CN112474141B - 一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，包括装置主体、活动板、第一气囊、微型搅拌杆和叶轮，所述装置主体的上端内部设置有第一电机，所述装置主体的内壁设置有第一气囊，所述第二电机的输出端键连接有第一齿轮，所述装置主体的内壁螺栓固定有导杆，所述涂料仓的内部设置有微型搅拌杆，所述装置主体的下端设置有活动座，所述活动座的外侧设置有叶轮。该应用于海洋钻井平台的管道修复设备可以对管道涂层破损处进行环绕往复式喷涂，使得涂料附着更加均匀，有效提高了装置的喷涂修复效果，同时可以自动对管道外壁上的附着物进行清理，延长管道的使用寿命。

Description

一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备

技术领域

本发明涉及海洋资源开采技术领域，具体为一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备。

背景技术

随着科技的不断发展以及人们对资源的需求量不断增加，导致陆地油气资源的开采、消耗越来越快，而油气资源的不足将严重阻碍经济和科技的发展，因此海洋油气资源的开发变得至关重要，在海洋油气资源开采的过程中需要在海上搭建海洋钻井平台，以供钻井设备的使用和管道的铺设，通过铺设安装于海中的管道来实行油气资源的开采、输送，但是由于海洋环境较为复杂和多样，导致钻井平台的竖管在使用过程中容易发生腐蚀、裂纹等现象，从而影响管道的正常使用，为了延长竖管的使用寿命以及开采安全性，需要使用到海洋钻井平台用竖管维护装置对竖管进行检修、维护，但是现有的海洋钻井平台用竖管维护装置仍然存在着一些不足，比如：

1、现有的海洋钻井平台用竖管维护装置大多功能单一，不便快速的安装于管道的外侧，同时现有的海洋钻井平台用竖管维护装置喷涂结构单一，当装置检测到管道涂层破碎时，不便进行有效的喷涂修复，从而存在着一定的使用缺陷；

2、由于管道在使用过程中其外壁容易吸附较多的海洋生物，但是现有的海洋钻井平台用竖管维护装置大多不便对管道外壁进行自动清理，导致加速管道的腐蚀，同时影响装置的移动运作，存在着一定的使用缺陷。

所以我们提出了一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，以解决上述背景技术提出的目前市场上海洋钻井平台用竖管维护装置不便对管道涂层进行有效的喷涂、修复和不便对管道外侧附着物进行清理的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，包括装置主体、活动板、第一气囊、微型搅拌杆和叶轮，所述装置主体的上端内部设置有第一电机，且第一电机的输出端螺栓连接有滚轮，并且装置主体的侧面设置有导向柱，所述装置主体的侧面开设有导向槽，且装置主体的上端外壁开设有容置槽，并且容置槽的侧壁开设有滑槽，所述容置槽的内侧设置有活动板，且活动板的内壁开设限位槽，所述装置主体的上端内部设置有电磁铁，且电磁铁的外侧设置有卡块，并且卡块与装置主体之间连接有复位弹簧，所述装置主体的内壁设置有第一气囊，且装置主体的内部设置有第二气囊，并且装置主体的中间位置安装有第二电机，所述第二电机的输出端键连接有第一齿轮，所述装置主体的内部轴承连接有半齿环，且半齿环的侧壁连接有喷头，并且喷头与半齿环之间连接有扭力弹簧，所述装置主体的内壁螺栓固定有导杆，且装置主体的内部开设有涂料仓，并且装置主体的内壁安装有红外探测器，所述涂料仓的内部设置有微型搅拌杆，且微型搅拌杆的下端连接有第二齿轮，所述装置主体的下端设置有活动座，且装置主体的下端外壁开设有凹槽，所述活动座的外侧设置有叶轮，且活动座的下端螺栓固定有清洁板。

优选的，所述装置主体呈半圆筒形结构，且装置主体对称设置有2个，并且装置主体的直径从上到下逐渐减小，而且装置主体的内侧等角度设置有滚轮。

优选的，所述活动板与容置槽间隙配合，且活动板呈圆弧形结构，并且活动板的外侧设置有导向条，同时导向条与滑槽构成卡合滑动结构。

优选的，所述卡块与限位槽构成卡合结构，且卡块通过复位弹簧与装置主体构成弹性结构。

优选的，所述第一气囊与装置主体构成卡嵌结构，且第一气囊呈半圆环形结构，并且第一气囊关于半齿环对称设置有2组，同时第一气囊的材质弹力小于第二气囊的材质弹力，而且第一气囊与第二气囊相互连通。

