水下无损检测技术的应用研究
水声探测技术综述
海底管道腐蚀检测技术发展现状及应用
【 ｜ １ 关． 词 ４底 管道
０
引 言
海 底管 道 是 海 上 油气 田开 发 工 程设 施 的 主要 组 成 部 分 ， 担
变 形 、 蚀 及 缺 陷 等 状 况 ， 于 全线 检 测 。 腐 适
项 综 合 性 的 复 杂 工 程 ， 术 密 集 度 高 ， 造 成 本 较 高 ， 测 费 技 制 检
用高。
主要 是 管 道 的 内检 测 需 要 特 定 的 收发 球 装 置 ，海 上 操 作 难 度 大 ， 关配套设施不完 备 ； 底管道 内检测工艺流程未形成标 相 海
４ 结 语
研 究 设 计 的 中３ ５ｍｍ 海 底 管 道 漏 磁 检 测 仪 成 功 应 用 于 埕 北 ２
油 田海底 管 道 检 测 ， 现 了管 道 内 腐蚀 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 实 变形 、 损 及 漏 点 的检 受
测 ， 目前 正 在 开 展 ｑ ５ ｂ４ ７ｍｍ、 ７ ／ｎ和 中２１ 中２ ３１ｌ ｌ ９ｍｍ这 ３种 管
５ ％２ ０ 右 。 Ｉ Ｉ １
里 程 轮
本 文综 述 了 国 内外 海 底 管道 腐 蚀 检 测技 术 发 展 现 状 ， 析 分
万 向节 传 感 器
动 力
了各 检 测技 术 的优 势 及 局 限性 ， 介绍 了将 电位 梯度 测 量 法 应 并 用 于 海 底 管 道外 防腐 层 破 损检 测 的研 究 思路 。
道 沿线 的总 体 情 况 。
近年 来 ，我 国科研 院所 也 开 展 了 ＲＯＶ检 测 系统 的相 关 研
水下管道堵漏方法
水下管道堵漏方法水下管道是现代城市中不可或缺的一部分，它们承载着城市的供水、排水、通讯等重要功能。
然而，由于管道长期使用、自然灾害等原因，管道出现漏水现象时，不仅会造成水资源的浪费，还会对城市的正常运行造成影响。
因此，水下管道堵漏方法的研究和应用显得尤为重要。
一、传统堵漏方法传统的水下管道堵漏方法主要包括人工堵漏和机械堵漏两种方式。
人工堵漏是指通过人工进入水下管道进行堵漏，这种方法需要专业的技术人员进行操作，操作难度大，且存在一定的安全风险。
机械堵漏则是通过机械设备进行堵漏，这种方法操作简单，但需要专业的设备和技术人员，成本较高。
二、新型堵漏方法随着科技的不断发展，新型的水下管道堵漏方法也应运而生。
其中，最为常见的是无损检测技术和封堵剂技术。
无损检测技术是指通过声波、热成像等技术对水下管道进行检测，找出漏水点位，从而进行精准的堵漏。
这种方法不需要破坏管道，操作简单，且安全性高。
封堵剂技术则是指通过将封堵剂注入管道中，使其在漏水点位形成堵漏层，从而达到堵漏的目的。
这种方法操作简单，成本低，且对管道没有损伤。
三、注意事项在进行水下管道堵漏时，需要注意以下几点：1. 选择合适的堵漏方法，根据漏水点位和管道材质等因素进行选择。
2. 操作人员需要具备专业的技术和经验，确保操作安全。
3. 在进行堵漏前，需要对管道进行彻底的清洗和检测，确保堵漏效果。
4. 堵漏后需要进行检测，确保堵漏效果，并及时进行维护和修复。
综上所述，水下管道堵漏方法的研究和应用对于城市的正常运行和水资源的保护具有重要意义。
在选择堵漏方法时，需要根据实际情况进行选择，并注意操作安全和堵漏效果的检测。
无人船在水下地形测量中的应用方法
无人船在水下地形测量中的应用方法随着技术的不断发展，无人船作为一种新兴的测量工具，正在被广泛应用于水下地形测量领域。
由于无人船在测量过程中具有自主导航、高精度定位和环境适应能力强等优点，因此它被认为是一种相当有效和高效的工具，能够为水下地形测量提供可靠的数据支持。
