CN206738712U - 海底管道缺陷修复工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种海底管道缺陷修复工具，包括夹紧模块结构、涂覆模块结构和缠绕模块结构，能由水下机器人操控的、且能夹持海底待修复管道的夹紧模块结构一侧连接有能在海底待修复管道的缺陷区形成涂覆层的涂覆模块结构，涂覆模块结构能周向开合地套设于海底待修复管道的外壁上、且能沿海底待修复管道的轴向移动，涂覆模块结构远离夹紧模块结构的一侧连接有能在涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构，缠绕模块结构能沿海底待修复管道的轴向移动、且能绕海底待修复管道转动。该修复工具由水下机器人(ROV)来操作，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整，效率高，很好的解决了深水环境下的海底管道的缺陷修复问题。

Description

海底管道缺陷修复工具

技术领域

本实用新型涉及海底管道修复技术领域，尤其涉及一种海底管道缺陷修复工具，尤其适用于深水环境下水下机器人(ROV)的操作。

背景技术

海底管道堪称经济“命脉”，其安全性直接影响着能源生产效率。海洋环境的复杂性、随机性使得海底管道在服役过程中经常会因腐蚀、裂纹和第三方损害等造成小型缺陷，严重的会引发海洋油气资源泄露，给环境和经济带来不利后果。

在深水环境下对海底管道的缺陷部位进行修复时，存在如下问题：(1)能见度低、海流活跃、沉积物多样等不利人工下潜操作的海洋环境；(2)作业时间短，海洋环境下环氧树脂不能与淡水或者盐水共存，预留修复时间短；(3)人体下潜深度有限；(4)所选择的修复材料必须是环境友好型的。

在海底管道修复领域，现有技术中已经有相关的成果，但是存在着可操作性差、工程适用性低、不适用于深海等不足。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种海底管道缺陷修复工具，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种海底管道缺陷修复工具，克服现有技术中存在的可操作性差、工程适用性低、不适于深海等问题，该修复工具由水下机器人(ROV)来操作，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整，效率高，很好的解决了深水环境下的海底管道的缺陷修复问题。