优选的，所述半齿环与第一齿轮啮合连接，且半齿环的内壁等角度连接有喷头。

优选的，所述喷头通过扭力弹簧与半齿环构成弹性旋转结构，且喷头与导杆的位置相对应，并且导杆均匀分布于装置主体的内侧，同时导杆的下端呈斜面结构。

优选的，所述活动座的内壁设置有连接块，且连接块的剖面呈球形结构，并且连接块与凹槽构成卡合滑动结构，同时活动座的上端外侧设置有齿块，而且活动座通过齿块与第二齿轮啮合，并且活动座与叶轮为一体化结。

优选的，所述清洁板的直径从上到下逐渐减小，且清洁板的上端直径等于活动座的下端直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该应用于海洋钻井平台的管道修复设备；

1、设置有半齿环、喷头和导杆，通过控制半齿环进行旋转，使得喷头可以进行同步旋转，使得装置可以对管道进行环绕喷涂，同时喷头旋转过程中会间歇接触导杆，使得喷头在导杆斜面推动作用下进行往复弹性旋转，使得喷头采用上下往复式喷涂，通过该结构使得装置可以对管道涂层破损处进行环绕往复式喷涂，使得涂料附着更加均匀，有效提高了装置的喷涂修复效果；

2、设置有微型搅拌杆、活动座和叶轮，通过装置的不断下移，可以使得叶轮在水流作用下带动活动座进行同步旋转，同时活动座会与第二齿轮进行啮合，从而进一步带动微型搅拌杆进行旋转，从而可以对涂料进行自动搅拌，通过该结构使得装置可以对涂料进行自动搅拌，避免涂料发生沉底而影响装置的修复效果；

3、设置有活动座和清洁板，随着装置的移动检测，可以带动清洁板贴合于管道的外壁进行推动，从而对管道外壁上的附着物进行刮落，同时叶轮会带动活动座和清洁板进行同步旋转，从而提高清洁板的刮落清洁效果，通过该结构使得装置可以便捷、有效的对管道外壁上的附着物进行清理，避免管道被腐蚀，从而延长了管道的使用寿命。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明主剖视结构示意图；

图3为本发明俯剖视结构示意图；

图4为本发明活动板俯视结构示意图；

图5为本发明活动板立体结构示意图；

图6为本发明仰视结构示意图；

图7为本发明半齿环俯视结构示意图；

图8为本发明导杆主视结构示意图；

图9为本发明图2中A处放大结构示意图；

图10为本发明图2中B处放大结构示意图。

图中：1、装置主体；2、第一电机；3、滚轮；4、导向柱；5、导向槽；6、容置槽；7、滑槽；8、活动板；801、导向条；9、限位槽；10、电磁铁；11、卡块；12、复位弹簧；13、第一气囊；14、第二气囊；15、第二电机；16、第一齿轮；17、半齿环；18、喷头；19、扭力弹簧；20、导杆；21、涂料仓；22、微型搅拌杆；23、红外探测器；24、第二齿轮；25、活动座；2501、连接块；2502、齿块；26、凹槽；27、叶轮；28、清洁板。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，包括装置主体1、第一电机2、滚轮3、导向柱4、导向槽5、容置槽6、滑槽7、活动板8、导向条801、限位槽9、电磁铁10、卡块11、复位弹簧12、第一气囊13、第二气囊14、第二电机15、第一齿轮16、半齿环17、喷头18、扭力弹簧19、导杆20、涂料仓21、微型搅拌杆22、红外探测器23、第二齿轮24、活动座25、连接块2501、齿块2502、凹槽26、叶轮27和清洁板28，装置主体1的上端内部设置有第一电机2，且第一电机2的输出端螺栓连接有滚轮3，并且装置主体1的侧面设置有导向柱4，装置主体1的侧面开设有导向槽5，且装置主体1的上端外壁开设有容置槽6，并且容置槽6的侧壁开设有滑槽7，容置槽6的内侧设置有活动板8，且活动板8的内壁开设限位槽9，装置主体1的上端内部设置有电磁铁10，且电磁铁10的外侧设置有卡块11，并且卡块11与装置主体1之间连接有复位弹簧12，装置主体1的内壁设置有第一气囊13，且装置主体1的内部设置有第二气囊14，并且装置主体1的中间位置安装有第二电机15，第二电机15的输出端键连接有第一齿轮16，装置主体1的内部轴承连接有半齿环17，且半齿环17的侧壁连接有喷头18，并且喷头18与半齿环17之间连接有扭力弹簧19，装置主体1的内壁螺栓固定有导杆20，且装置主体1的内部开设有涂料仓21，并且装置主体1的内壁安装有红外探测器23，涂料仓21的内部设置有微型搅拌杆22，且微型搅拌杆22的下端连接有第二齿轮24，装置主体1的下端设置有活动座25，且装置主体1的下端外壁开设有凹槽26，活动座25的外侧设置有叶轮27，且活动座25的下端螺栓固定有清洁板28；

