CN110044550A - 一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法 - Google Patents

一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法，包括海洋非粘结柔性管道、接头、负载电阻、开关、保护电阻、电流表、电源、电线、密封塞，海洋非粘结柔性管道在首、尾两端分别与接头相连接，负载电阻连通海洋非粘结柔性管道尾端的外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝，电线正负极通过密封塞电极分别连接海洋非粘结柔性管道首端的外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝，电源、开关、保护电阻、电流表、外抗拉铠装丝、负载电阻、内抗拉铠装丝串联在一起，构成闭合回路，当海洋非粘结柔性管道外护套层破损后，海水渗入管道内部，负载电阻短路，电流表的示数变化从而检测到海洋非粘结柔性管道外护套层破损。

Description

一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法
技术领域
本发明属于海洋管道领域，涉及一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法。
背景技术
近年来，随着科学技术的迅速发展，开采海洋油气的装备和设施在不断升级和完善。从深海开采石油是人类获取石油资源的重要来源。海洋浮式生产平台是深海石油、天然气开采最为重要的部分。通常，为了避免使用昂贵或易损的升沉补偿器，需安装柔性管以连接井口和浮式生产平台。柔性管作为浮式生产平台的关键部件，承担着输送原油、输送气，注水、注气，气举采油等重要任务。若海洋非粘结柔性管道外护套层破损，海水会渗进管道内，不仅破坏会非粘结柔性管道结构，而且会腐蚀非粘结柔性管道的内层结构，最终导致管道破坏，油气资源泄露，不仅给采油工作带来巨大损失，而且会严重污染海洋。所以，定期检测海洋非粘结柔性管道外护套层的意义十分重大。
目前，现有检测方法是定期往柔性管环空冲入氮气，通过冲入氮气的体积来判断海洋非粘结柔性管道外护套层是否发生破坏。或采用水下VR技术，观察外护套层是否完好。但这两种方法不仅需要大量资金，而且效率低，严重影响生产工期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括海洋非粘结柔性管道、接头、负载电阻、开关、保护电阻、电流表、电源、电线、密封塞，所述海洋非粘结柔性管道在首、尾两端分别与接头相连接，所述负载电阻连通海洋非粘结柔性管道尾端的外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝，所述电线正负极分别连接第一电极和第二电极，第三电极和第四电极分别连接外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝，所述电源、开关、保护电阻、电流表、外抗拉铠装丝、负载电阻、内抗拉铠装丝串联在一起，构成闭合回路。
所述第一电极和第二电极安装在密封塞的上端面，第三电极和第四电极安装在密封塞的下端面，在密封塞内部安装两根导线，第一根导线连通第一电极和第三电极，第二根导线连通第二电极和第四电极，密封塞用于密封。
所述外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝都是金属材料。
防磨层为非密封螺旋结构，干燥条件下能起绝缘作用，当海水进入后，外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝连通，负载电阻短路。
所述负载电阻和保护电阻为精密绕线电阻，其电阻值受温度和压力影响小，保护电阻的电阻值小于负载电阻的电阻值。
包括以下步骤：
S1.安装海洋非粘结柔性管道之前的试验
在安装海洋非粘结柔性管道之前，电源、开关、保护电阻、电流表、外抗拉铠装丝、负载电阻、内抗拉铠装丝串联在一起，构成闭合回路，接通开关，记录电流表的数值，再重复几次，得出平均值并记为数据1，用两根导线的一端分别连接在负载电阻的两端电极上，两根导线的另一端均插入海水中，其中两根导线的间距为外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝之间的间距，即模拟海洋非粘结柔性管道外护套层破损后海水连通外抗拉铠装丝和内抗拉铠装丝，然后接通开关，记录电流表的数值，再重复几次，得出平均值并记为数据2；
S2.检测海洋非粘结柔性管道外护套层
当安装完海洋非粘结柔性管道之后，周期性地接通开关并记录电流表的数值，然后与之前的纪录数据仔细对比，若数据接近数据1，说明海洋非粘结柔性管道外护套层正常，若数据接近数据2，说明海洋非粘结柔性管道外护套层破损。
本发明的技术和优点：该海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法通过设
计电路，使用电线把电源，开关，保护电阻，电流表，内外抗拉铠装丝和电阻串联在一
起，只需要定期接通电路，观察电流表的示数就可判断海洋非粘结柔性管道外护套层是
否破损，过程简单，设施廉价，效率高，而且不影响海洋非粘结柔性管道正常工作。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是首部连接局部剖视图；
附图3是尾部连接局部剖视图；
附图4是负载电阻连接局部放大图；
附图5是密封塞全剖视图；
图中：海洋非粘结柔性管道(1)、海洋非粘结柔性管道接头(2)、负载电阻(3)、开关(4)、保护电阻、电流表(6)、电源(7)、电线(8)、空腔(9)、海洋非粘结柔性管道外护套层(11)、外抗拉铠装丝(12)、防磨层(13)、内抗拉铠装丝(14)、密封塞(21)、密封塞顶部正电极(22a)、密封塞顶部负电极(23b)、密封塞底部正电极(24c)、密封塞底部正电极(25d)、第一根导线(26e)、第二根导线(27f)。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了如图1-5所示的一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置及方法，包括海洋非粘结柔性管道(1)、接头(2)、负载电阻(3)、开关(4)、保护电阻(5)、电流表(6)、电源(7)、电线(8)、密封塞(21)，所述海洋非粘结柔性管道(1)在首、尾两端分别与接头(2)相连接，所述负载电阻(3)连通海洋非粘结柔性管道(1)尾端的外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)，所述电线(8)正负极分别连接第一电极(22a)和第二电极(23b)，第三电极(24c)和第四电极(25d)分别连接外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)，所述电源(7)、开关(4)、保护电阻(5)、电流表(6)、外抗拉铠装丝(12)、负载电阻(3)、内抗拉铠装丝(14)串联在一起，构成闭合回路。
具体的，所述第一电极(22a)和第二电极(23b)安装在密封塞(21)的上端面，第三电极(24c)和第四电极(25d)安装在密封塞(21)的下端面，在密封塞(21)内部安装两根导线，第一根导线(26e)连通第一电极(22a)和第三电极(24c)，第二根导线(27f)连通第二电极(23b)和第四电极(25d)，空腔(9)内充满环氧树脂，密封塞(21)用于密封。
具体的，所述外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)都是金属材料。
具体的，防磨层(13)为非密封螺旋结构，干燥条件下能起绝缘作用，当海水进入后，外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)连通，负载电阻(3)短路。
具体的，所述负载电阻(3)和保护电阻(5)为精密绕线电阻，其电阻值受温度和压力影响小，保护电阻(5)的电阻值小于负载电阻(3)的电阻值。
具体的，包括以下步骤：
S1.安装海洋非粘结柔性管道(1)之前的试验
在安装海洋非粘结柔性管道(1)之前，电源(7)、开关(4)、保护电阻(5)、电流表(6)、外抗拉铠装丝(12)、负载电阻(3)、内抗拉铠装丝(14)串联在一起，构成闭合回路，接通开关(4)，记录电流表(6)的数值，再重复几次，得出平均值并记为数据1，用两根导线的一端分别连接在负载电阻(3)的两端电极上，两根导线的另一端均插入海水中，其中两根导线的间距为外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)之间的间距，即模拟海洋非粘结柔性管道外护套层(11)破损后海水连通外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)，然后接通开关(4)，记录电流表(6)的数值，再重复几次，得出平均值并记为数据2；
S2.检测海洋非粘结柔性管道外护套层
当安装完海洋非粘结柔性管道(1)之后，周期性地接通开关(4)并记录电流表(6)的数值，然后与之前的纪录数据仔细对比，若数据接近数据1，说明海洋非粘结柔性管道外护套层(11)正常，若数据接近数据2，说明海洋非粘结柔性管道外护套层(11)破损，此检验方法简单，设施廉价，效率高，而且不影响海洋非粘结柔性管道正常工作。