本实用新型的目的是这样实现的，一种海底管道缺陷修复工具；所述海底管道缺陷修复工具包括能由水下机器人操控的、且能夹持海底待修复管道的夹紧模块结构，所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述海底待修复管道的缺陷区形成涂覆层的涂覆模块结构，所述涂覆模块结构能周向开合地套设于所述海底待修复管道的外壁上、且能沿所述海底待修复管道的轴向移动，所述涂覆模块结构远离所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构，所述缠绕模块结构能沿所述海底待修复管道的轴向移动、且能绕所述海底待修复管道转动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述夹紧模块结构为夹紧钳结构，所述夹紧模块结构包括一端连接的上钳和下钳，所述下钳能沿所述上钳的一端移动、且能固定夹紧所述海底待修复管道，所述上钳包括能卡套于所述海底待修复管道上的上钳爪，所述上钳爪的一侧连接所述涂覆模块结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述下钳包括下钳爪，所述下钳爪的一端设置有下钳连接部，所述上钳爪的一端设置有上钳连接部，所述下钳连接部插设于所述上钳连接部内、且能沿所述上钳连接部移动；所述上钳连接部上自外而内的插设有能带动所述下钳移动的操作杆，所述操作杆的底端穿设通过所述下钳连接部后套设有夹紧弹簧，所述夹紧弹簧的两端分别顶抵于所述下钳连接部的底面下方和所述上钳连接部的底面上方。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述涂覆模块结构包括涂覆套筒本体，所述涂覆套筒本体至少由两个能沿周向旋转打开、且能沿周向固定连接的瓣体构成；所述涂覆套筒本体的内侧壁上设置有轴向两端封闭的环形槽，所述环形槽与所述海底待修复管道的外壁之间构成环形涂层空间；至少一个所述瓣体的外壁上设有能绕所述瓣体旋转、且能卡止固定的涂覆材料盛放容器，所述涂覆材料盛放容器与所述瓣体的外壁相抵靠的内侧壁上开设有涂覆材料流出孔，所述瓣体的侧壁上设置有能连通所述涂覆材料流出孔和所述环形涂层空间的涂覆材料流入孔，所述涂覆材料盛放容器的外壁上还设置有允许气体单向排出的排气孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述涂覆套筒本体的轴向一端连接于所述夹紧模块结构，所述涂覆套筒本体的轴向另一端通过回转支承连接所述缠绕模块结构；所述涂覆套筒本体的轴向一端设置有能连接于所述夹紧模块结构上的涂覆模块连接件，所述回转支承包括连接于所述涂覆套筒本体的轴向另一端的内圈，所述内圈的径向外侧连接有能转动的外圈，所述外圈与所述缠绕模块结构连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述涂覆材料盛放容器上、位于所述涂覆材料流出孔处设置有位置感应器，所述涂覆材料盛放容器内还设置有加热器，所述加热器用于加热所述涂覆材料盛放容器内的涂覆材料，所述加热器上电连接有加热电路和加热控制开关，所述加热控制开关上设置有开关感应器，所述位置感应器与所述开关感应器电连接，所述位置感应器用于感应所述涂覆材料流入孔的位置并将感应到的位置信号发送给所述开关感应器，所述开关感应器用于接收所述位置感应器发送的位置信号并根据所述位置信号控制所述加热控制开关的开闭。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述瓣体的内侧壁上、位于所述环形槽靠近所述缠绕模块结构的一端设置有毛刷。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述涂覆套筒本体的内侧壁上、位于所述环形槽的轴向两端均设置有能沿轴向密封所述环形涂层空间的密封圈。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述瓣体的外壁上设置有沿周向设置的导向槽，所述涂覆材料盛放容器的内侧壁上设置有与所述导向槽匹配的导轨，所述导轨能沿所述导向槽旋转、且能卡止于所述导向槽内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述缠绕模块结构包括连接于所述涂覆套筒本体的轴向一端的、且与所述海底待修复管道的轴向平行设置的缠绕带卷轴，所述缠绕带卷轴上套设有缠绕带。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述缠绕模块结构还包括与所述缠绕带卷轴平行设置的缠绕带导向轴，所述缠绕带导向轴上设置有缠绕带导向结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述缠绕带导向结构上设置有能开启的蜡液盛放容器。

由上所述，本实用新型提供的海底管道缺陷修复工具具有如下有益效果：

(1)本实用新型的海底管道缺陷修复工具的夹紧模块结构能够由水下机器人操控实现对海底待修复管道的平稳夹持，涂覆模块结构由水下机器人操控完成海底待修复管道上的小型缺陷的涂覆，缠绕模块结构在水下机器人的操控下完成缠绕带对涂覆层的缠绕保护；

(2)本实用新型的海底管道缺陷修复工具的夹紧模块结构，结构简单，修复过程中对海底待修复管道的径向载荷较小，修复过程全程中夹紧模块结构均夹持固定海底待修复管道，避免缠绕模块结构的旋转运动使得海底待修复管道产生局部扭转变形与剪切应力；

(3)本实用新型的海底管道缺陷修复工具的缠绕模块结构能对缠绕层的外部进行涂蜡处理，涂蜡处理能防止海底待修复管道上的修复区被海洋环境腐蚀；

(4)本实用新型的海底管道缺陷修复工具中使用的涂覆材料、缠绕带材料均为环保友好型材料，对海洋物种群的影响较低；

(5)本实用新型的海底管道缺陷修复工具由水下机器人操控，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整、效率高。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的海底管道缺陷修复工具的结构示意图。

