖表視圖；
[0041 ]附圖6為頂托包組件的透視圖；
[0042]附圖7為裝載架的透視圖；
[0043]附圖8表示管道支架量具的透視圖；
[0044]附圖9為挖泥操作過程中安裝在無(wú)人船上的挖泥船組件側(cè)視圖；
[0045]附圖1OA為頂托包組件在管線下安裝的圖表性視圖；
[0046]附圖1OB為用于支撐管線的在平坦位置處的頂托包組件前視圖；
[0047]附圖11為拖拉進(jìn)入管線下位置處的管道支撐架圖表性視圖；
[0048]附圖12為帶有平頂頂托包和支撐管線的管道支撐架側(cè)視圖；
[0049]附圖13為連接和容納組件用管道的側(cè)視圖；
[0050]附圖14為用于容納管道連接件和容納組件用的庫(kù)房透視圖；
[0051 ]附圖15為采用管線與管道附加件相連并容納組件的無(wú)人船側(cè)視圖；
[0052]附圖16為沿著附圖13的線16—16所采集的視圖；
[0053]附圖17為切割模具的側(cè)視圖；
[0054]附圖18為沿著附圖17的線18—18采集的視圖；
[0055]附圖19為管道端準(zhǔn)備工具和被放低到海底的壓縮器的側(cè)視圖；
[0056]附圖20為帶有膨脹氣包的管道端準(zhǔn)備工具側(cè)視圖，其中將氣包插入到管線的切割端；
[0057]附圖21為帶有膨脹附著氣包的線軸側(cè)視圖；
[0058]附圖22為用于運(yùn)載入塢模具上線軸的繩索側(cè)視圖；
[0059]附圖23為入塢模具上線軸的側(cè)視圖；
[0060]附圖24為拖拽到管道端的線軸側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0061]本發(fā)明涉及一種修理海底管線P的方法。應(yīng)當(dāng)理解該方法可以連同潛水員或者遠(yuǎn)程操作無(wú)人船進(jìn)行操作;然而，如下的描述設(shè)計(jì)在深水中采用無(wú)人船修理管線所涉及的步驟，由于與深水修理相關(guān)的不斷增加的困難所以使用R0V。
[0062]盡管附圖中沒有表示出，用于修理?yè)p傷管線P的設(shè)備運(yùn)出漂浮艙中損傷管線P上方的工作柱。漂浮艙包括一個(gè)用于將設(shè)備的不同部分降低到工作柱的起重機(jī)。漂浮艙停泊或者動(dòng)態(tài)定位在管線P損害部分的正上方。作為修理操作中初步的步驟，必須定位管線P受損位置。使用無(wú)人船進(jìn)行的外部探測(cè)技術(shù)可以定位。無(wú)人船裝備有相機(jī)和燈(沒有示出)從而允許漂浮艙上的操作者能夠觀測(cè)到海底和受損管線P。無(wú)人船執(zhí)行海底管線探測(cè)以及破碎部分和受損部分的通用檢查。應(yīng)當(dāng)理解用于修理的設(shè)備可以依據(jù)管線P的尺寸和海底條件而變化。一旦探測(cè)到管線P的受損部分，多個(gè)夾具稱重有無(wú)人船工具曲柄W安裝在其上過著纜繩b安裝在其上，兩者都會(huì)被放低并且沿著管線P放置，如圖1，2，3所示分別表示圓形夾具稱重B和曲柄夾具稱重W.
