水下工作仓和水下管状物检修方法与流程

本技术涉及水下系统和作业装备，特别地涉及一种水下工作仓和水下管状物检修方法。

背景技术：

1、随着技术进步，海洋资源的开发作业得到了快速发展。海底管道、海底电缆、海上风电设施、海洋平台等设备设施的建设和保有量不断增加，催生了越来越多的水下作业需求和场景。

2、在海底，物质、信号的传输普遍依赖于所铺设的管道。此外，为了减轻海水的冲击腐蚀，水下的各种构件也多制作为管状，例如风力发电装置的筒身、各种海上平台的支撑管架等等。

3、由于水下具有高压、高折射率、低环境亮度、较强的腐蚀性和生物活动导致的破坏性，因此对水下物体的使用寿命提出了巨大挑战。与之同时，也对水下物体的维修、检测的作业带来了诸多限制。为了满足水下物体的维护需求，水下检测装备应运而生。

4、现有技术中，在海面的工作船上会设置吊机，吊机能够吊起水下检测装备，以实现水下检测装备的入水或出水。其中，水下检测装备特别是形成干式空间后会受到较大的水下浮力，为了实现水下检测装备顺利入水，一般会采用增加整体重量的方式。但是，水下检测装备整体重量的增加会对吊机、工作船产生很大的负载。同时在形成干式空间前，较大的设备重量也会对水下待检测物体造成很大负载，增加损坏的风险。