图2：为本实用新型的夹紧模块结构的结构示意图。

图3：为本实用新型的涂覆模块结构的结构示意图。

图4：为本实用新型的瓣体的外侧结构示意图。

图5：为本实用新型的瓣体的内侧结构示意图。

图6：为本实用新型的缠绕模块结构和回转支承的结构示意图。

图7：为本实用新型的缠绕带导向结构的结构示意图。

图中：

100、海底管道缺陷修复工具；

1、夹紧模块结构；

11、上钳；

111、上钳爪；112、上钳连接部；

12、下钳；

121、下钳爪；122、下钳连接部；

13、操作杆；131、手柄；

14、夹紧弹簧；

2、涂覆模块结构；

21、涂覆套筒本体；

210、瓣体；211、涂覆模块连接件；212、环形槽；213、涂覆材料流入孔；214、密封圈；215、导向槽；

22、涂覆材料盛放容器；

23、毛刷；

3、缠绕模块结构；

31、缠绕带卷轴；

32、缠绕带；

33、缠绕带导向轴；

34、缠绕带导向结构；

35、缠绕模块连接板；

36、蜡液盛放容器；

4、回转支承；

41、内圈；42、外圈；

9、海底待修复管道。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图7所示，本实用新型提供一种海底管道缺陷修复工具100，海底管道缺陷修复工具100包括能由水下机器人(ROV，也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人，水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，水下机器人可在高度危险环境、被污染环境以及零可见度的水域代替人工在水下长时间作业，水下机器人本身具有人工智能，也可以远程控制，根据预设的程序，水下机器人可以完成修复工作；水下机器人为现有技术，图中未示出)操控的、且能夹持海底待修复管道9的夹紧模块结构1，水下机器人上设置有手臂(现有技术，图中未示出)，手臂能操控夹紧模块结构1；夹紧模块结构1的一侧连接有能在海底待修复管道9的缺陷区(一般为腐蚀凹坑、外表裂纹等小型缺陷)形成涂覆层的涂覆模块结构2，涂覆模块结构2能周向开合地套设于海底待修复管道9的外壁上、且能沿海底待修复管道9的轴向移动，涂覆模块结构2远离夹紧模块结构1的一侧连接有能在涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构3，缠绕模块结构3能沿海底待修复管道9的轴向移动、且能绕海底待修复管道9转动。本实用新型的海底管道缺陷修复工具100的夹紧模块结构1能够由水下机器人操控实现对海底待修复管道9的平稳夹持，涂覆模块结构2由水下机器人操控完成海底待修复管道上的小型缺陷的涂覆，缠绕模块结构3在水下机器人的操控下完成缠绕带对涂覆层的缠绕保护；夹紧模块结构1结构简单，修复过程中对海底待修复管道9的径向(此处的径向是指海底待修复管道9的直径方向)载荷较小，修复过程全程中夹紧模块结构1均夹持固定海底待修复管道9，避免缠绕模块结构3的旋转运动使得海底待修复管道9产生局部扭转变形与剪切应力；海底管道缺陷修复工具100由水下机器人操控，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整、效率高。

进一步，如图1、图2所示，夹紧模块结构1为夹紧钳结构，夹紧模块结构1包括一端连接的上钳11和下钳12，下钳12能沿上钳11的一端移动、且能固定夹紧海底待修复管道9，上钳11包括能卡套于海底待修复管道9上的上钳爪111，上钳爪111的一侧连接涂覆模块结构2。在本实施方式中，下钳12包括下钳爪121，下钳爪121的一端设置有下钳连接部122，上钳爪111的一端设置有上钳连接部112，下钳连接部122插设于上钳连接部112内、且能沿上钳连接部112移动；上钳连接部112上自外而内的插设有能带动下钳12移动的操作杆13，在本实用新型的一具体实施例中，操作杆13的一端设置有便于持握的手柄131；操作杆13的底端穿设通过下钳连接部122后套设有夹紧弹簧14，夹紧弹簧14的两端分别顶抵于下钳连接部122的底面下方和上钳连接部112的底面上方。在修复工具下放过程中，夹紧模块结构1呈放松状态，到达海底待修复管道9的缺陷区附近时，水下机器人的手臂按压手柄131，操作杆13带动下钳连接部122下移进而使下钳12下移，此时夹紧弹簧14被压缩，夹紧模块结构1的钳口张开，水下机器人将夹紧模块结构1套于海底待修复管道9上，水下机器人松开手柄131，下钳12在夹紧弹簧14的恢复力的作用下上移，并且在夹紧弹簧14的恢复力的作用下上钳11和下钳12夹紧海底待修复管道9。当需要海底管道缺陷修复工具100移动或作业完成离开海底待修复管道9时，水下机器人的手臂按压手柄131，夹紧模块结构1的钳口张开，将其挪移离开海底待修复管道9。夹紧模块结构1结构简单，修复过程中对海底待修复管道9的径向载荷较小，修复过程全程中夹紧模块结构1均夹持固定海底待修复管道9。