[0063]部署放到海底的設(shè)備通常對(duì)設(shè)備的所有部分都是一樣的，各部分都要放到海底。部屬流程將參考放低圓形夾具稱重B進(jìn)行解釋。圓形夾具稱重B由漂浮艙上的起重機(jī)提起并且通過吊柱和吊柱線自船上掉下。發(fā)射機(jī)應(yīng)答器(沒有示出)連接到吊柱線上從而不能隨著其被放低而監(jiān)控圓形夾具稱重B的深度。將圓形夾具稱重B放低到大約海底的10米上。無(wú)人船等候圓形夾具稱重B降低到海底上大約10米的位置。一旦在發(fā)射機(jī)應(yīng)答器和無(wú)人船之間進(jìn)行聲納探測(cè)，ROV會(huì)飛向圓形夾具稱重B并定位在海底。一旦落在海底，會(huì)將一個(gè)快速釋放鎖(沒有示出)進(jìn)行釋放，并且吊柱線回到水面。應(yīng)當(dāng)理解快速釋放鎖在遠(yuǎn)程操作機(jī)車工業(yè)領(lǐng)域是公知的，因此這里沒有特別表示出。
[0064]圓形和曲柄夾具稱重B和W分別被放低到圖1所示的近似位置處。為了保證夾具稱重B和W在海底的適當(dāng)放置，漂浮艙可以重新定位直到吊柱線的發(fā)射器應(yīng)答機(jī)的坐標(biāo)在相應(yīng)夾具稱重的目標(biāo)區(qū)內(nèi)。容器重定位從而將其余夾具稱重放低到海底。
[0065]圖4所示的管道支撐架F通常通過后續(xù)的部署流程被接下來降低到海底。一旦進(jìn)行了聲納探測(cè)，無(wú)人船會(huì)靠近管道支撐框架F并且容器會(huì)進(jìn)行重定位直到吊柱線發(fā)射器應(yīng)答機(jī)的坐標(biāo)在管道支撐框架的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)。無(wú)人船將管道支撐框架F分配到其指定位置，使用操作從而旋轉(zhuǎn)將管道支撐框架F。一旦管道支撐框架F被正確定位在海底，吊柱線F會(huì)放松并且回到水面，而剩余的管道支撐框架F采用類似的方式放低。附圖1表示管道支撐框架F與夾具稱重W和B—起被首先放到海底。
[0066]然后放置容器用來將如圖6所示的包含多個(gè)頂托包組件J的頂托包部署筐30(附圖5)進(jìn)行部署。無(wú)人船靠近部署筐30并且監(jiān)測(cè)其在海底的位置，如上所述。無(wú)人船將所有頂托包組件J從筐30中移除并且筐30移動(dòng)到水面。無(wú)人船重新定位頂托包組件J到其預(yù)定位置如圖5所示。
[0067]頂托包組件J的透視圖如圖6所示。頂托包組件J包括含有導(dǎo)軌框架34的基本上的平底32。頂托包組件J包括頂托包j與平底32的上面相連。桿件40連接到拖拽繩42上，拖拽繩42連接到平底32上。
[0068]參考附圖7，模具裝載架R放低到海底。盡管在圖7沒有示出，模具裝載架R具有一對(duì)切割模具，下面將進(jìn)行說明。參考附圖5，多個(gè)管道支架量器G(附圖8)從艙到海底進(jìn)行布置。
[0069]參考附圖9，挖泥船包D，通常用于帶有無(wú)人船的海底操作，安裝在第二無(wú)人船上，設(shè)定為無(wú)人船2，在艙的甲板上。無(wú)人船2被放置并游向頂托包組件J的安裝位置。挖泥船管口 36放置在與管道P連接的位置，使用的是無(wú)人船操縱器。挖泥船D被激活，如圖9所示，并且采用無(wú)人船2操作器操縱管口 36從而使得選擇的挖泥船進(jìn)行工作。挖泥船繼續(xù)工作直到可以視覺觀察到足夠大尺寸的囊狀容器38已經(jīng)挖掘出來。挖泥船管口 36采用無(wú)人船2執(zhí)行器進(jìn)行拖拽。囊狀容器8的挖掘深度通過無(wú)人船2執(zhí)行器進(jìn)行測(cè)量。類似的囊狀容器38在管線P下方的另一地方被挖掘并且與適當(dāng)定位的頂托包組件J連接。
[0070]參考附圖6和10A，第一無(wú)人船，此后稱為無(wú)人船I，游向頂托包組件J并且將桿件40移除然后將繩42從頂托包組件基元件32處移除。無(wú)人船I帶著附著拖拉繩在管線P下方穿過桿件40。無(wú)人船I釋放桿件40并將其自身重定位到管線P的另一側(cè)，該處采用它的執(zhí)行器重新收回桿件40。無(wú)人船I游離管線P，將管線P下方的頂托包組件J拖拉進(jìn)入囊狀容器38內(nèi)，如圖1OA所示。當(dāng)頂托包組件引導(dǎo)框34被固定到管線P上時(shí)，無(wú)人船I停止。對(duì)于每一個(gè)頂托包組件J重復(fù)同樣的步驟。
