GB/T 21412.8-2010 石油天然气工业 水下生产系统的设计和操作 第8部分:水下生产系统的水下机器人(ROV)接口

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GB/T 21412.8-2010 石油天然气工业 水下生产系统的设计和操作 第8部分:水下生产系统的水下机器人(ROV)接口简介:

GB/T 21412.8-2010 是中国国家标准,全称为《石油天然气工业 水下生产系统的设计和操作 第8部分:水下生产系统的水下机器人(ROV)接口简介》。这个标准主要规定了在石油和天然气行业中,水下生产系统(通常指的是海底石油和天然气设备)与水下机器人(ROV,Remote Operated Vehicle,远程操作车辆)之间的接口设计和操作要求。

ROV 是一种无人驾驶的水下设备,可由地面操作员远程控制,用于海底的检查、维修、安装等工作。这个标准详细说明了ROV如何与这些水下生产系统进行通信,包括数据传输、电源供应、接口形式、通信协议等,以保证操作的效率和安全性。

它涵盖了接口的机械设计、电气接口、通信接口、数据格式、安全措施等方面的内容,为ROV在石油天然气行业的应用提供了技术规范。遵循这个标准,可以确保ROV与水下生产系统的兼容性,降低操作风险,提高生产效率。

GB/T 21412.8-2010 石油天然气工业 水下生产系统的设计和操作 第8部分:水下生产系统的水下机器人(ROV)接口部分内容预览:

5.4.3防污方法推荐

当ROV需要对一个特定位置长时间观测时,应给ROV提供一个停靠位置、抓杆或平 连续性的观察位置。在平台上停泊的情况下,ROV采用逆向平台向下推进的方式比浮游样 持位置不变。

如果ROV工具由机械手收放,需要石 工具或对接系统容易插人点的周围设置导向销 端宜是开口的,允许碎屑通过,也可安装

JC∕T 2494-2018 复合铝箔聚乙烯绝热制品6. 4. 6 导向柱

结构物上所有导向柱不宜伸出最后安装部件的下入漏斗型插口,因为它们是ROV阻碍物,也是引 起脐带缆缠绕的物体。不能回收的带导向柱的子结构物宜带有以可移走的导向柱。

6. 4. 7观察任务

下结构物方位宜考虑所有环境参数的影响和以后容易进行ROV作业。对ROV作业而 优的方位,任何可能的方位要求都宜根据具体情况进行评价,宜考虑以下方面的因素: 油田布置要求;

b)海流(也可见6.2.6.4):

6.4.9过扭矩情况下的阀杆保护

能通过以下措施提供阀杆保护: a)对最大安全扭矩进行视觉判断; b)确定脱扣扭矩、操作扭矩和破坏扭矩间的关系; c)采用谨慎的操作方法,例如: 1)为ROV选择合适的液压马达; 2)释放ROV液压压力,以避免产生过扭矩: 3)在作业前对ROV工具扭矩进行地面校核; d)对于球阀,宜采用主动的机械停止装暨(应设置)而不是阀内装置; e)采用合适的末端受动器形状(参见附录D)。

6.5不期熟出现的设计特性

宜努力避免出现ROV软缆/脐带缆、打捞设备、安装和操作缆等等产生缠绕的特征。 例如:在受保护的结构物内的“目标杆”型阳极、无线电应答支架、松弛软管/电缆、小型导向杆、指示 杆或指示帽会使软缆/脐带缆产生绞缠。 宜避免使用带锋利边的部件,任何像这样多余的部件都宜在结构物安装前去除。 例如:不必要的系吊眼板、脚手架支架或者结构支撑框架。

通常,设计者宜考惠在执行滑动操作任务时会出现潜在困难(例如,需要将控制杆推上去、推下来或 推到一边),由于机械手与其控制系统间的机械连接具有一定的排列方向,目前对ROV来说,很难在垂 直(上下)方向或水平(推拉)方向上操作滑动控制杆柄。只要把柄的左侧或右侧留有方便于机械手插入 的空间,就可从左边或右边操作滑动控制柄。 应承认,随着机械手技术的不断进步,移动的范围可延伸到“笛卡儿”和“轨道”操作,设计者宜注意 到这种应用潜力,