进一步，如图1、图3、图4、图5所示，涂覆模块结构2包括涂覆套筒本体21，在本实施方式中，涂覆套筒本体21至少包括两个能沿周向旋转打开、且能沿周向固定连接的瓣体210(瓣体210的数量可以是三个或更多个，该数量根据实际使用情况确定)，两个瓣体210的一侧通过铰接轴转动连接，在本实用新型的一具体实施例中，一个瓣体210的一侧设置有间隔设置的、两端直径尺寸减小的台阶轴，另一个瓣体210的一侧设置有间隔设置的、能转动套设台阶轴的端部的铰接套，两个瓣体210的一侧铰接时，台阶轴的两端均转动穿设于铰接套中，该铰接方式中未采用贯通的芯轴结构，安装方便，台阶轴磨损较小；两个瓣体210的另一侧通过螺栓固定连接。涂覆套筒本体21的轴向一端连接于夹紧模块结构1，涂覆套筒本体21的轴向另一端通过回转支承4连接缠绕模块结构3，在本实施方式中，涂覆套筒本体21的轴向一端设置有能连接于夹紧模块结构1上的涂覆模块连接件211，涂覆模块连接件211设置于一个瓣体210上，在本实用新型的一具体实施例中，涂覆模块连接件211焊接于夹紧模块结构1的上钳爪111靠近涂覆模块结构2的一侧上；回转支承4包括连接于涂覆套筒本体21的轴向另一端的内圈41，内圈41的径向(此处径向指的是内圈的直径方向，与海底待修复管道9的直径向方向相同)外侧连接有能转动的外圈42，外圈42与缠绕模块结构3连接，外圈42能在水下机器人的手臂的拨动下转动，进而带动缠绕模块结构3绕海底待修复管道9转动。涂覆套筒本体21的内侧壁上设置有轴向两端封闭的环形槽212，环形槽212与海底待修复管道9的外壁之间构成环形涂层空间，在本实用新型的一具体实施例中，海底待修复管道9的直径尺寸为14寸，此时设定环形涂层空间的厚度为3mm(即环形槽的槽底与海底待修复管道9的外壁之间的径向尺寸)。在本实施方式中，涂覆套筒本体的内侧壁上、位于环形槽的轴向两端均设置有能沿轴向密封环形涂层空间的密封圈214，密封圈214为VX金属密封圈，VX金属密封圈为现有技术，具有较好的密封效果；至少一个瓣体210的外壁上设有能绕所述瓣体旋转、且能卡止固定的涂覆材料盛放容器22，在本实施方式中，为了涂覆更加均匀，涂覆材料盛放容器22的数量与瓣体210的数量相同，涂覆材料一般为环氧树脂，涂覆材料盛放容器22与涂覆套筒本体21的外壁相抵靠的内侧壁上开设有涂覆材料流出孔，涂覆套筒本体21的侧壁上设置有能连通涂覆材料流出孔和环形涂层空间的涂覆材料流入孔213，在本实用新型的一具体实施例中，涂覆材料流入孔213的孔径为10mm。涂覆作业前，涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213相互错开，需要进行涂覆作业时，转动涂覆材料盛放容器22，使涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213相互连通，涂覆材料经过涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213进入环形涂层空间中，形成涂覆层。涂覆材料盛放容器22的外侧壁上设置有允许气体单向排出(即该排气孔具有单项选择性)的排气孔，排气孔远离涂覆材料流出孔设置，且不会有涂覆材料流出，排气孔便于排出水和空气，保证涂覆材料不会因为负压造成涂覆不均匀。