[0071]參考附圖1OB和11，通過將頂托包組件J充氣，管線P被提升離開海底。每個(gè)無(wú)人船都裝配有水桿刺(沒有示出)，這在工業(yè)上是比較典型的。無(wú)人船I與水刺桿在頂托包組件J在位置J-1的集合管33內(nèi)結(jié)合在一起(附圖10B)，而無(wú)人船2與水刺桿在頂托包組件J在J+1位置處的集合管33內(nèi)結(jié)合。每個(gè)無(wú)人船上的水栗被激活從而將托頂包j進(jìn)行充氣最大擴(kuò)充至IJl米。一旦充氣，由無(wú)人船執(zhí)行器將托頂包充氣閥(沒有示出)關(guān)閉并且將水刺桿移除。在位置J-2和J+2處的托頂包j與最后充氣的位置J-3和J+3處的托頂包j進(jìn)行類似的充氣。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方法中，位置J-1和J+1從“O”處同等間距，其中數(shù)據(jù)“O”表示需要重新放置的受損管線長(zhǎng)度的中點(diǎn)。另一對(duì)位置關(guān)于“O”數(shù)據(jù)點(diǎn)類似的等間距間隔。
[0072]參考附圖11，然后采用圖下方式將管道支撐框架F安裝在管線P下面。無(wú)人船2操作曲柄w從而松開曲柄線纜44而無(wú)人船I環(huán)繞纜繩b纏繞線纜44然后到達(dá)管線。使用它的操縱器使無(wú)人船I穿過管線P下的曲柄線纜44 一端桿(沒有示出)。無(wú)人船I向管線P的另一端游去并且將桿件收縮。無(wú)人船I移動(dòng)到管道支撐架F并且將曲柄線纜44連接到管道支撐架F上的拖拽鉤46上(附圖4)。無(wú)人船I加查線纜的運(yùn)行從而確保線纜44能夠適當(dāng)?shù)沫h(huán)繞纜繩b放置但是并不被阻礙。無(wú)人船I在管道支撐架F的臺(tái)子48上建立一個(gè)管道停止器50用來接收管線P。參考附圖11，無(wú)人船2操作從而在線纜44內(nèi)停止絞線w而無(wú)人船I觀察管道支撐框架F的拖拽。當(dāng)管道支撐架F的臺(tái)子48上的管道停止器50與管線P接觸時(shí)絞線w停止。無(wú)人船I將第二管道停止器50，插入到臺(tái)子48上或者與臺(tái)子48嚙合直到管道停止器50，不能垂直插入到管道停止器開口(沒有示出)內(nèi)。線纜44從絞線w中松開使得無(wú)人船I能夠?qū)⑼评蹚墓艿乐渭蹻的鉤46上移除。一旦被釋放，無(wú)人船I將管線44釋放并且無(wú)人船2將線纜44在絞線w上收縮。在管線P下方推動(dòng)另一個(gè)管道支撐架F的時(shí)候包括相同的流程。當(dāng)絞線w可以直接將管道支撐架F推到管線P下方的時(shí)候不需要使用纜繩b。
[0073]無(wú)人船I將管道支架量器G放在每個(gè)管道支撐架F的地方。管道支撐架F放在如圖11所示的J-2，J+2，J-3，J+3的位置。無(wú)人船I在位置J-2的地方連接到管道支撐架F處并且與它的水刺桿在管道支撐框架F的集合管51 (附圖12)中嚙合在一起。無(wú)人船2類似的在處于位置J+2的管道支撐架F處。無(wú)人船I的水栗經(jīng)過操作將充氣包52 (附圖12)進(jìn)行充氣到0.3bar壓力或者高度差為1000毫米的地方。一旦達(dá)到這個(gè)高度，閥門關(guān)閉。無(wú)人船2類似的將管道支撐架F的充氣包52在位置J+2處進(jìn)行充氣。然后無(wú)人船I重新定位到位置J-3處的管道支撐架F。無(wú)人船I連接到管道支撐架F并且和水刺桿一起和集合管51嚙合。操作水栗將充氣包52充氣到0.3bar壓力或者高度差為900毫米，此時(shí)關(guān)閉閥門。無(wú)人船2重新定位到位置J+3處的管道支撐框架F處并且連接到結(jié)構(gòu)上。在無(wú)人船2上操作水栗從而將充氣包充氣到高度差為900毫米，此時(shí)關(guān)閉閥門。然后無(wú)人船I確認(rèn)每個(gè)管支撐框架位置J+2，J-2，J+3以及J-3處的每個(gè)管道支撐框架。
