Cygnet多轴绕线机被TCI石油天然气管道工程采用

由复合材料技术专家Cygnet Texkimp （英国诺斯威奇）和曼彻斯特大学（英国）开发的高速机器人绕线机正在加拿大用于升级现有的石油和天然气管道。

Cygnet Texkimp 的多轴缠绕机已由总部位于加拿大的管道技术公司Total Containment Inc.（TCI，阿尔伯塔省）委托生产，作为用碳纤维包裹现有管道的解决方案的一部分，以降低泄漏风险并提高管道的使用寿命安全性和性能。

2025年2月，一台研究规模的卷绕机模型被送至TCI总部，以便该公司能够生产和验证样品，并利用其专利树脂基质进一步开发其工艺方法。随后，TCI委托Cygnet Texkimp的英国创新中心建造该技术的全尺寸版本，预计将于2026年初交付给TCI。

TCI 的解决方案旨在帮助油气运营商通过升级现有管道（其中许多管道已有二三十年历史）来消除泄漏和爆炸事故。该技术有助于运营商满足新的监管要求，这些要求包括审查并可能调整管道的设计和安全措施，以保护人员和环境。此外，该方案还解决了管道在高压下输送油气以提高运营效率的难题。该解决方案取代了以往依赖切割和更换管道的常用做法，这些做法本身就速度较慢且成本较高。

TCI创始人兼首席执行官拉里·杨解释说：“通过用我们专有的碳纤维复合材料套管包裹管道，我们能够控制潜在的泄漏和破裂，并降低爆炸风险。这样一来，我们就能消除土壤和水体污染的风险及其对生态系统和社区的影响，同时提高高风险地区管道的完整性、使用寿命和监测能力。我们的技术还可以在无需关闭管道的情况下进行安装，只需按照管道完整性挖掘的监管要求，先将压力降低到安全运行水平即可。”

Cygnet Texkimp 的多轴绕线机最初是为高速绕制大型、连续且弯曲的零件（包括管道和结构梁）而开发的，其原理是将大量纤维快速、精确地缠绕在静止的芯轴上。其他应用包括航空航天领域的飞机机翼翼梁和汽车的碰撞保护结构。它与该公司基于相同原理的 3D 绕线机是姊妹技术，后者安装在机器人上而非线性轨道上，从而能够更灵活地控制绕线几何形状。

这款多轴卷绕机主要针对提高生产效率进行了优化，使制造商能够快速、大批量地生产零件。这两项技术均由Cygnet Texkimp公司与曼彻斯特大学合作开发，并以曼彻斯特大学材料学院的原型机为基础，该原型机随后于2018年由Cygnet Texkimp公司实现工业化生产。

TCI的多轴绕线机将安装在一个名为“TCI-Crawler”的专用改装支撑箱内。该支撑箱被放入管道沟槽中，以保护管道、设备和操作人员，同时为绕线作业创造理想的环境。这台全电动机器配备一个54英尺长的分体式绕线环，该绕线环可打开，以便将其安装在静止的管道周围并沿管道移动，边移动边绕线。该系统还经过定制设计，可在绕线过程中自动对中和自动调平多轴绕线机，并能够适应管道几何形状和地面地形的变化。