进一步，涂覆材料盛放容器22上、位于涂覆材料流出孔处设置有位置感应器(现有技术，图中未示出)，涂覆材料盛放容器内还设置有加热器(现有技术，图中未示出)，加热器用于加热涂覆材料盛放容器22内的涂覆材料，加热器上电连接有加热电路和加热控制开关，加热控制开关上设置有开关感应器，在本实施方式中，加热电路预埋在涂覆材料盛放容器上，位置感应器与开关感应器电连接，位置感应器用于感应涂覆材料流入孔213的位置并将感应到的位置信号发送给开关感应器，开关感应器用于接收位置感应器发送的位置信号并根据位置信号控制加热控制开关的开闭。当位置感应器感应到涂覆材料流入孔213与涂覆材料流出孔相互错开时，此时发出的位置信号为错开信号，开关感应器接收到错开信号后加热控制开关处于关闭状态，加热电路不会接通(即加热器呈停止工作状态)；当位置感应器感应到涂覆材料流入孔213与涂覆材料流出孔相互连通时，此时发出的位置信号为连通信号，开关感应器接收到连通信号后加热控制开关开启，加热电路接通，加热器进行加热作业，涂覆材料盛放容器22内的涂覆材料经加热后快速流出涂覆材料盛放容器22经涂覆材料流入孔213进入环形涂层空间，液态的涂覆材料对缺陷区进行快速的涂覆，涂覆完成后等待一段时间(等待的时间根据加热电路的功率和加热涂覆材料的量换算，可根据实际需要进行调整)后，水下机器人转动涂覆材料盛放容器22，涂覆材料流入孔213与涂覆材料流出孔相互错开，加热停止。

进一步，如图4所示，瓣体210的外壁上设置有沿周向设置的导向槽215，涂覆材料盛放容器22的内侧壁上设置有与导向槽215匹配的导轨，导轨能沿导向槽215旋转、且能卡止于导向槽215内。在本实施方式中，导向槽215的横截面呈T形结构，导向槽215的两端设置有沿涂覆套筒本体21的轴向设置的卡止槽，导轨两端设置有能轴向移动卡止于卡止槽中的卡止块，两个卡止槽之间连通设置有沿瓣体210的周向设置的圆弧形槽，卡止槽和圆弧形槽构成“[”形结构，圆形弧槽的弧长尺寸需要能够满足涂覆材料盛放容器22上的涂覆材料流出孔与涂覆材料流入孔213由错开到连通的需求；涂覆材料盛放容器22旋转到圆形弧槽一端时，轴向推动涂覆材料盛放容器22，使其导轨一端的卡止块卡止于圆弧形槽一端的卡止槽内，涂覆材料流出孔与涂覆材料流入孔213相互连通；需要旋转涂覆材料盛放容器22时，沿轴向拉动使其脱离卡止槽，沿圆形弧槽转向旋转涂覆材料盛放容器22，涂覆材料流出孔与涂覆材料流入孔213相互错开，涂覆材料盛放容器22旋转到圆形弧槽另一端时，轴向推动涂覆材料盛放容器22，使其导轨另一端的卡止块卡止于圆弧形槽另一端的卡止槽内，卡止槽能避免涂覆材料盛放容器22晃动，保证工作过程中的稳定性。

进一步，如图5所示，涂覆套筒本体21的内侧壁上、位于环形槽212靠近缠绕模块结构3的一端设置有毛刷23，毛刷23的材质较软，且毛刷23的内径尺寸略小于环形槽212的槽底位置的直径尺寸。在涂覆层成型后，沿海底待修复管道9的轴向移动涂覆模块结构2时，毛刷23能将涂覆层表面修平整，方便缠绕模块结构3的缠绕作业。

进一步，如图6、图7所示，缠绕模块结构3包括连接于涂覆套筒本体21的轴向一端的、且与海底待修复管道9的轴向平行设置的缠绕带卷轴31，缠绕带卷轴31上套设有缠绕带32。在本实施方式中，缠绕带32为碳纤维带，碳纤维带缠绕构成带卷结构，带卷结构套设在缠绕带卷轴31上。为防止缠绕带32被污染损坏，缠绕带32带有外壳保护，外壳上开设有细缝，便于单层缠绕带32伸出。