避免便用快速接买(需要在把接头推到接口的同时把挡圈拉回来),这是因为单一机械手不能灵活 使用抓爪在同一时间完成两个操作。然而,有几种不需要将挡圈拉回来就能完成连接的接口(例如,将 挡圈推上去)

6. 5. 6 操作高度

宜避免出现从同一位置但与结构物相隔不同距离同时又在不同高度间进行操作的情况。 不宜在泥线附近对部件进行作业或检查,这些作业宜在泥线以上1.5m(4.92ft)的地方实施。这 是为了确保运载器能接近接口的通道和对接位置。设计者在不能辨别泥线的情况下确定接口的最小高 度时,应考虑ROV的接近通道、能见度以及ROV推进器对海底产生的影响。这样,接口的高度宜在包 括钻屑床高度在内的有效海床面以上1.5m(4.92ft)。 参见附录B。

7ROV接口和水下系统

水下系统的许多部件与ROV有接口,本章列举了那些在系统设计时宜考虑的关键部件。

下面按字母顺序的列项宜与适当的标准一起理解。 水下设备宜遵循本部分进行设计。 设计中宜特别考虑下列内容:

注意:在验收试验或与之类似检验中,水下采油树应与其合适的工 真对接进行测试: 采油树之前完成。 1) ROV接近通道,包括在设备受到结构物阻碍时的主要观察位置; 选择正确的维修系统; 3) ROV作业模式下的载荷限制; 采油树的设计宜最大限度减少潜在的缠绕产生; 5) 清晰、独特的识别标记; 6) 阀组放在一个操作面上; 7) 在泥线以上的接口高度; 确认ROV操作时是否需要载荷的反作用力点并适当设计; 9) 考虑ROV的备用方案。 b 管汇: 1) ROV接近通道,包括在设备受到结构物阻碍时的主要观察位置; 2) 选择正确的维修系统; 3) ROV作业模式下的载荷限制; 4) 管汇的设计宜最大限度减少潜在的缠绕产生; 5) 清晰、独特的识别标记; 6) 接口在泥线以上的高度; 7) 确认ROV操作时是否需要载荷的反作用力点并适当设计。 C) 管汇或采油树的水下阀门: 注意:在阀门集成和进行验收试验时,ROV接口也宜使用夹具或工具正式进行检验。 1)考虑ROV的接近通道; 2) 选择正确的维修系统; 3)一台液压马达的能力宜能满足卸开及操作时的扭矩要求; 4) ROV操作模式下的载荷限制; 5) 考虑使用可视化的并且耐用的显示系统; 6) 考虑以手动操作ROV作为备用方案的可能性; 7) 对即插式接头及相关阀门位置进行密封性能试验。 水下油嘴(ROT技术也应考虑在这方面的应用): 1) 可能需要更换油嘴; 2)考虑更换油嘴的可实施性,这可能会对维修系统的选择产生影响; 3)考虑更换工具的接近通道; 4) 模块的尺寸和重量以及更换时所使用工具的能力; 5)考虑油嘴的安装角度以利于回收(通常是垂直或水平安装); 6)考虑能以一种安全方式在钻井船上手动提升进行回收; 7)在实施更换期间,由小型ROV在油嘴座上安装防屑帽; 8)如果使用多种密封方式,则需要对密封试验的设施进行优化; 9)对暴露在外的插口利用保护帽进行必要的保护。 e)控制模块(应考虑ROT技术在这方面的应用):