本文将介绍无人船在水下地形测量中的应用方法，并探讨其优势和局限性。
无人船在水下地形测量中的应用主要包括两个方面：声纳测深和水下激光雷达测距。
声纳测深是一种通过声波传播来测量水下地形的方法。
无人船可以搭载多频率声纳设备，通过向水下发射声波并接收回波的方式，计算出声波在水下传播的时间，据此推算出水下地形。
这种方法具有定位精度高、覆盖范围广等优势，特别适用于浅水区域或者对地形精度要求不高的情况。
同时，无人船的自主导航功能可以使其在测量过程中避免障碍物，提高工作效率。
另一种应用方法是水下激光雷达测距。
激光雷达通过发射激光束并接收反射回来的光信号，利用光的传播速度和时间差计算出水下目标与激光雷达之间的距离。
相比声纳测深，激光雷达测距方法具有精度更高、分辨率更好的特点，尤其适用于对地形精度要求较高的工作场景。
激光雷达还可以实时获取测量数据，因此无人船通过搭载激光雷达设备，可以提供实时水下地形数据，为后续分析和决策提供更及时的支持。
虽然无人船在水下地形测量中具备诸多优势，但也存在一些局限性。
首先，测量精度受到水下环境的影响。
水下环境复杂多变，包括海流、水流、水质等因素，这些因素会对无人船的准确定位和数据采集产生影响，从而影响测量精度。
其次，无人船的自主导航功能需要精确的位置和姿态传感器支持，这对搭载设备的要求较高。
此外，无人船在搭载设备和能源方面也存在一定的限制，需要在设计和使用方面做出相应的优化和安排。
为了克服这些局限性，人们提出了一些改进措施。
例如，可以通过引入多传感器融合技术，提高无人船的定位和测量精度。
多传感器融合技术可以将不同传感器所得到的信息进行综合和校正，从而提高测量结果的准确性。
海底管道立管检测技术及近海平台立管检测方法选择分析杨树亮
海底管道立管检测技术及近海平台立管检测方法选择分析杨树亮发布时间：2021-09-03T09:01:39.107Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：杨树亮[导读] 海底管道及近海平台管道的品质将直接决定整个海域管道系统的安全性，所以非常有必要对其立管进行品质检测。
中石化胜利海上石油工程技术检验有限公司山东东营 257000摘要：海底管道及近海平台管道的品质将直接决定整个海域管道系统的安全性，所以非常有必要对其立管进行品质检测。
尽管无法对立管系统进行全方位的全天候实时监测，可片段性检测所获取的信息，也可以一定程度上反馈海水管道及近海平台管道系统的缺陷。
常用的立管无损检测方法包括直接观察进行无损检测、利用超声波进行无损检测、利用电磁感应进行无损检测、利用电场进行无损检测、利用磁场进行无损检测、利用射线进行无损检测等等。
下文我们就针对这些方式的优缺点展开具体分析，找出更加符合海底管道立管及近海平台立管的检测方法。
关键词：海底管道立管检测技术；近海平台立管检测方法；选择分析1.海底管道立管及近海平台立管检测方法选择的依据为了不影响立管系统的正常使用和不破坏立管系统的整体性，一般采用无损检测的方法完成缺陷检测。
无损检测是一种物理性质的检测方法，主要通过应用超声波、电磁感应、电场、磁场、射线等物质的物理性能来实现检测目的。
在不破坏立管系统原先品质的基础上对其进行全面检测。
这种物理性质的检测过程并不会削弱检测结果的准确性，反而会更加准确的反馈立管系统的缺陷程度，此外还可以精准定位缺陷存在的具体位置以及范围的大小，有些检测方式还可以深入反馈缺陷的成因。
