CN212482442U - 一种海管表面椭圆度测量工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海管表面椭圆度测量工具包括安装架；安装于安装架上的卡爪机构，卡爪机构包括固定设置于安装架上的固定卡爪、可朝固定卡爪方向往复移动设置于安装架上与固定卡爪配合夹持海管以测量海管的直径的活动卡爪；驱动活动卡爪往复移动的驱动机构；安装于安装架上且与驱动机构和活动卡爪连接以在驱动机构的驱动下带动活动卡爪往复移动的传动机构；安装于安装架上以与外置设备连接或者供操作者握持的把手，外置设备或操作者通过把手带动安装架和卡爪机构沿海管的外周面转动以测量海管同一切面多个角度的直径进而测量出海管表面的椭圆度。该海管表面椭圆度测量工具具有适应范围广、操作简便、测量效率高、测量精确、直观的优点。

Description

一种海管表面椭圆度测量工具

技术领域

本实用新型涉及海管维修技术，更具体地说，涉及一种海管表面椭圆度测量工具。

背景技术

近年来，深水海管数量不断增加，由于海管设计建造年限已久、管道腐蚀、拖网渔船拖拽等原因导致海管损坏的事故越来越频繁。一旦海管发生损坏，将对海洋环境、油气田生产带来巨大威胁。这种突发的海管损坏伴随的海管维修方式一般为切割去除受损海管卡，然后在海管切除端口安装连接器用来与新海管连接或者安装堵漏管进行维修。安装机械连接器或者堵漏管卡之前需要对安装位置的海管表面进行椭圆度测量，以确定该位置海管是否满足机械连接器或堵漏管卡要求。若测量后，海管表面不满足要求，则需要重新寻找位置进行机械连接器的安装。

目前国内已具备的管道椭圆度测量设备均设计用于陆地测试使用，尚未发现用于水下使用的海管椭圆度测量工具，尤其是用于300米以上的深水领域海管椭圆度测量工具。

目前国内已投产的荔湾3-1气田管道水深达1500米，正在开发的陵水17-2项目水深达1700米。深水油气田一旦管道发生泄漏，将会造成严重的海洋环境污染及巨额的经济损失，研究深水海管应急维修设备刻不容缓。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种用于海管表面椭圆度进行测量的测量工具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种海管表面椭圆度测量工具，包括

安装架；

安装于所述安装架上的卡爪机构，所述卡爪机构包括固定设置于所述安装架上的固定卡爪、可朝所述固定卡爪方向往复移动设置于安装架上与所述固定卡爪配合夹持海管以测量所述海管的直径的活动卡爪；

驱动所述活动卡爪往复移动的驱动机构；

安装于所述安装架上且与所述驱动机构和所述活动卡爪连接以在所述驱动机构的驱动下带动所述活动卡爪往复移动的传动机构；

安装于所述安装架上以与外置设备连接或者供操作者握持的把手，所述外置设备或操作者通过所述把手带动所述安装架和所述卡爪机构沿所述海管的外周面转动以测量所述海管同一切面多个角度的直径进而测量出所述海管表面的椭圆度。

