說起海蠣子和藤壺, 不知道大家最先想到的是美味的碳烤海蠣子還是是清水氽湯鮮藤壺?
不過像海蠣子和藤壺這種在海岸的岩礁上、碼頭、船底等硬物的表面均有可能快速附著的海洋生物,
在海平面正負5米的範圍內, 由於潮漲潮汐的原因,
1.鑽井平臺重量大幅增加
當海蠣子和藤壺這些海生物把鑽井平臺當作它們的家附著在鑽井平臺上時, 鑽井平臺的整體品質就大大增加了。 而重量過大會導致平臺超重, 產生可變載荷減小等不良影響。 不論是自升式平臺還是半潛式鑽井平臺, 或者是張力腿平臺, 在海上波濤洶湧的環境裡, 想要保持穩定能夠, 一定程度上都與重力和浮力的平衡有關。 重力一旦增加, 鑽井平臺的負載勢必會減少, 對於生產活動有著極其大的影響。
2.鑽井平臺受海流的作用面積增大
除了品質增加對於鑽井平臺的影響,
3.海生物自身對於平臺的影響
不光是受力增加對於平臺的影響, 海生物自身的生物力對於鑽井平臺也有著一定的影響。 海生物自身分泌的物質可能會腐蝕運輸管道, 造成嚴重的後果。
每年花費1億元清潔鑽井平臺, 難題多多為了清除這些安全隱患, 目前各大單位最普遍的方法還是人工定期清理:由潛水夫攜帶噴砂工具下潛, 打磨除去表面的海生物和鐵銹。 不過這保養維修的成本可就令人咋舌了。 據介紹, 中國海洋石油總公司擁有海上鑽井平臺200多座, 四年一清洗週期, 平均每年有50多座平臺需要進行清洗。 每個平臺清洗一次成本高達100萬~200萬元, 每年平均耗資近1億元。 人工定期清理不僅耗時耗力,
既然人力有限, 除了人力之外清理之外, 在這個自動化機器人產業迅速發展的時代, 最先想到的自然是請機器人幫我們來處理這些問題了。 不過, 雖然此前有水下清洗機器人的研發報道, 但還沒有在鑽井平臺以及石油導管架上實際使用的先例。 要研究專門為管架進行海生物清理的機器人是一項極其困難的挑戰。
新一代機器人橫空出世,像橡皮擦一樣清除附著物值得慶倖的是,近日,浙江大學教授楊燦軍帶領的HOME研究團隊成功研製浙大哈姆(HOME)海生物清洗機器人,該機器人能夠在水面以下100米內進行海生物自動化清洗。在首次海試中,機器人的清洗速度達到21.7平方米/小時,清洗水壓20兆帕,遠遠低於人工清洗水壓的70兆帕,達到同樣的清洗效果,可以說是省時省力又省心的典型了。新型機器人提高了海上作業的簡易度和可操作性,能夠完全替代潛水夫在水下進行海生物清洗作。
那麼這個海生物清理機器人是如何工作的呢?這個巨大的機器人傳回的一段“自拍”視頻完整的記錄了整個清理過程。首先,它會牢牢攀附于管壁,然後空化噴嘴噴射出充滿氣泡的水流,這時,海蠣子和藤壺就好像課桌上的鉛筆屑一樣,被一吹而散了。而水流中聚集的空氣泡,則起到橡皮擦的作用,在狹小區域內潰滅並產生微射流,清除表面附著物,就像擦去那些鉛筆字跡一樣簡單有效。
對於該機器人的核心技術,楊燦軍教授介紹到,該款機器人採用空化射流、導管自我調整、視覺導航控制等技術。機器人帶有自我調整的永磁吸附模組,能夠在不同直徑的鋼質導管表面實現穩定吸附,還能再不同直徑的管道間進行跨越。新型機器人提高了海上作業的簡易度和可操作性,能夠完全替代潛水夫在水下進行海生物清洗作。
所謂空化射流,就是一種在射流中自然產生空化氣泡的連續射流,空泡或採用空氣或採用淹沒方式產生,採用多種方法在流體中形成一個壓力低於當地蒸汽壓力的區域的流體。導管自我調整、視覺導航控制等技術則依賴各類傳感技術。
新型機器人提高了海上作業的簡易度和可操作性。當然,該機器人也有著巨大的改進空間,甚至可以推廣應用於船舶清洗、橋樑清洗檢測等領域;由於該機器人是水陸兩栖的,平臺上其他高空危險作業,如噴漆、檢測等工作也可交由機器人完成。未來這些高危工作就可以放心大膽的交給機器人去完成了,大大提高了工作的安全性。
▲船舶除鏽機器人
所以吃貨朋友們也大可不必擔心,指不定有朝一日,這些機器人在清理的同時順便還能收集這些海生物做出美味的碳烤海蠣子以及清水氽湯鮮藤壺。
作者:周煒
本文編輯:浙江大學微訊社 陸呈嘯
要研究專門為管架進行海生物清理的機器人是一項極其困難的挑戰。新一代機器人橫空出世,像橡皮擦一樣清除附著物值得慶倖的是,近日,浙江大學教授楊燦軍帶領的HOME研究團隊成功研製浙大哈姆(HOME)海生物清洗機器人,該機器人能夠在水面以下100米內進行海生物自動化清洗。在首次海試中,機器人的清洗速度達到21.7平方米/小時,清洗水壓20兆帕,遠遠低於人工清洗水壓的70兆帕,達到同樣的清洗效果,可以說是省時省力又省心的典型了。新型機器人提高了海上作業的簡易度和可操作性,能夠完全替代潛水夫在水下進行海生物清洗作。
那麼這個海生物清理機器人是如何工作的呢?這個巨大的機器人傳回的一段“自拍”視頻完整的記錄了整個清理過程。首先,它會牢牢攀附于管壁,然後空化噴嘴噴射出充滿氣泡的水流,這時,海蠣子和藤壺就好像課桌上的鉛筆屑一樣,被一吹而散了。而水流中聚集的空氣泡,則起到橡皮擦的作用,在狹小區域內潰滅並產生微射流,清除表面附著物,就像擦去那些鉛筆字跡一樣簡單有效。
對於該機器人的核心技術,楊燦軍教授介紹到,該款機器人採用空化射流、導管自我調整、視覺導航控制等技術。機器人帶有自我調整的永磁吸附模組,能夠在不同直徑的鋼質導管表面實現穩定吸附,還能再不同直徑的管道間進行跨越。新型機器人提高了海上作業的簡易度和可操作性,能夠完全替代潛水夫在水下進行海生物清洗作。
所謂空化射流,就是一種在射流中自然產生空化氣泡的連續射流,空泡或採用空氣或採用淹沒方式產生,採用多種方法在流體中形成一個壓力低於當地蒸汽壓力的區域的流體。導管自我調整、視覺導航控制等技術則依賴各類傳感技術。
新型機器人提高了海上作業的簡易度和可操作性。當然,該機器人也有著巨大的改進空間,甚至可以推廣應用於船舶清洗、橋樑清洗檢測等領域;由於該機器人是水陸兩栖的,平臺上其他高空危險作業,如噴漆、檢測等工作也可交由機器人完成。未來這些高危工作就可以放心大膽的交給機器人去完成了,大大提高了工作的安全性。
▲船舶除鏽機器人
所以吃貨朋友們也大可不必擔心,指不定有朝一日,這些機器人在清理的同時順便還能收集這些海生物做出美味的碳烤海蠣子以及清水氽湯鮮藤壺。
作者:周煒
本文編輯:浙江大學微訊社 陸呈嘯