在本实施方式中，缠绕模块结构3还包括与缠绕带卷轴31平行设置的缠绕带导向轴33，缠绕带导向轴33上设置有缠绕带导向结构34，缠绕带导向结构34为缠绕带32提供一定的张力，并能使缠绕带32的初始端能良好地接触在涂覆层上。在本实施方式中，缠绕模块结构3包括缠绕模块连接板35，缠绕模块连接板35固定连接于回转支承4的外圈42上，缠绕带卷轴31和缠绕带导向轴33固定连接于缠绕模块连接板35上，外圈42转动时能带动缠绕带卷轴31和缠绕带导向轴33同步转动。在本实用新型的一具体实施例中，缠绕带导向结构34包括与水平方向呈一定夹角设置的斜板，斜板能够方便缠绕带32平整缠绕于海底待修复管道9的缺陷区涂覆层的外部，斜板与水平方向之间的夹角大小能够影响到缠绕层的厚度。涂覆层成型后，水下机器人按压手柄使下钳爪松开海底待修复管道9，同时沿海底待修复管道9的轴向移动修复工具，使缠绕模块结构3位于涂覆层的位置，水下机器人将缠绕带32的初始端跨接到缠绕带导向轴33上并通过缠绕带导向结构34包覆于涂覆层上，之后水下机器人的手臂转动回转支承4的外圈42，缠绕带卷轴31和缠绕带导向轴33随其同步转动，此时缠绕带32随缠绕带卷轴31转动包覆涂覆层构成缠绕层，缠绕层一般为多层结构。

进一步，如图7所示，缠绕带导向结构34上设置有能开启的蜡液盛放容器36。为便于更换，蜡液盛放容器36设置于缠绕带导向结构34的中部。当缠绕带32缠绕到最后一层时，水下机器人开启蜡液盛放容器36，并同时继续转动外圈42，蜡液盛放容器36随外圈42同步转动，完成缠绕层的涂蜡处理。涂蜡处理能防止海底待修复管道9上的修复区被海洋环境腐蚀。

本实用新型的海底管道缺陷修复工具100的一具体实施例的具体使用过程如下：

步骤a、为水下机器人输入操控程序(现有技术)后，水下机器人携带海底管道缺陷修复工具100下潜，到达事先检测出的海底待修复管道9的缺陷区位置；

步骤b、水下机器人向下压手柄131，操作杆13带动下钳12下移，夹紧弹簧14被压缩，夹紧模块结构1的钳口张开，水下机器人将夹紧模块结构1套于海底待修复管道9上，水下机器人松开手柄131，下钳12在夹紧弹簧14的恢复力的作用下上移，并且在夹紧弹簧14的恢复力的作用下上钳11和下钳12夹紧海底待修复管道9，此时一端通过涂覆模块连接件211与上钳爪111固定连接的一瓣体210抵靠套于海底待修复管道9的外壁上，另一个瓣体处于悬垂状态。

步骤c、将两个瓣体210通过螺栓连接构成套筒状结构，环形槽212的内壁与海底待修复管道9的缺陷区的外壁之间形成环形涂层空间；此时，涂覆套筒本体21的涂覆材料流入孔213与涂覆材料盛放容器22的涂覆材料流出孔相互错开；

步骤d、水下机器人转动涂覆材料盛放容器22并轴向推动涂覆材料盛放容器22使其卡止，使涂覆材料流出孔和涂覆材料流入孔213相互连通，涂覆材料流出孔处的位置感应器将连通信号发送给开关感应器，开关感应器接收到连通信号后控制加热控制开关开启，加热电路接通，加热器进行加热作业，涂覆材料盛放容器22内的涂覆材料经加热后快速流出涂覆材料盛放容器22经涂覆材料流入孔213进入环形涂层空间，液态的涂覆材料对缺陷区进行涂覆，涂覆完成后等待3分钟，形成涂覆层，同时水下机器人沿轴向拉动涂覆材料盛放容器22使其离开卡止槽，转动涂覆材料盛放容器22，涂覆材料流入孔213与涂覆材料流出孔相互错开，涂覆材料停止流入，涂覆材料盛放容器22旋转到圆形弧槽另一端时，轴向推动涂覆材料盛放容器22，使其导轨另一端的卡止块卡止于圆弧形槽另一端的卡止槽内；

