卡爪式水下连接器ROV作业接口技术研究.pdf

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1、２０１４年第４３卷石油矿场机械第１２期第３５页犗犐犔犉犐犈犔犇犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０１４，４３（１２）：３５３９文章编号：１００１３４８２（２０１４）１２００３５０５卡爪式水下连接器犚犗犞作业接口技术研究李志刚，付剑波，姜瑛，张飞，王宇臣（海洋石油工程股份有限公司，天津３００４５６）摘要：在进行深水水下连接器的安装、维护和维修作业时，由于水深超出了潜水员安全作业的范围，需要采用远程遥控机器人（ＲＯＶ）、使用相应的水下操作工具。因此，连接器及其

2、操作工具上应设计合理的ＲＯＶ操作接口。以在深水中应用最广泛的卡爪式水下连接器为例，分析了需要ＲＯＶ执行的水下作业内容及所需的作业工具。总结了ＲＯＶ水下作业时的固定方式、操作接口位置布置、操作空间要求及操作接口形式，结合卡爪式水下连接器的特点，推荐了其ＲＯＶ操作接口的设计方法。关键词：卡爪式水下连接器；ＲＯＶ作业；作业接口；操作面板中图分类号：ＴＥ９５２文献标识码：Ａ犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３４８２．２０１４．１２．００９犚犲狊犲犪狉犮犺狅犳犚犗犞犐狀狋犲狉狏犲狀狋犻狅狀犐狀狋犲狉犳犪犮犲犜犲犮犺狀狅犾狅犵犻犲狊犳狅狉犛狌犫狊

3、犲犪犆狅犾犾犲狋犆狅狀狀犲犮狋狅狉ＬＩＺｈｉｇａｎｇ，ＦＵＪｉａｎｂｏ，ＪＩＡＮＧＹｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＦｅｉ，ＷＡＮＧＹｕｃｈｅｎ（犗犳犳狊犺狅狉犲犗犻犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犆狅．，犔狋犱．，犜犻犪狀犼犻狀３００４５６，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｉｎｄｅｅｐｗａｔｅｒｂｅｙｏｎｄｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｒａｎｇｅｆｏｒｄｉｖｅｒｓ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｒｅｐａｉｒｏｆｓｕｂｓｅａｔｉｅｉｎｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓｈｏｕｌｄｂｅｄｏｎｅｂｙＲＯＶｓｕｓｉ

4、ｎｇｒｅｌｅｖａｎｔＲＯＶｔｏｏｌｉｎｇ．Ｈｅｎｃｅ，ＲＯＶｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｏｎｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓａｎｄＲＯＶｔｏｏｌｉｎｇｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｒｒｅｃｔｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔａｋｉｎｇｃｏｌｌｅｃｔｃｏｎｎｅｃｔｏｒｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｍｏｓｔｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｃｏｎｎｅｃｔｏｒｔｙｐｅｉｎｄｅｅｐｗａｔｅｒａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｉｔｉｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈａｔｄｅｍａｎｄｅｄＲＯＶｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｔａｓｋｓａｎｄｔｏｏｌｉｎｇ．Ａｌｓｏｉｔｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈａｔｔｈ

5、ｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒＲＯＶｓ，ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆＲＯＶｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｏｎｓｕｂｓｅａｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｓｐａｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒＲＯＶｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆＲＯＶｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎａｂｏｖｅ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｃｏｌｌｅｔｃｏｎｎｅｃｔｏｒ，ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓａｒｅｇｉｖｅｎｆｏｒｉｔｓＲＯＶｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｄｅｓｉｇｎｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｕｂｓｅａｃｏｌｌｅｔｃｏｎｎｅｃｔｏｒ

6、；ＲＯＶｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ＲＯＶｐａｎｅｌ［１～５］水下连接器是深水油气田开发中的一项关键设水下连接器产品的研发和攻关。备，用于水下采油树、管汇以及ＰＬＥＴ（海底管线终由于水深超过了潜水员的安全作业范围，在进端）等油气生产设施之间的连接，其性能对于保障深行深水水下连接器的安装、维护和维修作业时，需要水油气田的安全开发和运营具有十分重要的作用。通过ＲＯＶ使用一系列的操作工具进行。为便于水下连接器的应用前景广、技术难度大、产品附加值ＲＯＶ操作，连接器及其操作工具上需要设置相应的高，目前市场被国外公司垄

7、断。国内正在积极开展ＲＯＶ操作接口。ＲＯＶ操作接口有多种形式，合理收稿日期：２０１４０６３０基金项目：工信部海洋工程装备科研项目“水下连接系统及关键设备研制”作者简介：李志刚（１９６５），男，河北衡水人，教授级高工，硕士，主要从事海洋工程技术研究。·３６·石油矿场机械２０１４年１２月的接口设计对于保证水下作业的顺利完成具有重要为作业型机械手，作业精度高，５～７个自由度；②左意义。舷机械手主要作为定位型机械手，较为简单，但臂力强大，能可靠实施ＲＯ

8、Ｖ悬浮作业的定位功能，３～５１水下连接器及犚犗犞简介个自由度。ＲＯＶ通过机械手可以操作各种工具，完水下连接器是海底管道及水