海洋石油水下设施运维智能辅助装置
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完成单位:中海油能源发展装备技术有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-347
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
陈祎,韩鹏,黄建虾,田国栋,朱春雷,韩宇,武智宏,张阳,高松,路嵩
项目概况
海上平台导管架的定期海生物清理、结构以及水下设施的巡检等作业是平台运维中的重要工作。海生物附着会加大结构受力,削弱平台荷载能力;海生物分泌物会加快钢结构腐蚀。根据作业区安全保障要求以及船级社强制要求,平台水上和水下结构还要定期进行,包括外观检查、厚度测量、电位以及无损探伤等工作。此外,平台采油树、抱卡、管汇等水下设施同样需要定期检查。
此外,正在服役的平台中目前约29%已延期服役或接近设计年限,对于这类平台,其结构腐蚀和累计损伤情况更为严重。受制于现有方法的技术和成本限制,水下设施巡检通常也要3~5年一次,对于老平台,设备完整性情况不完全掌握,存在很大安全隐患。
目前,浅水平台的水下结构主要由潜水员完成,深水导管架会采用大型作业级遥控水下机器人(ROV)作业。这两种方式主要存在的问题如下:潜水员:作业风险较高;作业环境窗口受限,施工周期长;作业能力有限。水下机器人(ROV):操作费高;操作难度高;考虑到潜水作业安全性风险和作业窗口限制以及作业级ROV的高成本,针对海上平台导管架清洗以及水下设施巡检等需求,开发区别于传统作业级ROV的专用水下设施智能辅助装置势在必行。
而水下设施运维智能辅助装置的研究和实践,通过采用机械解耦算法技术、自适应桩腿曲面的磁吸附轮及底盘技术和图像识别定位等多项技术创新,打破了海洋石油水下运维施工过程中存在的诸多难题,提高了工作效率和施工安全性。对于提高我国海洋油气水下运维能力,具有重要的科学价值和意义。
研究内容涉及驱动装置解耦算法技术,桩腿曲面磁吸附轮自适应结构,底盘自由度自动适应性调节技术,脱落自行恢复浮游巡检技术,轮廓匹配、图像识别及管线目标定位技术等多方面,旨在解决海洋平台导管架传统清洗方法及海底运维巡检方式难题。
水下设施运维智能辅助装置创新示范模式的应用良好,“结构智能清洗+海管精准定位”有效推动了以自动化智能化模式代替传统的“人工清洗+海底探摸”的作业模式,适用于海洋石油水下运维和设施优化升级,滚动迭代规划的智能化发展方向符合新业态应用场景,为预知性防治一体化平台水下运维防治端快速建设奠定了坚实基础。