中國機械工業(yè)聯(lián)合會機經(jīng)網(wǎng) 發(fā)布時間:2017-09-13 15:20:39 來源:中國新聞網(wǎng)
在一段傳回的“自拍”視頻中,一個機器人牢牢攀附于海上鉆井平臺的鋼管管壁上,并噴射充滿氣泡的水流,堆積管壁的貝殼被一“掃”而空。未成想,這竟是浙江大學(xué)(下稱“浙大”)哈姆(HOME)海生物清洗機器人的工作畫面。
9月9日,從浙江大學(xué)傳來的消息是,早在今年8月下旬,浙大哈姆(HOME)海生物清洗機器人在我國東海平湖油氣田海試成功,這是國內(nèi)首次使用專用機器人對鉆井平臺導(dǎo)管架海生物進(jìn)行清洗作業(yè)。
在海平面正負(fù)5米的范圍內(nèi),由于潮漲潮汐的原因,海上鉆井平臺的鋼管表面周期性接觸空氣和海水,海蠣子、藤壺等海生物快速繁殖、生長,不僅增加了鉆井平臺的重量,也使得鉆井平臺受海流的作用面積增大,帶來了安全隱患。
目前,解決海生物堆疊隱患的辦法是人工定期清理,由潛水員攜帶噴砂工具下潛,打磨除去表面的海生物和鐵銹。據(jù)悉,中國海洋石油總公司(下稱“中海油”)現(xiàn)在擁有海上鉆井平臺200多座,四年為一清洗周期,平均每年有50多座平臺需要進(jìn)行清洗。而每個平臺清洗一次成本高達(dá)100萬至200萬元,每年平均耗資近1億元。
在此之前,盡管有水下清洗機器人的研發(fā)報道,但未見有在石油導(dǎo)管架上實際使用的先例。要研究專門為管架進(jìn)行海生物清理的機器人是一項挑戰(zhàn)。受中國海洋石油總公司上海油田建設(shè)工程分公司委托,浙江大學(xué)教授楊燦軍帶領(lǐng)的HOME研究團隊成功研制浙大哈姆(HOME)海生物清洗機器人,該機器人能夠在水面以下100米內(nèi)進(jìn)行海生物自動化清洗。
而在8月下旬的首次海試中,該機器人的清洗速度達(dá)到21.7平方米/小時,清洗水壓20兆帕,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工清洗水壓的70兆帕,卻能達(dá)到同樣的清洗效果。
據(jù)楊燦軍介紹,該款機器人采用空化射流、導(dǎo)管自適應(yīng)、視覺導(dǎo)航控制等技術(shù)。機器人帶有自適應(yīng)的永磁吸附模塊,能夠在不同直徑的鋼質(zhì)導(dǎo)管表面實現(xiàn)穩(wěn)定吸附,同時,能在不同直徑的管道間進(jìn)行跨越。
而為了實現(xiàn)空化射流,該機器人的噴水裝置采用了新型設(shè)計,它通過使水高速流過空化噴嘴,產(chǎn)生大量空化泡??栈蓦S射流噴射到被清洗表面,在狹小區(qū)域內(nèi)潰滅并產(chǎn)生微射流,清除表面附著物。
此次海試結(jié)果表明,這一新型機器人提高了海上作業(yè)的簡易度和可操作性,能夠完全替代潛水員在水下進(jìn)行海生物清洗工作。
中國海洋石油總公司相關(guān)專家認(rèn)為,該機器人在未來可推廣應(yīng)用于船舶清洗、橋梁清洗檢測等領(lǐng)域。此外,由于該機器人是水陸兩棲的,平臺上其他高空危險作業(yè),如噴漆、檢測等工作,也可交由該機器人完成。