步骤e、涂覆层成型后，水下机器人用机器人手柄(现有技术)略松动瓣体连接的螺栓，防止拖动工具时产生大的剪切应力，接下来水下机器人按压手柄131，使夹紧模块结构1松开海底待修复管道9，同时水下机器人拖动海底管道缺陷修复工具100沿海底待修复管道9的轴向移动450mm，此时缠绕模块结构3位于涂覆层的位置，水下机器人松开手柄131，夹紧模块结构1夹持固定于海底待修复管道9上；

步骤f、水下机器人将缠绕带32的初始端跨接到缠绕带导向轴33上并通过缠绕带导向结构34包覆于涂覆层上，缠绕带32的初始缠绕角度为60°(与海底待修复管道9的中心轴的夹角，可以根据缠绕层的厚度需求进行调整)，之后水下机器人的手臂以一定速度转动回转支承4的外圈42，缠绕带卷轴31和缠绕带导向轴33随其同步转动，此时缠绕带32随缠绕带卷轴31转动包覆涂覆层构成缠绕层；

步骤g、当缠绕带32缠绕到最后一层时，水下机器人开启蜡液盛放容器36，并同时继续转动外圈42，蜡液盛放容器36随外圈42同步转动，完成缠绕层的涂蜡处理。

步骤h、涂蜡处理结束后，关闭蜡液盛放容器36，松开两个瓣体210之间的螺栓，另一个瓣体处于悬垂状态，水下机器人按压手柄131，使夹紧模块结构1松开海底待修复管道9，并拖动海底管道缺陷修复工具100离开海底待修复管道9。

由上所述，本实用新型提供的海底管道缺陷修复工具具有如下有益效果：

(1)本实用新型的海底管道缺陷修复工具的夹紧模块结构能够由水下机器人操控实现对海底待修复管道的平稳夹持，涂覆模块结构由水下机器人操控完成海底待修复管道上的小型缺陷的涂覆，缠绕模块结构在水下机器人的操控下完成缠绕带对涂覆层的缠绕保护；

(2)本实用新型的海底管道缺陷修复工具的夹紧模块结构，结构简单，修复过程中对海底待修复管道的径向载荷较小，修复过程全程中夹紧模块结构均夹持固定海底待修复管道，避免缠绕模块结构的旋转运动使得海底待修复管道产生局部扭转变形与剪切应力；

(3)本实用新型的海底管道缺陷修复工具的缠绕模块结构能对缠绕层的外部进行涂蜡处理，涂蜡处理能防止海底待修复管道上的修复区被海洋环境腐蚀；

(4)本实用新型的海底管道缺陷修复工具中使用的涂覆材料、缠绕带材料均为环保友好型材料，对海洋物种群的影响较低；

(5)本实用新型的海底管道缺陷修复工具由水下机器人操控，克服了人员下潜的极限，修复过程连续完整、效率高。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (12)

1.一种海底管道缺陷修复工具；其特征在于，所述海底管道缺陷修复工具包括能由水下机器人操控的、且能夹持海底待修复管道的夹紧模块结构，所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述海底待修复管道的缺陷区形成涂覆层的涂覆模块结构，所述涂覆模块结构能周向开合地套设于所述海底待修复管道的外壁上、且能沿所述海底待修复管道的轴向移动，所述涂覆模块结构远离所述夹紧模块结构的一侧连接有能在所述涂覆层上形成缠绕层的缠绕模块结构，所述缠绕模块结构能沿所述海底待修复管道的轴向移动、且能绕所述海底待修复管道转动。