优选地，所述安装架包括纵长设置且相对设置以给所述活动卡爪活动导向的两个导轨。

优选地，所述传动机构包括设置于两个所述导轨之间且沿所述导轨的长度方向延伸设置的传动丝杆、以及套设于所述传动丝杆上且与至少一个所述导轨活动连接的滑块；

所述滑块与所述活动卡爪连接。

优选地，所述驱动机构安装在所述安装架的一端且与所述传动丝杆连接。

优选地，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述传动丝杆连接。

优选地，所述安装架还包括设置于所述导轨两端且分别与两个所述导轨连接的两个挡板；

所述传动丝杆的一端与其中一所述挡板可转动连接，所述驱动机构从另一所述挡板穿入与所述传动丝杆连接。

优选地，所述挡板上设有与所述传动丝杆连接的导向轴座。

优选地，所述驱动电机上设有电缆接口。

优选地，所述把手安装于两个所述导轨上，

所述把手包括安装在两个所述导轨上的安装板、以及安装于说安装板上的把手本体。

优选地，所述外置设备包括ROV水下机器人。

实施本实用新型的海管表面椭圆度测量工具，具有以下有益效果：该海管表面椭圆度测量工具可通过驱动机构带动活动卡爪朝固定卡爪方向往复移动与该固定卡爪配合夹持海管并可通过外置装置连接把手带动安装架和卡爪机构沿海管的外周面转动从而根据每次活动卡爪的相对位移测量出海管测量出海管同一切面多个角度的直径进而可测量出海管表面的椭圆度。该海管表面椭圆度测量工具可实现水下快速、便捷测量海管椭圆度，其具有适应范围广、操作简便、测量效率高、测量精确、直观的优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例的海管表面椭圆度测量工具测量海管的状态示意图；

图2是图1所示海管表面椭圆度测量工具的正视图；

图3是图1所示海管表面椭圆度测量工具的俯视图。

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，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1至图2示出了本实用新型海管表面椭圆度测量工具的一些优选实施例。该海管表面椭圆度测量工具1可用于深水海管维修，可实现水下测量海管2表面椭圆度，具体地，其可实现2000米水深海管表面的椭圆度快速、便捷测量，同时也可由潜水员在300米以内的浅水领域操作使用。该海管2表面椭圆度测量工具1通过对海管2表面椭圆度测量可以保证连接器或者堵漏管卡的成功安装。可适用于多个不通过管径海管2椭圆度的测量，有效预防解决了海管维修过程中因海管2椭圆度不符合要求而引发的连接器或堵漏管卡密封不合格问题。该海管表面椭圆度测量工具1具有适应范围广、操作简便、测量效率高、测量精确、直观的优点。

如图1所示，该海管表面椭圆度测量工具1可包括安装架10、卡爪机构20、驱动机构30、传动机构40以及把手50。该安装架10可用于卡爪机构20、驱动机构30以及传动机构40以及把手50的安装。该卡爪机构20可安装于该安装架10上，且其可卡设于该海管2上，从而可测量该海管2的直径。该驱动机构30可安装于该安装架10的一端，其可与该传动机构40连接，该驱动机构30可通过带动该传动机构40传动进而驱动该卡爪机构20夹持海管2。该传动机构40可安装于该安装架10上且与该驱动机构30和该卡爪机构20连接，可在驱动机构30的驱动下带动卡爪机构20夹持海管2并测量出海管2的直径。该把手40可安装在该安装架10上，并可与外置设备连接或者可供操作者握持，以便于外置设备带动安装架10和卡爪机构20沿海管2的外周面转动，进而可测量海管2在同一切面多个角度的直径，从而可便于通过对比多个角度的直径获得该海管2表面的椭圆度。在一些实施例中，该外置设备可以为ROV水下机器人。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，整个测量工具不限于通过外置设备带动转动，其可由操作者带动转动，操作者可握持于该把手50处带动安装架10、卡爪机构20、驱动机构30以及传动机构30一并沿该海管2的外周面转动，进而可测量海管2在同一切面多个角度的直径，从而可便于通过对比多个角度的直径获得该海管2表面的椭圆度。

如图1和图2所示，进一步地，该安装架10可呈长方体中，且其内侧可以为中空结构。在一些实施例中，该安装架10可包括导轨11以及挡板12。在一些实施例中，该导轨11可以为铝型材，该挡板12可以为钢板。该导轨11可以为两个，该两个导轨11可纵长设置且可并排且相对设置。该两个导轨11可用于给该卡爪机构20夹持海管1导向。该挡板12可以为两个，两个档板12可设置于该导轨11的两端，且分别与两个导轨11连接，其可与该导轨11包围形成中空的长方体结构。可以理解地，在其他一些实施例中，该导轨11可以不限于两个。