1)更换控制模块的可能性; 2)考虑更换操作的可实施性,这会对维修系统的选择产生影响; 3) 考虑更换工具的接近通道; 4) 考虑模块的尺寸和重量及更换时所使用工具的性能; 5) 模块安装位置所处的角度应有利于回收(通常为垂直角度); 7)考虑为ROV诊断检查或显示观察到的状态留出连接点; 8): 考虑为各个接头留出摄像通道; 9)适当对排出口作上标识; 10) 考虑ROV清洗工具需要的通道; 11) 考感更换模块时对接插头采取保护措施。 多相流量计(也应考虑ROT技术在这方面的应用): 1)考虑多相流量计更换的潜在需求; 2)考虑更换操作的可实施性,这可能会对维修系统的选择产生影响; 3)考虑更换工具的接近通道; 4) 考虑模块的尺寸和重量及更换时所使用工其的性能; 5 模块安装位置所处的角度应有利于回收(通常为垂直角度); 6) 考虑能以一种安全方式在钻井船上手动提升进行回收; 7 如果使用多种密封方式,则需要对密封试验设施进行优化; 8) 为ROV诊断检查或ROV实施状态显示观察留出连接点; 9) 对暴露在外面的插口采用保护帽保护。 高完整管线保护系统(也应考虑ROT技术在这方面的应用): 1)考虑满足HIPPS模块更换的潜在需要: 2)考更换操作的可实施性《CAD电子文件光盘存储、归档与档案管理要求 第二部分:光盘信息组织结构 GB/T 17678.2-1999》,这将会对所选择的维修系统产生影响; 3) 考意更换工具的接近通道; 4) 考虑模块的尺寸和重量及更换时所使用工具的性能; 5) 模块安装位置所处的角度应有利于回收(通常为垂直角度); 6) 考虑能以一种安全方式在钻井船上手动提升进行回收: 7) 如果使用多种密封方式,则需要对密封试验设施进行优化; 8) 考虑ROV的备用方案; 9)考虑对暴露在外面的插孔口采用保护帽进行必要保护。 脐带缆跨接管: 注意:脐带缆跨接管通常是在大型设备连接时安装的长度相对较短的管缆。因此,大型设备的安 带缆的回接步骤的协调一致就非常重要。 1)考虑跨接管的刚度; 2) 考虑脐带缆的曲率半径,如果曲率半径太大,将会导致脐带缆连接不上 3) 考虑跨接端的重量和ROV安全拖带跨接管到安装位置的能力,跨接管的安装 熟知的“浮移到位”的安装方式; 4) 确认连接端,确保正确安装; 5)有必要逐条安装大刚度的脐带缆(浮移引导); 6)考虑跨接管回接点与泥线的相对位置,因为跨接管安装的难易程度会受到连接 距离范围内的脐带缆曲率半径大小的影响; 7) 可能需要停放平台; 8) 宜考电动和液压接头的清洁处理及可操作性,

建立维修接口设计原则时,设计者宜考虑到所涉及维修任务的类型。进行部件更换或提并时,通常 宜提供垂直接近通道。对于阀门操作、即插式接头或电接头的对接以及其他轻型作业,在尽可能情况下 优先考患水平接近通道。宜设计专用工具以保证ROV对接到接口进行维修操作时能保持位置不变。 在设计接口时,宜注意避免采用需要复杂工具作业的刚性设计。 执行作业任务过程中,宜避免使用需通过导向来控制ROV的机械手或操作工具。ROV经常用于 引导物体从水面吊放或自已携带或拾起放在海床上的物体。

远程接口操作通常需要给ROV作业者提供可视化方式,这种可视化指示能通过儿种方式达到,但 宜满足下列要求: 在装有ROV接口的独立模块或组件上的所有阀、接头的高程及位置的显示器均宜为可视的。所 没计的可视化显示器宜具有如下特征: &) 自我注释,给操作者提供清晰的设备状态显示; b) 进行相关操作时中,可观察到其位置; c) 易于使用标准ROV摄像系统从不同角度观察; d) 在常规可视范围内,至少可观察到0.5m1.64ft)的距离; e) 足够坚固和耐用,达到水下部件或设备的设计寿命; f 避免机械损伤; 名) 在适当的情况下应能提供计数功能。

及工具所使用材料宜设计成适合水下频繁使用。设计者应把永久性的水下设备和在维修操作中短时间 使用的设备区分开来。永久性的水下设备应根据ISO13628相关部分的内容进行设计,其接口宜考虑 以下因素: 屈服应力; b) 极限抗拉强度; ) 疲劳特性; d) 频繁使用时接口的内磨损; ) 腐蚀; 盗生物旺美

DL∕T 5002-2005 地区电网调度自动化设计技术规程准确记录实施和维护情况能对以后操作和系统设计起到不可估量的作用。 这些记录主要应用于: a)水下设备设计阶段(定义接口及工具作业); b)测试阶段(干式压力容器测试); c)安装阶段(确定设计有效性); d)现场终生维护(能更加准确地预测未来盆求)

[11. 2 设备设计

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