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浙江大学“哈姆(HOME)海生物清洗机器人”海试成功 | 国内首次使用专用机器人对钻井平台导管架海生物进行清洗作业

海洋知圈 2019-01-16 08:39:12

海生物清洗机器人的工作画面。 浙江大学提供 摄

在一段传回的“自拍”视频中,一个机器人牢牢攀附于海上钻井平台的钢管管壁上,并喷射充满气泡的水流,堆积管壁的贝壳被一“扫”而空。未成想,这竟是浙江大学(下称“浙大”)哈姆(HOME)海生物清洗机器人的工作画面。


2017年9月9日,从浙江大学传来的消息是,早在今年8月下旬,浙大哈姆(HOME)海生物清洗机器人在我国东海平湖油气田海试成功,这是国内首次使用专用机器人对钻井平台导管架海生物进行清洗作业。

海生物清洗机器人的工作画面。 浙江大学提供 摄

在海平面正负5米的范围内,由于潮涨潮汐的原因,海上钻井平台的钢管表面周期性接触空气和海水,海蛎子、藤壶等海生物快速繁殖、生长,不仅增加了钻井平台的重量,也使得钻井平台受海流的作用面积增大,带来了安全隐患。


目前,解决海生物堆叠隐患的办法是人工定期清理,由潜水员携带喷砂工具下潜,打磨除去表面的海生物和铁锈。据悉,中国海洋石油总公司(下称“中海油”)现在拥有海上钻井平台200多座,四年为一清洗周期,平均每年有50多座平台需要进行清洗。而每个平台清洗一次成本高达100万至200万元,每年平均耗资近1亿元。


在此之前,尽管有水下清洗机器人的研发报道,但未见有在石油导管架上实际使用的先例。要研究专门为管架进行海生物清理的机器人是一项挑战。受中国海洋石油总公司上海油田建设工程分公司委托,浙江大学教授杨灿军带领的HOME研究团队成功研制浙大哈姆(HOME)海生物清洗机器人,该机器人能够在水面以下100米内进行海生物自动化清洗。


而在8月下旬的首次海试中,该机器人的清洗速度达到21.7平方米/小时,清洗水压20兆帕,远远低于人工清洗水压的70兆帕,却能达到同样的清洗效果。


据杨灿军介绍,该款机器人采用空化射流、导管自适应、视觉导航控制等技术。机器人带有自适应的永磁吸附模块,能够在不同直径的钢质导管表面实现稳定吸附,同时,能在不同直径的管道间进行跨越。

海上钻井平台的钢管管壁。 由浙江大学提供 摄

为了实现空化射流,该机器人的喷水装置采用了新型设计,它通过使水高速流过空化喷嘴,产生大量空化泡。空化泡随射流喷射到被清洗表面,在狭小区域内溃灭并产生微射流,清除表面附着物。


  此次海试结果表明,这一新型机器人提高了海上作业的简易度和可操作性,能够完全替代潜水员在水下进行海生物清洗工作。


  中国海洋石油总公司相关专家认为,该机器人在未来可推广应用于船舶清洗、桥梁清洗检测等领域。此外,由于该机器人是水陆两栖的,平台上其他高空危险作业,如喷漆、检测等工作,也可交由该机器人完成。

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文章来源:中新网

原题:浙大海生物清洗机器人首试成功 助力钻井平台海生物清洗

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