装置主体1呈半圆筒形结构，且装置主体1对称设置有2个，并且装置主体1的直径从上到下逐渐减小，而且装置主体1的内侧等角度设置有滚轮3，采用分体拼接时的结构，使得装置可以便捷的安装于待修复管道的外侧，同时通过滚轮3的滚动，可以带动装置沿管道进行行走，从而提高了装置的使用便捷性；

活动板8与容置槽6间隙配合，且活动板8呈圆弧形结构，并且活动板8的外侧设置有导向条801，同时导向条801与滑槽7构成卡合滑动结构，通过沿滑槽7滑动活动板8，可以使得活动板8滑动贴合于另一块装置主体1表面的容置槽6，从而提高了两块装置主体1之间拼接结构的稳定性；

卡块11与限位槽9构成卡合结构，且卡块11通过复位弹簧12与装置主体1构成弹性结构，通过复位弹簧12的弹力作用可以使得卡块11自动卡入限位槽9中，从而对活动板8进行限位，从而完成两块装置主体1之间的稳定拼接；

第一气囊13与装置主体1构成卡嵌结构，且第一气囊13呈半圆环形结构，并且第一气囊13关于半齿环17对称设置有2组，同时第一气囊13的材质弹力小于第二气囊14的材质弹力，而且第一气囊13与第二气囊14相互连通，通过第一气囊13，可以有效提高装置与管道之间的密封性，当装置下潜较深时，在水压作用下，使得第二气囊14可以将其内部的气体自动输入第一气囊13中，从而避免第一气囊13在水压作用下发生收缩而影响密封性；

半齿环17与第一齿轮16啮合连接，且半齿环17的内壁等角度连接有喷头18，通过多个喷头18，使得装置可以对管道进行环绕式喷涂，有效扩大装置的可修复面积，使得装置的修复适用性更强；

喷头18通过扭力弹簧19与半齿环17构成弹性旋转结构，且喷头18与导杆20的位置相对应，并且导杆20均匀分布于装置主体1的内侧，同时导杆20的下端呈斜面结构，通过半齿环17的旋转，可以带动喷头18进行同步旋转，同时当喷头18旋转过程中接触导杆20时，可以拨动喷头18进行弹性旋转，从而扩大了喷头18的喷涂面积，同时往复旋转的喷头18可以有效提高装置的喷涂效果，使得涂料可以均匀附着于管道外壁；

活动座25的内壁设置有连接块2501，且连接块2501的剖面呈球形结构，并且连接块2501与凹槽26构成卡合滑动结构，同时活动座25的上端外侧设置有齿块2502，而且活动座25通过齿块2502与第二齿轮24啮合，并且活动座25与叶轮27为一体化结构，当装置沿管道进行下移时，可以使得叶轮27在水流冲击作用下进行自动旋转，从而带动活动座25与第二齿轮24进行啮合，使得第二齿轮24可以带动微型搅拌杆22进行自动旋转，从而避免涂料仓21中的涂料沉底而影响装置的涂层修复效果；

清洁板28的直径从上到下逐渐减小，且清洁板28的上端直径等于活动座25的下端直径，通过该结构可以使得装置下移过程中清洁板28可以自动对管道外壁上的附着物进行刮落，同时活动座25会带动清洁板28进行旋转，从而提高清洁板28的刮落效果。

工作原理：在使用该应用于海洋钻井平台的管道修复设备时，首先，如图1-5所示，将两块装置主体1贴合于管道的外侧，使得两个装置主体1外侧的导向柱4插入对方侧面的导向槽5中，从而使得两块装置主体1可以对齐拼接，然后接通电磁铁10的电源，使得卡块11在磁力作用下进行弹性收缩，然后沿滑槽7滑动活动板8，使得活动板8滑入另一块装置主体1表面的容置槽6中，然后断开电磁铁10的电源，使得卡块11在复位弹簧12的弹力作用下自动卡入限位槽9中，从而完成装置主体1的拼接安装，此时第一气囊13紧密贴合于管道的外壁，然后控制第一电机2带动滚轮3，使得滚轮3旋转，从而驱动装置沿管道的外壁进行活动，此时环状分布的红外探测器23可以对管道的外壁进行实时红外探测，由于涂层与金属管体对红外线的反射率不同，使得装置可以准确的检测处管道外壁涂层破损处；

如图2和图7-9所示，当检测到涂层破损时，控制装置进行移动，使得喷头18对准涂层破损处，此时第一气囊13依旧起到密封作用，然后控制第二电机15带动第一齿轮16进行旋转，使得第一齿轮16与半齿环17进行啮合作用，此时半齿环17可以带动喷头18进行同步旋转，使得喷头18可以对管道外壁进行环形喷涂，且在喷头18旋转过程中，喷头18会间歇接触导杆20，此时喷头18会在导杆20拨动下进行弹性旋转，使得喷头18可以进行往复喷涂，有效提高装置的喷涂修复效果，喷涂完成后，静置一段时间后，装置可以继续进行检测、修复；