进一步地，在一些实施例中，该卡爪机构20可包括固定卡爪21以及活动卡爪22。该固定卡爪21可固定设置在该安装架10上，其可通过设置连接机构60与该导轨11紧固连接。该固定卡爪21可呈长条板状，其可沿垂直于该安装架10方向延伸出。该活动卡爪22可安装于该安装架10上，具体地，其可与其中一导轨11可活动连接，由该导轨22导向，并可与该固定卡爪21位于同一侧，该活动卡爪22可朝该固定卡爪21方向往复移动设置，进而可与该固定卡爪21配合夹持海管，从而可便于测量出海管2的直径。该活动卡爪22可沿垂直于该安装架10方向延伸出，其可呈长条板状，测量时可根据还活动卡爪22与该固定卡爪21的相对位移测量出海管2的直径。

在一些实施例中，该驱动机构30可安装在该安装架10其中一端的挡板12上，该驱动机构30可包括驱动电机31，该驱动电机31的输出轴可从该挡板12穿入与该传动机构40连接。具体地，在一些实施例中，该驱动电机31可以为步进电机。该驱动电机31上可设置电缆接口32，使用时，可通过将连接外置电源和/或外置设备的电缆与该电缆接口32连接进而可向该驱动电机31输入电能和/或进行信号传输。

如图1及图3所示，在一些实施例中，该传动机构40可安装于两个导轨11之间。该传动机构40可包括传动丝杆41以及滑块42。该传动丝杆41可设置于两个导轨11之间并可沿该导轨11的长度方向延伸设置，该传动丝杆41的一端可与其中一个挡板12可转动连接，具体地，该挡板12上可设置导向轴座70，该传动丝杆41的一端插入该导向轴座70中，并与该导向轴座70可转动连接。该驱动机构30可从另一端挡板12穿入并通过设置联轴器80与该传动丝杆41连接。具体地，该驱动电机31的输出轴可从另一端挡板12穿入与该传动丝杆41连接，进而可通过转动带动该传动丝杆转动。该滑块42可套设于传动丝杆41上且可其中一个导轨11活动连接，当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该滑块42也可以与两个导轨11均连接。该导轨11可以给该滑块42滑动导向。该滑块42可与该活动卡爪22连接，该滑块42滑动可带动该活动卡爪22往复移动。在一些实施例中，该驱动电机31启动，该传动丝杆41转动可带动滑块42沿导轨11滑动，进而带动活动卡爪22朝固定卡爪21方向往复移动，与该固定卡爪21配合夹持于海管2上。在一些实施例中，该驱动电机31可带动该传动丝杆41转动进而带动滑块42往返运动，从而可调整活动卡爪22与固定卡爪21的相对位移，进而可对不同管径的海管2的直径进行测量。该活动卡爪22的位移可通过传动丝杆41和驱动电机31的转动圈书实现精确记录并通过该驱动电机31上的电缆接口反馈至ROV电子系统，进而通过ROV脐带缆传输至水面上供操作人员分析研究。

进一步地，在一些实施例中，该把手50可安装于该两个导轨11上，其可位于该安装架10的顶部。该把手50可包括安装板51以及把手本体52，在一些实施例中，该安装板51可通过连接螺钉与导轨11固定连接。该把手本体52可呈环状，其可安装于该安装板51上，并可与外置设备连接，或者供操作人员握持。外置设备或者操作者可通过把手带动整个测量工具在海管2的外周面转动，进而对海管2同一切面进行多角度测量，从而可获得海管2表面不同位置的直径的综合数据，并可通过与海管2原设计数据进行对比分析可得出该海管2的椭圆度是否满足后续施工需求。在深水海管连接器或堵漏管卡的安装范围内，对海管2多个切面进行测量，综合研究得出海管2椭圆度数据，分析是否可满足后续施工要求。

该海管表面椭圆度测量工具1在300米以内的浅水领域操作使用时，可将活动卡爪22远离固定卡爪21移动，使得该活动卡爪22与该固定卡爪21之间的间距大于该海管2的外径，再将ROV水下机器人与把手50连接，将测量工具卡在海管2上，并使其固定卡爪21紧靠海管2表面，可将电源和信号传输的电缆连接至电缆接口32，通过电缆接口32输入电能驱动该驱动电机31旋转，通过联轴器80带动传动丝杆41旋转运动，进而带动滑块42根据管径的不同带动活动卡爪22做远离或者靠近该固定卡爪21移动，再人工握持把手50带动整个测量工具在海管2的外周面转动，进而对海管2同一切面进行多角度的直径测量，并一一记录，从而可获得海管2表面不同位置的直径的综合数据，并可通过与海管2原设计数据进行对比分析可得出该海管2的椭圆度是否满足后续施工需求。其中，可通过传动丝杆41转动的圈数测量出滑块的精确位移进而获得海管2的直径。