[0074]參考附圖13，管道連接和接收(PAR)組件，通常標(biāo)記為60，并使用前述的常用程序展開并連接到量器64上(附圖14)進(jìn)而連接到工作柱上。PAR組件60會(huì)聯(lián)合共同未決申請(qǐng)名稱為“管道連接和接收組件”的申請(qǐng)一起進(jìn)行詳細(xì)描述。本篇
【申請(qǐng)人】將上述共同未決申請(qǐng)的內(nèi)容引入作為參考。在無(wú)人船的協(xié)助下，PAR組件60放低到海底。無(wú)人船從PAR組件60釋放吊柱線。吊柱線回到水面并且采用相同的方式第二PAR組件60展開。
[0075]參考附圖15，無(wú)人船2移動(dòng)到第一PAR組件60的位置并且與其嚙合。無(wú)人船I從庫(kù)64(附圖14)上的進(jìn)塢支桿65上釋放PAR組件60的鎖63(附圖13)。無(wú)人船2向上突出并且從庫(kù)64的PAR組件60解開。參考附圖15和16，無(wú)人船2游向管線P并定位在騎跨于管線P的PAR組件60處。當(dāng)PAR組件60的位置確定厚，無(wú)人船2將它帶壓突出物放在PAR組件60上的陰性連接器70內(nèi)。來自無(wú)人船2的液壓力操作PAR組件60上的前夾持圓柱體66從而可以兼顧的夾持住管線P。對(duì)后夾持圓柱體68使用同樣的流程。使用無(wú)人船I執(zhí)行視覺檢查從而確保夾具壁72(附圖16)已經(jīng)關(guān)閉并且確保PAR組件60仍然與管線P成一條直線。然后無(wú)人船2從PAR組件60上松開。重復(fù)步驟從而將第二 PAR組件60安裝上。
[0076]無(wú)人船I游向模具裝載架R(附圖7)并且與它的陽(yáng)性入塢探針嚙合在切割模具C(附圖17)的陰性入塢圓錐體內(nèi)。來自模具入塢架R的雙重帶壓刺(沒有示出)通過無(wú)人船I在切割模具C上的陰性接收器74內(nèi)相嚙合。當(dāng)施加小的向前推力時(shí)，模具入塢架R上的多個(gè)金屬環(huán)連接器76(附圖7)互相松開。雙帶壓刺從陰性接收器74內(nèi)松開并且回到模具入塢架上的囊狀物內(nèi)。無(wú)人船I在后端推動(dòng)從而將切割模具C從模具入塢架R上脫離。無(wú)人船I游向PAR組件60后，無(wú)人船2移動(dòng)進(jìn)入的位置可以提供是否準(zhǔn)直的視覺觀察。
[0077]參考附圖17和18，切割模具C包括多個(gè)引導(dǎo)探針78。切割模具C上的引導(dǎo)探針與PAR組件60的分界板82上的漏斗成一條直線。無(wú)人船I向前游并且與漏洞80內(nèi)的引導(dǎo)探針78相嚙合。當(dāng)施加一個(gè)小的向前壓力時(shí)金屬環(huán)針86 (附圖17)被鎖在金屬環(huán)連接器84(附圖13)上。少量的后推力由無(wú)人船I施加從而確保金屬環(huán)連接器84被鎖。帶壓刺被松開和拖拽。無(wú)人船2游回模具入塢架R從而打開下一次切割模具C和入塢。無(wú)人船I從切割模具C上分開，然后游向模具入塢架R從而進(jìn)行觀察。通過在第二 PAR組件60上安裝第二切割模具C，無(wú)人船I和無(wú)人船2的作用相交換。
[0078]用于修復(fù)管線P受損段的繩索(沒有示出)使用常用程序放低。修復(fù)繩索包括一對(duì)帶有咬合鉤的吊索，連接到吊柱線纜的一端。修復(fù)繩索被放低到海底并且將吊柱線纜放松。無(wú)人船I將吊索一端收縮并將其放到管線P的下面，然后釋放它。無(wú)人船I游到管線P的另一端并且收縮吊索并且在游回并越過管線P直到吊索拉緊前從管線P游離一短段距離。吊索的一端再次穿過管線P下端并且從無(wú)人船執(zhí)行器處釋放。無(wú)人船I在管線P的另一端拾起吊索并且夾緊吊索的主體上的咬合鉤。無(wú)人船I釋放吊索并且游向繩索的下一段然后重復(fù)上述步驟。線纜從修復(fù)的繩索處松開然后回到水面。
[0079]軟管筐(未示出)被放低自船上落到海底。軟管采用20米聚丙烯繩捆到吊柱線纜上。無(wú)人船I游向軟管筐并且變回到泥漿切割軟管鞭。無(wú)人船I游向PAR組件60并且將泥漿軟管刺入到切割模具C并且將它固定在位。無(wú)人船I移動(dòng)到入塢圓錐體并且?？亢痛倘攵喙δ軒捍獭o(wú)人船2移動(dòng)到PAR組件60處并且固定在位來觀察管線P的切割。PAR敲擊圓柱體88(如圖13)由無(wú)人船I單元延伸直到切割模具C在正確的位置。然后采用切割模具C執(zhí)行管線P上的切割操作。無(wú)人船2視覺上確認(rèn)管道被切割。然后PAR敲擊圓柱體88縮回大約100毫米并且切割管線P—秒鐘。然后PAR敲擊圓柱體收縮直到它們處于全部關(guān)閉的位置。無(wú)人船I與切割模具C的多功能帶壓刺脫離。