技术实现思路

1、为了解决或至少部分地解决上述技术问题，本技术提供了一种水下工作仓，用于水下管状物作业，包括：

2、内仓，内仓具有工作腔，管状物的至少部分能够容纳于工作腔内；

3、外仓，与内仓相连，外仓和内仓之间具有调节腔；

4、过气口和过液口，分别设在外仓上并均与调节腔连通，气体、液体能够分别经由过气口、过液口进出调节腔，以调整调节腔内的气液比例。

5、可选地，调节腔包括第一子腔和第二子腔，分别位于工作腔的左右两侧且彼此对称。

6、可选地，调节腔还包括第三子腔，位于工作腔的顶部且分别与第一子腔和第二子腔连通，第一子腔、第三子腔和第二子腔依次环绕内仓设置。

7、可选地，水下工作仓还包括：

8、通气口和排液口，分别设在内仓上并均与工作腔连通，气体能够经由通气口进入工作腔内，以将工作腔内的至少部分液体经由排液口排出。

9、可选地，外仓包括：

10、顶壁、与顶壁的两侧连接的两个侧壁，以及与两个侧壁分别连接的底壁，两个底壁分别从两侧连接在内仓上，使排液口位于两个底壁之间；

11、其中，过气口设置在顶壁上，过液口设置在底壁上，或设置在侧壁的靠近底壁的位置上。

12、可选地，两个侧壁和两个底壁的外表面均为平面，且侧壁和所连接的底壁垂直设置。

13、可选地，水下工作仓还包括：

14、分隔件，分隔件设置在底壁上，分隔件能够被驱动以朝向排液口运动，从而至少部分地封闭排液口。

15、可选地，水下工作仓还包括：

16、压差阀，设在工作腔和调节腔中至少一个腔体的壁面上，压差阀能够连通腔体和腔体之外的空间，以调节腔体的内外压差。

17、可选地，水下工作仓还包括：

18、加强件，位于调节腔内，且连接在内仓和外仓之间。

19、可选地，加强件包括：

20、多个加强板，间隔地设在调节腔内，每个加强板上均设有通孔；加强板的内轮廓与内仓的外轮廓相适配。

21、可选地，内仓的形成工作腔的表面向着调节腔的所在方向凸出，从而具有弧形的横截面。

22、可选地，内仓的形成工作腔的表面有部分进一步地向着调节腔的所在方向凸出，从而在工作腔内形成轨道槽，轨道槽沿水下工作仓的长度方向延伸至内仓的两端；

23、水下工作仓还包括用于检测或修理管状物的检修组件，检修组件包括：

24、直线轨道，位于轨道槽内；

25、检修装置，安装在直线轨道上，并能够被驱动以沿着直线轨道运动。

26、可选地，水下工作仓还包括：

27、端板，与内仓和外仓分别连接，工作腔位于内仓和端板之间，调节舱位于端板、内仓和外仓之间；

28、安装口，设于端板上并与工作腔连通；

29、伸缩杆，连接在端板上并位于工作腔之外；

30、密封组件，与伸缩杆相连，伸缩杆能够驱动密封组件自打开位置运动至密封位置，以贴紧处于就位位置的管状物，遮蔽至少部分安装口。

31、可选地，密封组件包括：

32、密封板，与伸缩杆相连，密封板上设有密封槽；

33、密封部件，密封部件的一部分设在密封槽内。

34、可选地，密封槽包括：

35、第一密封槽，第一密封槽的槽口朝向管状物设置，位于第一密封槽内的部分密封部件用于封闭管状物与密封板之间的空间；

36、第二密封槽，第二密封槽的槽口朝向端板设置，位于第二密封槽内的部分密封部件用于封闭密封板与端板之间的空间。

37、可选地，密封组件的数量为至少两个，伸缩杆的数量为至少两个，至少两个密封组件与至少两个伸缩杆一一对应设置；

38、在密封位置，各个密封组件的密封部件能够环绕管状物以构成环形密封结构。

39、可选地，密封组件的数量为三个，并包括：第一密封组件、第二密封组件和第三密封组件，第二密封组件和第三密封组件分别与第一密封组件铰接，其中，在密封位置，第一密封组件能够抵接在管状物的顶部，第二密封组件能够抵接在管状物的右下侧，第三密封组件能够抵接在管状物的左下侧；

40、第二密封组件包括第二密封板，第三密封组件包括第三密封板，在由打开位置向密封位置切换时，第二密封板和第三密封板彼此靠近以覆盖至少部分安装口。

41、可选地，水下工作仓还包括：

42、引导轮，可转动地设在端板上，引导轮的至少部分结构露出于内仓的外轮廓以外，引导轮能够与管状物接触，以引导管状物从水下工作仓的排液口进入工作腔，到达就位位置。

43、可选地，安装口具有相对的两个导向侧壁，两个导向侧壁在同一高度上的距离自工作腔的排液口一侧向着工作腔的封闭侧的方向逐渐减小；

44、引导轮的数量为至少两个，至少两个引导轮靠近工作腔的排液口一侧，且分别对应两个导向侧壁设置。

45、可选地，水下工作仓还包括：

46、装配板，连接在端板上，且与端板间隔设置；

47、轮轴，轮轴的两侧分别连接装配板和端板，引导轮套设在轮轴上。

48、可选地，水下工作仓还包括：

49、夹紧组件，设置在装配板和端板之间，夹紧组件能够夹紧位于就位位置的管状物。

50、可选地，水下工作仓还包括：

51、多向力传感器，设在引导轮的轮轴上并与水下工作仓的夹紧组件通信连接，多向力传感器用于确定施加于管状物的作用力；

52、导航器，设在端板和装配板之间，导航器用于指引管状物的位置信息；

53、姿态传感器，设在端板和装配板之间，并与夹紧组件通信连接，用于感测外仓的位姿信息。

54、本技术还提供了一种水下管状物检修方法，包括如下步骤：

55、调节水下工作仓所设置的调节腔内的气液比例至第一比例，使水下工作仓下沉；

56、调整水下工作仓的位置，将管状物容纳于水下工作仓的所设置的工作腔内；

57、在工作腔内进行检修作业。

58、可选地，在工作腔内进行检修作业的步骤之前，方法还包括：

59、调节调节腔内的气液比例至第二比例；和/或

60、在工作腔内进行检修作业的步骤之后，方法还包括：

61、调节调节腔内的气液比例至第三比例，使水下工作仓上浮。

62、可选地，调整水下工作仓的位置的步骤，具体包括：

63、通过水下工作仓的就位传感器获取水下工作仓的当前位置参数；

64、根据当前位置参数调节吊机的运行参数，以使水下工作仓移动至目标位置且管状物到达就位位置。

65、可选地，在将管状物容纳于水下工作仓所设置的工作腔内的步骤之后，还包括如下步骤：

66、控制水下工作仓的夹紧组件夹紧管状物；

67、控制水下工作仓的密封组件运动以贴紧管状物；

68、在工作腔内进行检修作业的步骤之前，还包括如下步骤：

69、向工作腔内注入气体，以将工作腔内的液体至少部分排出。

70、本技术提供的水下工作仓包括工作腔和调节腔，管状物容置在工作腔内以完成维修检测工作。气体可以通过过气口进出调节腔。液体可以通过过液口进出调节腔。过气口和过液口的设置，可以对调节腔内的气液比例进行灵活调控。在水下工作仓出入水时，可以通过根据实际需求对调节腔内的气液比例灵活调整，从而实现水下工作仓的整体浮重可调控，满足水下工作仓在不同使用状态下的需求。