如图2、图6和图10所示，随着装置的移动，可以使得叶轮27在水流作用下自动进行旋转，从而带动活动座25沿凹槽26进行旋转，此时活动座25会通过其上端外侧设置的齿块2502与第二齿轮24进行啮合，从而带动第二齿轮24和微型搅拌杆22进行同步旋转，使得微型搅拌杆22可以自动对涂料仓21中的涂料进行搅拌，避免涂料发生沉底而影响涂层修复效果，同时活动座25会带动清洁板28进行旋转，使得清洁板28在推进过程中可以进行自转，使得清洁板28可以对管道外侧的吸附物进行刮落、清理，避免管道被腐蚀，延长管道的使用寿命，从而完成一系列工作。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，包括装置主体（1）、活动板（8）、第一气囊（13）、微型搅拌杆（22）和叶轮（27），其特征在于：所述装置主体（1）的上端内部设置有第一电机（2），且第一电机（2）的输出端螺栓连接有滚轮（3），并且装置主体（1）的侧面设置有导向柱（4），所述装置主体（1）的侧面开设有导向槽（5），且装置主体（1）的上端外壁开设有容置槽（6），并且容置槽（6）的侧壁开设有滑槽（7），所述容置槽（6）的内侧设置有活动板（8），且活动板（8）的内壁开设限位槽（9），所述装置主体（1）的上端内部设置有电磁铁（10），且电磁铁（10）的外侧设置有卡块（11），并且卡块（11）与装置主体（1）之间连接有复位弹簧（12），所述装置主体（1）的内壁设置有第一气囊（13），且装置主体（1）的内部设置有第二气囊（14），并且装置主体（1）的中间位置安装有第二电机（15），所述第二电机（15）的输出端键连接有第一齿轮（16），所述装置主体（1）的内部轴承连接有半齿环（17），且半齿环（17）的侧壁连接有喷头（18），并且喷头（18）与半齿环（17）之间连接有扭力弹簧（19），所述装置主体（1）的内壁螺栓固定有导杆（20），且装置主体（1）的内部开设有涂料仓（21），并且装置主体（1）的内壁安装有红外探测器（23），所述涂料仓（21）的内部设置有微型搅拌杆（22），且微型搅拌杆（22）的下端连接有第二齿轮（24），所述装置主体（1）的下端设置有活动座（25），且装置主体（1）的下端外壁开设有凹槽（26），所述活动座（25）的外侧设置有叶轮（27），且活动座（25）的下端螺栓固定有清洁板（28），所述装置主体（1）呈半圆筒形结构，且装置主体（1）对称设置有2个，并且装置主体（1）的直径从上到下逐渐减小，而且装置主体（1）的内侧等角度设置有滚轮（3），所述第一气囊（13）与装置主体（1）构成卡嵌结构，且第一气囊（13）呈半圆环形结构，并且第一气囊（13）关于半齿环（17）对称设置有2组，同时第一气囊（13）的材质弹力小于第二气囊（14）的材质弹力，而且第一气囊（13）与第二气囊（14）相互连通，所述半齿环（17）与第一齿轮（16）啮合连接，且半齿环（17）的内壁等角度连接有喷头（18）。

2.根据权利要求1所述的一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，其特征在于：所述活动板（8）与容置槽（6）间隙配合，且活动板（8）呈圆弧形结构，并且活动板（8）的外侧设置有导向条（801），同时导向条（801）与滑槽（7）构成卡合滑动结构。

3.根据权利要求1所述的一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，其特征在于：所述卡块（11）与限位槽（9）构成卡合结构，且卡块（11）通过复位弹簧（12）与装置主体（1）构成弹性结构。

4.根据权利要求1所述的一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，其特征在于：所述喷头（18）通过扭力弹簧（19）与半齿环（17）构成弹性旋转结构，且喷头（18）与导杆（20）的位置相对应，并且导杆（20）均匀分布于装置主体（1）的内侧，同时导杆（20）的下端呈斜面结构。

5.根据权利要求1所述的一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，其特征在于：所述活动座（25）的内壁设置有连接块（2501），且连接块（2501）的剖面呈球形结构，并且连接块（2501）与凹槽（26）构成卡合滑动结构，同时活动座（25）的上端外侧设置有齿块（2502），而且活动座（25）通过齿块（2502）与第二齿轮（24）啮合，并且活动座（25）与叶轮（27）为一体化结构。

6.根据权利要求1所述的一种应用于海洋钻井平台的管道修复设备，其特征在于：所述清洁板（28）的直径从上到下逐渐减小，且清洁板（28）的上端直径等于活动座（25）的下端直径。

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