[0080]在另一個(gè)PAR組件60上執(zhí)行相同的步驟從而第三次切割管線P。一旦管線P的第三段支撐，管線P的受損段仍將回受到頂托包組件J在位置J-ι和J+1的支撐。無(wú)人船2使切割模具C收縮并且將多功能帶壓刺從PAR組件60上松開。然后無(wú)人船2從切割模具C上分開。軟管筐回到水面。
[0081]吊柱線放低到海底。無(wú)人船I拾起吊柱線并且將它向管線修復(fù)繩索拖拽。無(wú)人船I將吊柱線連接到繩索上。然后管線P的受損段回到水面。中心托頂包組件在J-1和J+1處的多路閥門打開允許托頂包j在自重下破裂。然后這些中心托頂包組件J從堆積區(qū)域移除。
[0082]參考附圖19，管道端準(zhǔn)備工具90和壓縮器稱重92放低到海底。無(wú)人船I檢測(cè)他們?cè)诤５椎奈恢谩Ｈ鐖D19所示，管線端準(zhǔn)備工具90仍然保持在海底上。無(wú)人船I將系緊的氣包94釋放，氣包連接在端準(zhǔn)備工具90上。氣包94被無(wú)人船I充氣直到氣包的彈性可以支撐管道端準(zhǔn)備工具90的海底重量。氣包94的氣閥當(dāng)壓縮器稱重吊索變緊的時(shí)候關(guān)閉。吊柱線纜96被解開并回到水面。
[0083]參考附圖20，無(wú)人船I的陽(yáng)性入塢探針與管道端準(zhǔn)備工具90上的陰性入塢錐形體。無(wú)人船I和端準(zhǔn)備工具90流向管線P的開口端。無(wú)人船I操縱端準(zhǔn)備工具直到全部插入到管段上。無(wú)人船I的帶壓刺放在管端準(zhǔn)備工具90的陰性接收器內(nèi)。無(wú)人船2可視化的確認(rèn)操作。使用來自無(wú)人船I的液壓力，管道端準(zhǔn)備工具90鎖定然后進(jìn)行操作這樣工具可以轉(zhuǎn)動(dòng)至少360度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，管道端準(zhǔn)備工具90研磨凹部成為管道的外端面從而提供勺狀部分的密封表面，下面將進(jìn)行描述。帶壓刺松開并且無(wú)人船I向后移動(dòng)，將端準(zhǔn)備工具90從管線P上松開。無(wú)人船I游向管道端準(zhǔn)備工具90的撿拾端并且釋放入塢探針從而將其從端轉(zhuǎn)北工具90上松開。吊柱線被放低到海底，其中無(wú)人船2在端準(zhǔn)備工具93的提升點(diǎn)上將線折斷。然后無(wú)人船2抽出氣包94內(nèi)的空氣從而將重量轉(zhuǎn)移到吊柱線96。管道端準(zhǔn)備工具90和壓縮稱重92回回到水面。
[0084]無(wú)人船I游向PAR組件60上的切割模具C并且將陽(yáng)性入塢探針嚙合到陰性入塢錐形體內(nèi)。金屬環(huán)連接器84松開并且無(wú)人船I從后部刺穿從而將切割模具C從PAR組件60上分開。無(wú)人船I在裝載架R上裝載切割模塊C，而無(wú)人船2觀察到金屬環(huán)鎖。相同的步驟重復(fù)運(yùn)行從而將第二切斷模塊C從第二 PAR組件60上移除。然后模塊裝載架R回到水面。
[0085]—旦模具裝載架R準(zhǔn)備好，切割模具C被移除并被裝載模具D替換。裝載模具D將采用名稱為“PAR組件”的共同未決申請(qǐng)一起進(jìn)行描述，該共同未決申請(qǐng)采用引用的方式將共同未決申請(qǐng)的內(nèi)容作為參考。裝載架R帶有裝載模具D，此后被放低到海底。無(wú)人船I游到裝載模塊D并且與它的陽(yáng)性模塊探針在陰性模塊截面體內(nèi)嚙合。裝載模具D從模具裝載塊上松開并且無(wú)人船I向后刺從而從裝載模具R上將裝載模具D分開。無(wú)人船I游向PAR組件60并且當(dāng)裝載模具上的引導(dǎo)探針(沒有示出)和PAR截面板82上的漏斗80(附圖13)成一條直線時(shí)向前刺。無(wú)人船I向前刺直到底托連接器84全部進(jìn)入。無(wú)人船2完成視覺確認(rèn)。然后實(shí)施相同的步驟在第二個(gè)PAR組件60上安裝第二個(gè)裝載模具D。