Claims (6)

1.一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置，包括海洋非粘结柔性管道(1)、接头(2)、负载电阻(3)、开关(4)、保护电阻(5)、电流表(6)、电源(7)、电线(8)、密封塞(21)，所述海洋非粘结柔性管道(1)在首、尾两端分别与接头(2)相连接，所述负载电阻(3)连通海洋非粘结柔性管道(1)尾端的外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)，所述电线(8)正负极分别连接第一电极(22a)和第二电极(23b)，第三电极(24c)和第四电极(25d)分别连接外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)，所述电源(7)、开关(4)、保护电阻(5)、电流表(6)、外抗拉铠装丝(12)、负载电阻(3)、内抗拉铠装丝(14)串联在一起，构成闭合回路。
2.根据权利要求1所述的海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置，其特征在于：所述第一电极(22a)和第二电极(23b)安装在密封塞(21)的上端面，第三电极(24c)和第四电极(25d)安装在密封塞(21)的下端面，在密封塞(21)内部安装两根导线，第一根导线(26e)连通第一电极(22a)和第三电极(24c)，第二根导线(27f)连通第二电极(23b)和第四电极(25d)，密封塞(21)用于密封。
3.根据权利要求1所述的海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置，其特征在于：所述外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)都是金属材料。
4.根据权利要求1所述的海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置，其特征在于：防磨层(13)为非密封螺旋结构，干燥条件下能起绝缘作用，当海水进入后，外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)连通，负载电阻(3)短路。
5.根据权利要求1所述的海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测装置，其特征在于：所述负载电阻(3)和保护电阻(5)为精密绕线电阻，其电阻值受温度和压力影响小，保护电阻(5)的电阻值小于负载电阻(3)的电阻值。
6.一种海洋非粘结柔性管道外护套层破损检测方法，其特征在于：包括以下步骤；
S1.安装海洋非粘结柔性管道(1)之前的试验
在安装海洋非粘结柔性管道(1)之前，电源(7)、开关(4)、保护电阻(5)、电流表(6)、外抗拉铠装丝(12)、负载电阻(3)、内抗拉铠装丝(14)串联在一起，构成闭合回路，接通开关(4)，记录电流表(6)的数值，再重复几次，得出平均值并记为数据1，用两根导线的一端分别连接在负载电阻(3)的两端电极上，两根导线的另一端均插入海水中，其中两根导线的间距为外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)之间的间距，即模拟海洋非粘结柔性管道外护套层(11)破损后海水连通外抗拉铠装丝(12)和内抗拉铠装丝(14)，然后接通开关(4)，记录电流表(6)的数值，再重复几次，得出平均值并记为数据2；
S2.检测海洋非粘结柔性管道外护套层
当安装完海洋非粘结柔性管道(1)之后，周期性地接通开关(4)并记录电流表(6)的数值，然后与之前的纪录数据仔细对比，若数据接近数据1，说明海洋非粘结柔性管道外护套层(11)正常，若数据接近数据2，说明海洋非粘结柔性管道外护套层(11)破损。
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