rov原理及在我国海洋石油工程中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com48卷增刊中国造船Vol-48Special2007年11月SHIPBUILDnGOFCHnANOV．2007文章编号：1000—4882(2007)S一0132—05ROV原理及在我国海洋石油工程中的应用张杰，纪文亮(海洋石油工程股份有限公司，天津300452)摘要海洋石油的开发逐渐向深水区域发展，海上平台的建造，离不开导管架安装；深海石油天然气开采后的运输也需要铺设海底输油管线，因此，ROV作为一种新型实用的水下作业工具，在海洋石油工程项目中的作用越发重要起来。关键词：RO

2、V；导管架安装；海底管线1引言在海洋石油开发方面，随着海洋石油不断的向深水区域发展，ROV(RemotelyOperatedVechicle)能在潜水员不能达到的深度和不安全的环境中作业，完成高强度、大负荷的工作，其最大的特点就是深水作业能力强。在海洋石油深水开发中，ROV正发挥着越来越重要的作用。本文以导管架安装和海底管线铺设为例浅述在海洋工程项目中ROV的实用性和必要性。2ROV的系统介绍2．1ROV系统综述总体来说，ROV可分为水上控制设备、水下控制设备和脐带缆三部分。水上控制设备的功能是监视和操作水下的载体，并向水下

3、载体提供所需的动力；水下控制设备的功能则是执行水面的命令，产生需要的运动以完成给定的作业使命；脐带缆是水下通讯的桥梁，主要用来传递信息和输送动力。具体说来，ROV系统是由水下潜器(有的还带有中继器件TMS)、脐带缆、收放系统(包括A吊，绞车等)、控制系统和动力系统组成。2．2RoV的组成(1)潜器潜器是携带观察和作业工具设备的运动载体，一般都采用了模块化结构。它主要包括水密耐压壳体和动力推进、探测识别与传感、通讯与导航、电子控制及执行机构等分系统。在开式框架结构件上方是浮材，潜器对材料和工艺要求较高，水密耐压壳体主要由防腐蚀

4、性好、强度高的材料制造，为水下机器人水下设备提供安装平台及浮力，耐压壳体要求线性流畅，结构紧凑邑保证潜器全负荷时水中浮力基本为零。在水平、侧向和垂直方向都装有推进器，从而可实现三维空间的运动。框架前部或必要的地方安置云台，在其上装有视频摄像头和照明灯。根据工作的需要，潜器上还装有常规的传感器包括：成像声纳、罗盘、深度计、高度计等。潜器上有水下电子单元，包括：水下计算机、驱动器、控制模块等，安装在常压的密封仓内。系统监视所需要的传感元件包括动力、压力、温度、漏水等，一旦系统出现问题时，如温度过高等，系统自动为用户提供报警功能，

5、确保系统稳定和安全。(2)收放系统(LaunchandRecoverySystem)收放系统主要由A吊(A—Frame)和绞车(Winch)组成，用以下放、回收潜器。它由底架、U维普资讯http://www.cqvip.com张杰等：ROV原理及在我国海洋石油工程中的应用形门架(悬臂吊架)、滑轮、锁栓机构、绞车、导电滑环以及液压动力系统组成，吊放系统要求具有良好的工作可靠性，足够的结构强度，施放过程中的制动能力和缓冲能力。吊放系统通常采用门形结构、液压驱动，并设有消摆机构和可储存脐带电缆。(3)脐带缆(Umbilica1)脐

6、带缆是联接水上部分下部分的纽带，是能源馈送和信息传输的渠道。由于海上作业受海况、工作母船体本身，还有周边建筑(如导管架等)以及其他各种各样因素的干扰，在下放、回收以及作业过程中必然会对脐带造成拉伸、扭曲等损伤，所以在材料上，要求有较强的硬度和防水抗压性能，能抗冲击力，小水流阻力干扰。同时，缆内有系统光线通讯线路和为潜器提供3000多V高压电，这就要求它具有较强的绝缘性和抗伸缩性。(4)观察作业设备水下观察主要由ROV所携带的水下摄像头和声纳设备完成。在运动载体上安装摄像头、旁扫声纳，构成载体的基本系统。ROV可完成的具体任务

7、。包括水下搜索、水下观察、清除水下障碍、带缆挂钩、水下切割、水下清洗、水下打孑L和水下连接等。同时，随着水下工程技术的发展，单一功能的水下机械手及作业机具已不能满足人们的要求了。为提高作业能力及作业水平，要求机械手能够搭配多种作业机，这就需要ROV带有包含多种作业的工具包。水下作业工具分为通用水下工具和专用水下工具两种：通用水下工具是指适应多种作业任务的水下工具，一般指的是机械手。作为一些专用水下工具及采样器具的安装基座，机械手的运用扩展了水下作业系统的工作空间；专用水下工具主要用于完成一些特定的水下作业，可用来扩大水下机械

8、手的作业能力和效率。常见的专用水下作业工具大致有：清洗刷、砂轮锯、冲击钻、剪切器、夹持器、冲击搬手、冲洗枪等。(5)控制系统和动力系统包括控制间(ControlRoom)、维修间(wl0rkshop)和发电机(Generator)-大块。控制间是水下载体的驾驶、监视、操作、指挥中心，包括监