[0086]管線端的垂直和水平角度可以采用半圓規(guī)(沒有示出)可視測(cè)量并且使用連接到兩個(gè)裝載模具D上拉緊線(沒有示出)進(jìn)行記錄。如果管道端需要調(diào)準(zhǔn)，無(wú)人船會(huì)將扭矩工具(沒有示出)裝載到管道支撐框架F的驅(qū)動(dòng)螺釘圓柱體100內(nèi)(如圖12)，進(jìn)而在側(cè)面方向上驅(qū)動(dòng)臺(tái)車48的鞍狀管道停止器50和50’。扭矩工具可以使用來自無(wú)人船I的液壓力正向或者反向操作直到由無(wú)人船2可視化確認(rèn)所需的側(cè)面位移已經(jīng)達(dá)到?？梢酝ㄟ^管道支撐架F內(nèi)的水包52充氣或放氣進(jìn)行垂直調(diào)節(jié)直到確認(rèn)已經(jīng)達(dá)到所需的高度變化?？梢宰裱瑯拥牧鞒虂碚{(diào)整第二管線端。當(dāng)重調(diào)步驟已經(jīng)完成后拉緊線從裝載模具D上松開。
[0087]參考附圖21，線軸102和壓縮器稱重104放低到海底。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，線軸102套疊元件102a和102b。每個(gè)套疊元件102a和102b分別包括一個(gè)端夾持和密封組件102c，用來夾持和密封管線P的一端。線軸102還包括一個(gè)中心滑動(dòng)連接件102d，該連接件102d的一端與套疊元件102a連接。
[0088]無(wú)人船I監(jiān)測(cè)海底壓縮器稱重的位置。然后無(wú)人船I將綁住的氣包向下釋放，氣包安裝在線軸102上。氣包106由無(wú)人船打開壓縮器稱重104上的閥門110進(jìn)行充氣。當(dāng)線軸102開始上升并且將負(fù)載從吊柱線96處轉(zhuǎn)移到壓縮器稱重釣鉤108的時(shí)候關(guān)閉閥門110。吊柱線96釋放并且返回水面。
[0089]無(wú)人船2移動(dòng)到第一PAR組件60處并且連接到陰性裝載錐形體內(nèi)的陽(yáng)性裝載探針。無(wú)人船2的多路帶壓刺放在PAR組件60上的陰性接收器。無(wú)人船I移動(dòng)到第一 PAR組件60上的裝載模具D上。無(wú)人船I從裝載柱112將裝載底托(沒有示出)收縮。無(wú)人船I游向相應(yīng)的線軸102的引導(dǎo)漏斗114而無(wú)人船2同時(shí)操作適當(dāng)?shù)那?沒有示出)從而使用來自無(wú)人船2的液壓將其在裝載模塊D上松開。裝載底托插入到引導(dǎo)漏斗114并且全部推回原位。無(wú)人船I放松裝載底托的把手并且拉動(dòng)繩索從而將大針從較低的裝載底座上抽出。這使得把手下落，但是仍然繼續(xù)卡在繩索上。把手從繩索中移除。無(wú)人船I移動(dòng)到引導(dǎo)漏斗的較低部分并且放松用于上端裝載底托的夾持針。無(wú)人船I移動(dòng)到漏斗的上部并且收縮用于上端裝載底托的前拉繩索。無(wú)人船I向上推進(jìn)同時(shí)執(zhí)行裝載模具上的適當(dāng)絞線從而使用來自無(wú)人船2的液壓力將其松開。無(wú)人船I繼續(xù)推進(jìn)直到從引導(dǎo)漏斗將上部裝載底座推出并且與漏斗上唇上的較低裝載底座嚙合。無(wú)人船I移動(dòng)回PAR組件60上的裝載模具D上。無(wú)人船I用把手將接下來的裝載底座從裝載柱回縮。對(duì)該底座重復(fù)同樣的步驟。在第二 PAR組件60上執(zhí)行同樣的步驟。無(wú)人船2移動(dòng)到PAR組件60并且在陰性裝載截面體內(nèi)與陽(yáng)性裝載探針嚙合。如圖22所示，敲擊圓柱體88使用來自無(wú)人船2的液壓力沿著PAR組件60充分延伸。類似的，第二PAR組件60的敲擊圓柱體88由無(wú)人船I進(jìn)行充分延伸。無(wú)人船I和無(wú)人船2從PAR組件60上松開。無(wú)人船I和無(wú)人船2移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢糜脕碛^察裝載模具D上的線軸102的裝載。同時(shí)操作四個(gè)絞線，在線軸102內(nèi)拖拉四個(gè)絞線。由來自無(wú)人船I和無(wú)人船2的液壓力為四個(gè)絞線加電。向內(nèi)拖拽線軸102直到線軸引導(dǎo)漏斗114位于裝載柱112上大約500毫米的位置。無(wú)人船I和無(wú)人船2通過視覺就可以確定引導(dǎo)漏斗114和裝載柱112之間的垂直距離。如果要求，PAR組件60的敲擊圓柱體88可以收縮直到從視覺時(shí)獲得裝載模具D已經(jīng)移動(dòng)到所要求量的信息。激活曲柄從而在引導(dǎo)漏斗114上拖拽到裝載柱112上。一旦裝載柱112在引導(dǎo)漏斗114上嚙合，放松繩索。
