ICS 75. 180. 10 E 94
C D
中华人民共和国国家标准
GB/T 21412.8—2010/ISO 13628-8 :2002
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
Petroleum and natural gas industries--Design and operation of
subsea production systems-Part 8 :Remotely Operated Vehicle (ROV) interfaces on subsea production systems
(ISO 13628-8 :2002,IDT)
2010-12-01实施
2010-09-02 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 21412.8—2010/ISO 13628-8 :2002
目 次
前言引言 1范围 2规范性引用文件 3术语、定义和缩略语.. 3.1 术语和定义 3.2缩略语 4维修原则和功能要求 4.1 概述 4.2 使用 ROV维修 4.3 ROV维修任务类型· 4.4 水下设施系统设计 .. 5
VI
3
性能设计 5.1 概述 5.2 材料 5.3 承载能力 5. 4 操作力或扭矩 5.5 提升装置· 5.6 质量控制· 5.7 温度等级· 5.8 颜色和标记 6 设计注意事项· 6.1 概述· 6.2 概念设计 6.3 详细设计 6.4 期望的设计特性. 6.5不期望出现的设计特性
10 10 10 10 10 10 10 11 13
电电
1
ROV接口和水下系统作业注意事项显示系统·
14
7
..
17
8 9
17 17
-+
10材料选择 10.1 概述 10.2选择标准 11文件记录 11.1 概述 11.2 设备设计 11.3 测试 11.4 信息反馈
17 17
+
18 18 18 18 18
· GB/T 21412.8—2010/IS0 13628-8 :2002
18 18 18 23 23 24 25 27 28 29 :31 32 .33 34 39 40 44 45 46 47 49 50
12　ROV接口· 12.1概述 12.2 稳定性 12.3 机械手操作把柄 12.4 TDU 把柄 12.5 旋转(低扭矩)接口 12.6 旋转(大扭矩)接口 12.7 线性(推进)接口 类型 A 和类型 C 12.8 线性(推进)接口 类型 B 12.9 旋转对接接口 12.10 液压连接即插式接头接口类型A- -69MPa(10000psi)工作压力等级 12. 11 液压连接即插式接头接口类型 B 12.12 旋转液动接头 12.13 CCO(部件更换)接口 12.14 提升心轴· 12.15 电液跨接管操作接口附录A（资料性附录） 工作级ROV技术要求概况附录B（资料性附录) 通道· 附录C（资料性附录） 机械手操作能力范围附录D（资料性附录）末端受动器的替代设计形式附录E（资料性附录） 出油管回接系统参考文献
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3
图 1 典型工作级ROV的操作结构图 2 典型采油树上的ROV和接口· 图 3 两对接点 TDU 装置图 4 单对接点 TDU 装置图5 ROV工具作业接口的常规设计步骤图 6 保持ROV稳定的抓握柄图 7 对接插头和插孔图 8 对接插孔载荷图图 9 典型的双对接点 TDU 工具的能力范围图10 典型的单对接点 TDU 工具的能力范围图 11 机械手把柄图 12 TDU 把柄图 13 低扭矩插孔图 14 大扭矩插孔图 15 线性推进接口类型 A 图 16 线性推进接口类型C. 图 17 线性推进接口类型 B 图 18 旋转扭矩插孔图 19 即插式接头连接接口类型A的总体布置图图 20 母扣插孔类型 A Ⅱ
3
h
12 19 20 . 21 .22 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 33 GB/T 21412.8—2010/ISO 13628-8:2002
图 21 即插式接头连接类型 B· 图 22 旋转液动接头图 23 CCO(用于结构组件更换）· 图 24 CCO 接口的结构形式图 25 CCO锁合杆详图图 26 CCO锁合及配置系统图 27 可供选择的 CCO 接口布置形式图 28 与 CCO 接口有关的提升心轴图 29 提升心轴· 图 30 机械手连接操作图 31 TDU 连接的操作图 32 多点连接跨接管对接盘图 33 在没有接合和接合状态的典型跨接管图 34 用于跨接管操作的抓爪和扭矩工具组合的能力范围图 B.1 间隙大小图 C.1 典型的五功能机械手的能力范围图 C.2 典型的七功能机械手的能力范围图 D. 1 末端受动器可选择的剖面形式
33 34 36 37 38 38 39 39 40 41 41 42 43 43 45 46 46 47
..
.
