[发明专利]系泊钢缆无损检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢缆检测领域，特别是涉及一种系泊钢缆无损检测装置和方法。

背景技术

钢缆被广泛应用于包括系泊系统在内的众多场合。1984年，美国研究人员曾对8000多个从钢缆实验室和应用现场获取的记录进行统计分析，结果表明：正在使用的钢缆中，大约有10％其强度损耗超过15％，其中20％以上强度损耗超过额定强度的30％，换句话说，工作中的钢缆中大约10％工作在具有潜在危险的状态，其中2％以上工作在相当危险的状态； 另一方面，已被更换下来的钢缆中，70％以上仅有很少甚至没有强度损耗。日本的统计结果也表明：更换下来的钢缆中，50％以上其强度达新品的90％以上，还有不少超过100％，也即它们还使用在磨合期。

浮式处理装置（又称FPSO）是全海式油田开发的核心单元，是集油气水处理、生活、发电、热站和原油外输与一体的极为复杂的生产装置，FPSO在油田的整个开发过程中往往扮演着重要角色，一旦出现问题将造成极为严重的后果。目前我国的FPSO大多采用转塔式系泊系统，实践证明要保证此类FPSO的安全，必须先保证其单点系泊系统的安全；因此单点系泊系统的安全性对于FPSO至关重要。

通过检验和使用经验发现，系泊系统钢缆是整个单点系泊系统的最薄弱环节，除了在日常使用中经常发生断丝和磨损外，在早期的安装过程中也经常使锚缆受到损伤，这些损伤都使得其强度大大降低。同时，由于单点系泊系统经常被设计成不解脱，更换锚缆不但影响生产，而且费用和成本也很大。所以如何科学、准确的评估受损锚缆的强度，具有非常重要的意义。

系泊钢缆无损检测和评价就是在不破坏系泊钢缆使用状态的情况下，应用一定的检测技术和分析方法，对系泊钢缆的状态特性加以测定，并按一定的准则对其评价的过程。其中，系泊钢缆检测仪和检测结果是最根本的，只有准确获取系泊钢缆损伤缺陷的状态，才谈得上进一步对系泊钢缆的评价。

目前已有的技术对钢缆进行无损探伤和定量检测，主要是针对陆地上使用的钢缆的一些检验和检测方案，而对于系泊钢缆的无损检验往往是通过潜水员在水下观测，但这种检测方法存在不可靠性和局限性。一方面，由于系泊钢缆所处环境恶劣，钢缆中断丝、腐蚀磨损等问题要比预料得多，另一方面，内部已经正在劣化的钢缆从外表根本看不出来，因此，现行的检验方法存在着一定的盲目性和风险性。由于钢缆检测手段和方法的不完善，目前系泊钢缆的使用现状是，虽然花费很大的精力和时间进行系泊钢缆的各项检验和检测，但是事故仍然经常发生；即使不惜巨大浪费实行定期更换，也让人有某种程度的担心。这就需要提供一种更加准确、可靠的系泊钢缆检测方案，使得检测人员能根据确切的检测结果判断在役系泊钢缆的残余强度，并在一定的情况下实测该系泊钢缆的破断拉力，掌握真正的安全系数。掌握了真正的安全系数既可确保安全运行，又能决定更换日期，这将有利于安全生产，节约资源，以及有效利用资源。 

发明内容

本发明的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种适用于在各种水深环境下准确可靠地检测系泊钢缆的无损检测装置和方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种系泊钢缆无损检测装置，包括远程操纵潜水器、系泊钢缆无损检测仪和控制工具包，所述系泊钢缆无损检测仪安装在所述远程操纵潜水器上，所述系泊钢缆无损检测仪包括信号处理及采集部分和检测部分，所述信号处理及采集部分设置在防水壳体内，所述防水壳体安装在所述远程操纵潜水器上，所述检测部分可操纵地通过所述控制工具包与所述远程操纵潜水器上的运动控制机构连接，所述远程操纵潜水器用于在水下环境运载所述系泊钢缆无损检测仪，所述系泊钢缆无损检测仪由所述远程操纵潜水器带到水下系泊钢缆所在位置时，所述检测部分在所述控制工具包的引领下对钢缆进行在线检测，检测到的数据传送到所述信号处理及采集部分。

优选地，所述检测部分为在待测钢缆处产生磁场并检测钢缆漏磁信号的装置，所述检测部分的主体包括第一半环和第二半环，所述第一半环和所述第二半环以可开合的方式活动连接且合拢时界定套管形空间，所述控制工具包包括与第一半环相连的传动杆件和用于驱动所述传动杆件的驱动模块，所述传动杆件的运动使得所述第一半环与所述第二半环打开或闭合，所述驱动模块优选为液压油缸。

优选地，所述控制工具包还包括轴杆，所述轴杆的一端可旋转地安装在远程操纵潜水器上并耦合到所述运动控制机构，所述轴杆的另一端耦合到所述检测部分并配置成所述轴杆的旋转使得所述检测部分在垂直所述轴杆的平面上转动。