[0090]參考附圖23，線軸102沿著通往裝載模具D的全程被拖拽。如圖24所思，敲擊圓柱體88在PAR組件60上被拖拽直到線軸102和管道端全部嚙合。無(wú)人船I連接到線軸套疊組件102a上并且與夾持端和密封組件102c液壓形式嚙合到管道端。然后將無(wú)人船I移動(dòng)到另一個(gè)勺狀套疊組件102b上并且連接起來。無(wú)人船I與第二端夾持和密封組件102c液壓嚙合在管道端。
[0091]現(xiàn)在修理管線P并且在勺狀件連接到管線P的密封上完成測(cè)試。一旦測(cè)試完成，設(shè)備通?；胤聪蚧氐剿?。管道支撐框架F的提升包52釋放氣體并且管道支撐框架F從管線P下方拉出，然后管線P停留才托頂包組件J上。將托頂包j發(fā)那個(gè)奇從而使得管線P停留在海底。然后從管線P下部的容器中拉出托頂包組件J并且返回到水面。
[0092]雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定的說明性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是不會(huì)受到這些實(shí)施例的限定而僅僅受到附加權(quán)利要求的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍和精神的情況下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例能夠進(jìn)行改動(dòng)和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人船載管線維修方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將用于修理?yè)p傷管線(P)的設(shè)備運(yùn)出漂浮艙中損傷管線(P)上方的工作柱，所述漂浮艙包括一個(gè)用于將設(shè)備的不同部分降低到工作柱的起重機(jī)，漂浮艙停泊或者動(dòng)態(tài)定位在管線(P)損害部分的正上方； (2)使用無(wú)人船進(jìn)行的外部探測(cè)技術(shù)定位管線(P)受損位置； (3)將無(wú)人船裝備有相機(jī)和燈，使得漂浮艙上的操作者觀測(cè)海底和受損管線(P)，并且無(wú)人船執(zhí)行海底管線探測(cè)以及破碎部分和受損部分的通用檢查； (4)部署放到海底的設(shè)備通常對(duì)設(shè)備的所有部分到海底，一旦落在海底，會(huì)將一個(gè)快速釋放鎖進(jìn)行釋放，并且吊柱線回到水面； (5)通過后續(xù)的部署流程將管道支撐架(F)降低到海底，進(jìn)行聲納探測(cè)，無(wú)人船靠近管道支撐框架(F)并且容器進(jìn)行重定位直到吊柱線發(fā)射器應(yīng)答機(jī)的坐標(biāo)在管道支撐框架的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)； (6)無(wú)人船將管道支撐框架(F)分配到其指定位置，旋轉(zhuǎn)將管道支撐框架(F)正確定位在海底，吊柱線放松并且回到水面，剩余的管道支撐框架(F)采用類似的方式放低； (7)然后放置容器用來將包含多個(gè)頂托包組件(J)的頂托包部署筐(30)進(jìn)行部署，無(wú)人船靠近部署筐(30)并且監(jiān)測(cè)其在海底的位置； (8)無(wú)人船將所有頂托包組件(J)從筐(30)中移除并且筐(30)移動(dòng)到水面，無(wú)人船重新定位頂托包組件(J)到其預(yù)定位置； (9)將模具裝載架(R)放低到海底； (10)挖泥船包(D)安裝在第二無(wú)人船上艙的