表 1 推荐的空间要求及进人结构物内的垂直深度表 2 典型的对接参数表31 旋转驱动器维修设备等级表 4图18中插孔类型1至类型7的尺寸表 A.1ROV 工具类别
9 21 30 31 44
-
I GB/T 21412.82010/IS0 13628-8:2002
前言
GB/T21412《石油天然气工业水下生产系统的设计和操作》目前包括以下9个部分：
第1部分：一般要求和推荐做法; 第2部分：水下和海洋使用的挠性管系统；
1
-第 3 部分:过出油管(TFL)系统;
一第4部分：水下井口和采油树设备； -第5部分：水下脐带缆；第6部分：水下生产控制系统； -第7部分：完井/维修立管系统； -第8部分：水下生产系统的水下机器人（ROV)接口；第9部分：遥控操作工具(ROT)维修系统。
本部分是GB/T21412的第8部分。 本部分等同采用IS013628-8：2002《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)的接口》（英文版）。
本部分等同翻译ISO13628-8：2002。 为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：
“ISO13628的本部分"改为“GB/T21412的本部分”; 一用小数点“.”代替作为小数点的逗号“，”;
删除国际标准的前言和引言；规范性引用文件增加了在正文中引用的两个标准：GB/T21412.1和ISO13628（所有部分）；
计量单位以我国法定计量单位为主，即我国法定计量单位值在前，英制单位的相应值标在其后
的括号内（为不改变原标准公式、曲线的形状特征、常数和系数，原使用英制单位的，仍沿用英制单位)。
本部分的附录 A、附录 B、附录 C、附录 D和附录 E均为资料性附录。 本部分由中国石油天然气集团公司提出。 本部分由全国石油天然气标准化技术委员会（TC355)归口。 本部分起草单位：中海石油(中国)有限公司研究中心。 本部分主要起草人：李玉光。
V GB/T 21412.8—2010/IS0 13628-8:2002
引言
GB/T21412的本部分内容主要提出了水下生产系统的ROV接口的技术要求，不涉及利用钻杆或导向缆收放的专门工具即遥控操作工(ROT)进行的维修作业，仅在情况合适时作为ROT接口的参考。水下生产系统的接口对ROT工具和ROV同等适用。 GB/T 21412.8--2010/ISO 13628-8 :2002
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
(RO)接口
1范围
GB/T21412的本部分给出了用于石油天然气工业水下生产系统的水下机器人接口的功能要求和指南，既可用于水下生产设备的水下机器人接口的选择和使用，也为接口的设计和操作要求提供指导，以便将标准设备和设计原则的潜力发挥到最大化。ROV作业系统可根据接口提供的水下系统的可识别的信息进行对接和动作，而这些信息正是设计水下生产系统接口时需要考虑的。本部分提出的框架性和详细的技术要求将让使用者能在特定应用条件下正确选择接口。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T21412的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T 21412.1石油天然气工业水下生产系统的设计和操作第1部分：一般要求和推荐做法 (GB/T 21412. 1--2010,ISO 13628-1 :2005,IDT)
ISO10423石油天然气行业钻采设备井口和采油树设备 ISO13628（所有部分）石油天然气工业水下生产系统的设计和操作
3术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于本部分。 3.1术语和定义 3. 1. 1
功能要求 functional requirement 为达到给定目标而应满足的最低标准。 注：功能要求以性能为导向、可应用于广范的开发概念。
3. 1.2
指南 guideline 在综合考虑合适的法定要求、行业标准、标准做法和原则的基础上推荐公认做法。
3.1.3
制造商 manufacturer 负贵接口制造的公司。
3.1.4
操作者 operator 操作ROV(包括供应商）的公司。
1 GB/T 21412.8—2010/ISO 13628-8 :2002
3.1.5
遥控操作工具;ROT remotely operated tool; ROT 一种通常由提升缆或钻柱上收放的专用工具。 注：横移能通过导向缆、专用推进器或 ROV协助完成。
3. 1.6
水下机器人;ROV remotely operated vehicle;ROV 一种能在水下浮游的机器，可完成诸如阀门的操作、液压操作和其他常规任务。 注：ROV也能携带工具包执行诸如柔性出油管和脐带缆的回接和连接，以及部件更换等特定任务。
3.2缩略语
CCO部件更换 FAT 出厂验收试验 FMECA失效模式影响及临界状况分析 HIPPS高完整管线保护系统 MQC多用快速接头 MTBF平均无故障工作时间 ROV水下机器人 ROT遥控操作工具 SCM 卫星井控制模块 TDU 工具收放装置
4维修原则和功能要求 4.1概述
进行水下生产系统的接口设计时，需要制定维修原则，包括作业内容、每项任务采用的维修方法、使用工具类型、为有效完成维修任务而通过对接或定位使ROV保持稳定的方法，以及对接近通道的要求。维修原则宜综合考患不同维修任务，使之合理化，以便采用统一的方法，使一系列维修任务得以完成。
一且需要完成的维修任务确定，ROV维修方式宜随之建立。 图1至图34给出了不同的ROV系统及接口。
4.2使用 ROV维修
ROV是能浮游的水下机器，能执行诸多水下作业任务，比如阀门操作、液压操作和其他一些常规任务。ROV也能携带工具包执行特定的任务，如出油管、脐带缆与刚性管线短节的回接和连接以及部件更换。ROV主要有以下5种执行维修任务的方式：
使用机械手直接操作接口；使用机械手握持工具；一 使用 TDU; .使用双缆(使用ROT);
使用成撬工具或框架。 接口工具宜尽可能设计成能可用多种ROV作业，而不仅限于一种，这样能增大ROV和维修船提
供使用的机会。典型的 ROV如图1 所示。
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