2.如权利要求1所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述夹紧模块结构为夹紧钳结构，所述夹紧模块结构包括一端连接的上钳和下钳，所述下钳能沿所述上钳的一端移动、且能固定夹紧所述海底待修复管道，所述上钳包括能卡套于所述海底待修复管道上的上钳爪，所述上钳爪的一侧连接所述涂覆模块结构。

3.如权利要求2所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述下钳包括下钳爪，所述下钳爪的一端设置有下钳连接部，所述上钳爪的一端设置有上钳连接部，所述下钳连接部插设于所述上钳连接部内、且能沿所述上钳连接部移动；所述上钳连接部上自外而内的插设有能带动所述下钳移动的操作杆，所述操作杆的底端穿设通过所述下钳连接部后套设有夹紧弹簧，所述夹紧弹簧的两端分别顶抵于所述下钳连接部的底面下方和所述上钳连接部的底面上方。

4.如权利要求1所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述涂覆模块结构包括涂覆套筒本体，所述涂覆套筒本体至少由两个能沿周向旋转打开、且能沿周向固定连接的瓣体构成；所述涂覆套筒本体的内侧壁上设置有轴向两端封闭的环形槽，所述环形槽与所述海底待修复管道的外壁之间构成环形涂层空间；至少一个所述瓣体的外壁上设有能绕所述瓣体旋转、且能卡止固定的涂覆材料盛放容器，所述涂覆材料盛放容器与所述瓣体的外壁相抵靠的内侧壁上开设有涂覆材料流出孔，所述瓣体的侧壁上设置有能连通所述涂覆材料流出孔和所述环形涂层空间的涂覆材料流入孔，所述涂覆材料盛放容器的外壁上还设置有允许气体单向排出的排气孔。

5.如权利要求4所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述涂覆套筒本体的轴向一端连接于所述夹紧模块结构，所述涂覆套筒本体的轴向另一端通过回转支承连接所述缠绕模块结构；所述涂覆套筒本体的轴向一端设置有能连接于所述夹紧模块结构上的涂覆模块连接件，所述回转支承包括连接于所述涂覆套筒本体的轴向另一端的内圈，所述内圈的径向外侧连接有能转动的外圈，所述外圈与所述缠绕模块结构连接。

6.如权利要求4所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述涂覆材料盛放容器上、位于所述涂覆材料流出孔处设置有位置感应器，所述涂覆材料盛放容器内还设置有加热器，所述加热器用于加热所述涂覆材料盛放容器内的涂覆材料，所述加热器上电连接有加热电路和加热控制开关，所述加热控制开关上设置有开关感应器，所述位置感应器与所述开关感应器电连接，所述位置感应器用于感应所述涂覆材料流入孔的位置并将感应到的位置信号发送给所述开关感应器，所述开关感应器用于接收所述位置感应器发送的位置信号并根据所述位置信号控制所述加热控制开关的开闭。

7.如权利要求4所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述瓣体的内侧壁上、位于所述环形槽靠近所述缠绕模块结构的一端设置有毛刷。

8.如权利要求4所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述涂覆套筒本体的内侧壁上、位于所述环形槽的轴向两端均设置有能沿轴向密封所述环形涂层空间的密封圈。

9.如权利要求4所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述瓣体的外壁上设置有沿周向设置的导向槽，所述涂覆材料盛放容器的内侧壁上设置有与所述导向槽匹配的导轨，所述导轨能沿所述导向槽旋转、且能卡止于所述导向槽内。

10.如权利要求1所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述缠绕模块结构包括连接于所述涂覆套筒本体的轴向一端的、且与所述海底待修复管道的轴向平行设置的缠绕带卷轴，所述缠绕带卷轴上套设有缠绕带。

11.如权利要求10所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述缠绕模块结构还包括与所述缠绕带卷轴平行设置的缠绕带导向轴，所述缠绕带导向轴上设置有缠绕带导向结构。

12.如权利要求11所述的海底管道缺陷修复工具，其特征在于，所述缠绕带导向结构上设置有能开启的蜡液盛放容器。