甲板上，第二無(wú)人船被放置并游向頂托包組件(J)的安裝位置，激活挖泥船(D); (11)采用第二無(wú)人船操作器操縱管口(36)從而使得選擇的挖泥船進(jìn)行工作，挖泥船繼續(xù)工作直到可以視覺觀察到足夠大尺寸的囊狀容器(38)已經(jīng)挖掘出來； (12)采用第二無(wú)人船執(zhí)行器拖拽挖泥船管口(36)，通過第二無(wú)人船執(zhí)行器測(cè)量囊狀容器(38)的挖掘深度，將囊狀容器(38)被挖掘并且與適當(dāng)定位的頂托包組件J連接； (13)第一無(wú)人船游向頂托包組件(J)并且將桿件(40)移除然后將繩(42)從頂托包組件基元件(32)處移除，第一無(wú)人船帶著拖拉繩在管線(P)下方穿過桿件(40)，然后釋放桿件(40)并將其自身重定位到管線(P)的另一側(cè)； (14)第一無(wú)人船游離管線(P)，將管線(P)下方的頂托包組件(J)拖拉進(jìn)入囊狀容器(38)內(nèi)，當(dāng)頂托包組件引導(dǎo)框(34)被固定到管線(P)上時(shí)，第一無(wú)人船停止； (15)對(duì)于每一個(gè)頂托包組件(J)重復(fù)同樣的步驟； (16)將頂托包組件(J)充氣，管線(P)被提升離開海底； (17)將管道支撐框架(F)安裝在管線(P)下面； (18)第一無(wú)人船將管道支架量器(G)放在每個(gè)管道支撐架(F)的地方； (19)第一無(wú)人船在后端推動(dòng)從而通過切割模具(C)完成測(cè)試工具從模具入塢架R上脫離； (20)放低用于修復(fù)管線(P)受損段的繩索以及軟管筐； (21)吊柱線放低到海底，第一無(wú)人船拾起吊柱線并且將它向管線修復(fù)繩索拖拽并將吊柱線連接到繩索上，然后管線(P)的受損段回到水面，中心托頂包組件在多路閥門打開允許托頂包自重下破裂，然后這些中心托頂包組件(J)從堆積區(qū)域移除； (22)將管道端準(zhǔn)備工具(90)和壓縮器稱重(92)放低到海底，第一無(wú)人船檢測(cè)他們?cè)诤５椎奈恢煤筮M(jìn)行相應(yīng)維修。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船載管線維修方法，其特征在于:所述部署放到海底的設(shè)備包括圓形和曲柄夾具稱重(B，W)，漂浮艙可以重新定位直到吊柱線的發(fā)射器應(yīng)答機(jī)的坐標(biāo)在相應(yīng)夾具稱重的目標(biāo)區(qū)內(nèi)，容器重定位從而將其余夾具稱重放低到海底。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船載管線維修方法，其特征在于:所述頂托包組件(J)包括含有導(dǎo)軌框架(34)的基本上的平底(32)，頂托包組件(J)包括頂托包(j)，與平底(32)的上面相連，桿件(40)連接到拖拽繩(42)上，拖拽繩(42)連接到平底(32)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船載管線維修方法，其特征在于:模具裝載架(R)具有一對(duì)切割模具。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船載管線維修方法，其特征在于:所述多個(gè)管道支架量器(G)從艙到海底進(jìn)行布置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船載管線維修方法，其特征在于:第一無(wú)人船和第二無(wú)人船與水刺桿在頂托包組件(J)不同位置的集合管(33)內(nèi)結(jié)合在一起。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船載管線方法，其特征在于:所述切割模具(C)包括多個(gè)引導(dǎo)探針(78)，還包括PAR組件(60)，所述切割模具(C)上的引導(dǎo)探針與PAR組件(60)的分界板(82)上的漏斗成一條直線。
【文檔編號(hào)】F16L55/16GK105909912SQ201610478129
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月26日
【發(fā)明人】楊越
【申請(qǐng)人】楊越