该海管表面椭圆度测量工具可在水下2000米深水域进行作业，可采用ROV代替人工进行。水下作业时，可将活动卡爪22远离固定卡爪21移动，使得该活动卡爪22与该固定卡爪21之间的间距大于该海管2的外径，再将ROV水下机器人与把手50连接，将测量工具卡在海管2上，并使其固定卡爪21紧靠海管2表面，可将电源和信号传输的电缆连接至电缆接口32，通过电缆接口32输入电能驱动该驱动电机31旋转，通过联轴器80带动传动丝杆41旋转运动，进而带动滑块42根据管径的不同带动活动卡爪22做远离或者靠近该固定卡爪21移动，再通过ROV水下机器人握持把手50带动整个测量工具在海管2的外周面转动，进而对海管2同一切面进行多角度的直径测量，并一一记录，从而可获得海管2表面不同位置的直径的综合数据，并可通过与海管2原设计数据进行对比分析可得出该海管2的椭圆度是否满足后续施工需求。其中，可通过传动丝杆41转动的圈数测量出滑块的精确位移进而获得海管2的直径。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，包括

安装架(10)；

安装于所述安装架(10)上的卡爪机构(20)，所述卡爪机构(20)包括固定设置于所述安装架(10)上的固定卡爪(21)、可朝所述固定卡爪(21)方向往复移动设置于安装架(10)上与所述固定卡爪(21)配合夹持海管(2)以测量所述海管(2)的直径的活动卡爪(22)；

驱动所述活动卡爪(22)往复移动的驱动机构(30)；

安装于所述安装架(10)上且与所述驱动机构(30)和所述活动卡爪(22)连接以在所述驱动机构(30)的驱动下带动所述活动卡爪(22)往复移动的传动机构(40)；

安装于所述安装架(10)上以与外置设备连接或者供操作者握持的把手(50)，所述外置设备或操作者通过所述把手(50)带动所述安装架(10)和所述卡爪机构(20)沿所述海管(2)的外周面转动以测量所述海管(2)同一切面多个角度的直径进而测量出所述海管(2)表面的椭圆度。

2.根据权利要求1所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述安装架(10)包括纵长设置且相对设置以给所述活动卡爪(22)活动导向的两个导轨(11)。

3.根据权利要求2所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述传动机构(40)包括设置于两个所述导轨(11)之间且沿所述导轨(11)的长度方向延伸设置的传动丝杆(41)、以及套设于所述传动丝杆(41)上且与至少一个所述导轨(11)活动连接的滑块(42)；

所述滑块(42)与所述活动卡爪(22)连接。

4.根据权利要求3所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述驱动机构(30)安装在所述安装架(10)的一端且与所述传动丝杆(41)连接。

5.根据权利要求4所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述驱动机构(30)包括驱动电机(31)，所述驱动电机(31)的输出轴与所述传动丝杆(41)连接。

6.根据权利要求4所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述安装架(10)还包括设置于所述导轨(11)两端且分别与两个所述导轨(11)连接的两个挡板(12)；

所述传动丝杆(41)的一端与其中一所述挡板(12)可转动连接，所述驱动机构(30)从另一所述挡板(12)穿入与所述传动丝杆(41)连接。

7.根据权利要求6所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述挡板(12)上设有与所述传动丝杆(41)连接的导向轴座(70)。

8.根据权利要求5所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述驱动电机(31)上设有电缆接口(32)。

9.根据权利要求2所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述把手(50)安装于两个所述导轨(11)上，

所述把手(50)包括安装在两个所述导轨(11)上的安装板(51)、以及安装于说安装板(51)上的把手本体(52)。

10.根据权利要求1所述的海管表面椭圆度测量工具，其特征在于，所述外置设备包括ROV水下机器人。

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