水下装备表面损伤数据探测系统的制作方法

本实用新型适用于海洋石油工业领域，特别涉及一种水下装备表面损伤数据探测系统。

背景技术：

海洋中蕴含着丰富的石油资源，随着海洋石油工业的发展，海洋石油的产量在石油总产量中占的比例越来越大。近几年来，我国的海洋石油勘探开发工作取得了长足的进步，已经有了很多油气设施和海洋石油专业设备。

海洋石油工业是安全风险最大的行业之一，根据≤海洋石油安全生产规定≥（国家安全生产监督管理总局令第4号令），海洋石油装备构成了海洋石油工业开发的基础，因此保证它们的安全，才能保证海上石油设施的安全。海洋石油装备在投用前需发证机构检验合格，在投用后要定期检查，但目前海洋石油装备的检测工作仍存在几个方面的问题：

一是装备检测范围不清晰；

二是装备检测标准及评估标准不清晰；

三是针对水下石油装备的检测技术没有明确体现。

从技术层面来讲，水下石油装备检测要求明显高于陆地装备检测；为了保证水下石油装备的安全性、完整性以及可使役性，必须在从建造安装开始到投入使用以后的全寿命周期内进行定期或不定期，局部或全面性的水下装备检测。而通过对水下装备表面损伤数据探测，可以确保水下设备的安全性可靠性，才能保证海上石油设施的安全。

技术实现要素：

本实用新型提供一种水下装备表面损伤数据探测系统，基于acfm交流电磁场技术，对水下装备实现无损探伤，以确保水下设备的安全性可靠性，保证海上石油设施的安全。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种水下装备表面损伤数据探测系统，其包含：acfm阵列探头、水下模块、水上模块、计算机系统；

所述acfm阵列探头对水下装备进行探测得到的数据，传输至水下模块进行数据转化后，通过脐带缆传输至水上模块，由与水上模块连接的计算机系统进行分析，并对探测分析的结果进行记录存档。

可选地，所述acfm阵列探头由水下机器人携带、移动及操作；所述水下机器人还对液压动力、电力及信号进行传递。

可选地，所述水下模块进一步包含：

探测传感器，其对水下装备探测感应到交变电流，并转化为相应的信号；

信号处理器，将所述信号转换成图像，并通过脐带缆传输至水上模块。

可选地，所述脐带缆对电力、液压、信号进行传递。

可选地，所述水上模块为水下装备表面损伤数据探测系统提供所需的电力、液压；与所述水上模块连接的变压器，将输入电压变电为110v。

可选地，所述水上模块通过rs232接口与计算机系统连接。

可选地，所述计算机系统与不间断电源连接，在突发断电情况下获得不间断的电力供应。

可选地，所述计算机系统与打印机连接。

可选地，所述计算机系统与声/光报警系统连接。

使用本实用新型的水下装备表面损伤数据探测系统，可以了解和掌握水下装备当前或随机状态，同时记录历年水下设备的发展以及变化趋势，通过计算分析，对水下装备结构完整性作出正确的评估，以及提出合理地维修策略，保证水下装备的安全，同时也为采取重大措施时的决策提供必要的数据和理论依据。

水下装备表面损伤数据探测的根本目的是为了保证海上石油设施的结构安全和性能安全。以定期的数据探测来提供海上油田生产设施的安全保证；通过有计划、有规律、经常性的对水下装备表面损伤数据探测，才能保证设备的安全状态，减少盲目性，从而最大限度的避免事故的发生。

附图说明

图1是水下装备表面损伤数据探测的原理图；

图2是本实用新型所述水下装备表面损伤数据探测系统的结构示意图。

具体实施方式

水下装备表面损伤数据探测将采用acfm交流电磁场技术，acfm是从交流电位降和涡流检测方法发展而来的一种新兴的无损检测技术，其原理是在装备中均匀的感应出交变电流，检测装备表面磁场的变化，从而实现缺陷的评定。该技术具有如下优点，非接触性检测，定性定量检测一次完成，不需标定，能够透过金属以及非金属的涂层，能够准确检测出破损长度以及宽度，检测时无需清洁表面覆盖物，高稳定性，高解像性。acfm检测方法经dnv、abs、bv等认证，确认了acfm用于海洋石油装备的检测是目前水下装备检测的重要方法。

acfm检测时在装备中通以交变电流，若金属中出现破损，金属表面磁场产生变异，仪器探头将检出的讯号输入至计算机进行分析，经软件运算后，可将破损处准确位置、长度及深度显现出来，原理图如图1所示：其中，远离裂缝处的感应电流呈均匀分布（见标记2处）；而裂缝处的顺时针电流线与bz的正峰值对应（见标记1处），逆时针电流线与bz的负峰值对应（见标记3处）；密集的电流线与bx的波峰值相对应（见标记4处），稀疏的电流线与bx的波谷值相对应（见标记5处）。

如图2所示，本实用新型的水下装备表面损伤数据探测系统，包括：acfm阵列探头6、rov（水下机器人）、水下模块（含探测传感器、信号处理器）、脐带缆7、水上模块、变压器、计算机系统、ups（不间断电源）、打印机、声/光报警系统。

acfm阵列探头6通过多种矩阵探头综合分析复杂环境损伤情况，可以由rov操作，适用于不平整表面，环境恶劣，无法精确定位情况下的检测。

rov提供探测仪器的携带移动操作，同时传递液压动力，电力以及信号传输任务。水下模块包含探测传感器，信号处理器；其中，探测传感器将探测感应出的交变电流转化为信号，信号处理器将信号转换成图像。脐带缆7传递系统所需的电力、液压、信号等能量。水上模块主要提供系统所需的能量。变压器将输入电压变电为110v，为海底以及海上人员设备提供一个安全电压。计算机系统通过内部软件记录并分析相应的探测数据，得出探测结果。ups可为计算机提供突发断电情况下的不间断的电力供应。打印机打印数据。

本系统通过rov将acfm阵列探头6传送至被测装备附近，通过acfm阵列探头6对水下装备进行探测，再将信号传送至水下模块进行数据转化，通过脐带缆7最终将探测影像通过rs232输送至计算机，内部软件分析相应的探测数据，得出探测结果并记录存档，若发现损伤现象将通过声/光报警系统进行明显警报提示。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。