无损检测相对于破坏性检测有诸多优势，最明显的当然是可以在检测过程中确保海底管道立管系统及近海平台立管系统的完整性，确保其性质不变性和性能稳定性，这就在很大程度上保护了管道系统的正常运作；其次无损检测相对于破坏性检测有更强的适应性和更大范围的适用性，能够在几乎所有材质和形状的立管系统检测中发挥作用；再者无损检测对于立管系统原材料的限制几乎为零，立管系统投入使用之前、使用过程中以及操作结束之后的任意时刻都可以进行无损检测。
水下焊接技术在海洋工程中的应用与挑战
水下焊接技术在海洋工程中的应用与挑战在人类探索和利用海洋的进程中，海洋工程扮演着至关重要的角色。
从海洋资源的开发到海洋基础设施的建设，众多领域都离不开先进技术的支持。
水下焊接技术作为其中的关键技术之一，为海洋工程的发展提供了坚实的保障，但同时也面临着诸多挑战。
水下焊接技术在海洋工程中的应用广泛而多样。
首先，在海洋石油和天然气开采领域，水下焊接用于修复和维护海底管道、钻井平台的结构部件。
由于海洋环境的复杂性和恶劣性，这些设施在长期使用过程中容易出现磨损、腐蚀甚至损坏。
水下焊接能够及时对这些问题进行处理，确保油气开采的安全和稳定运行。
其次，在海洋可再生能源的开发中，如海上风力发电场的建设，水下焊接用于连接基础结构和塔筒。
水下基础的稳固性对于风力发电设备的正常运行至关重要，高质量的水下焊接能够保证结构的强度和耐久性。
再者，海洋桥梁和港口设施的建设也离不开水下焊接。
例如，桥梁的桥墩、港口的码头等水下部分的施工和维修，都需要依靠水下焊接技术来完成。
然而，水下焊接技术在海洋工程中的应用并非一帆风顺，它面临着一系列严峻的挑战。
从环境方面来看，水下的高压、低温、水流等因素对焊接过程产生了巨大的影响。
高压会导致电弧的稳定性下降，使得焊接质量难以保证；低温则会影响焊接材料的性能和焊缝的组织；水流的冲击可能会使电弧偏吹，导致焊缝成型不良。
在技术层面，水下焊接的操作难度极高。
由于水下能见度低，焊工难以清晰地观察焊接部位，这对操作的精准度和熟练度提出了极高的要求。
同时，水下焊接设备需要具备良好的防水、抗压和耐腐蚀性能，以确保在恶劣环境中正常工作。
材料的选择也是水下焊接面临的一个难题。
水下焊接所使用的焊条、焊丝等材料需要具备良好的抗水性、抗腐蚀性和力学性能，以保证焊缝的质量和强度。
此外，水下焊接的质量检测也是一个棘手的问题。
传统的陆上焊接质量检测方法在水下往往难以实施，需要开发专门的检测技术和设备。
为了应对这些挑战，科研人员和工程技术人员一直在不断努力和创新。
海洋技术 交流 海洋侧扫声呐探测技术的发展及应用
技术交流▏海洋侧扫声呐探测技术的发展及应用一、发展概述侧扫声呐利用水底后向散射回波来探测海底礁石、沉船、管道、电缆以及各种水下目标，是海洋探测的重要工具之一,应用极其广泛。
对于海洋水下救捞、海洋地质地貌测量、海洋大陆架专属经济区划分、海洋工程、海洋开发以及港口航道疏浚、河港、大坝维护探查乃至渔业研究等都是非常有效的探测工具。
侧扫声呐还可用于探查海底的沉船、水雷、导弹和潜艇活动等,因而更有其重要的军事意义。
1960年英国海洋科学研究所研制出第一台侧扫声呐并用于海底地质调查，60年代中期侧扫声呐技术得到改进，提高了分辨率和图像质量等探测性能，开始使用拖曳体装载换能器阵，拖曳体距海底的高度约数十米。
70年代研制出适应不同用途的侧扫声呐，轻便型系统总重量仅14公斤。
近年来，计算机处理技术的快速发展和应用有效地推进了侧扫声呐探测技术的发展，出现了一系列以数字化处理技术为基础设计的数字化侧扫声呐设备，进而使侧扫声呐技术步入了全新发展阶段，符合特定探测深度和精度的侧扫系统不断研发面世。
传统的单频模式逐渐被具备高、低两个频段的双频模式取代，以适应不同的应用环境，特别是对地质调查以及掩埋目标的探测。
信号形式也逐渐从简单的单频脉冲演变为chirp信号，以获得更好的分辨力。
此外，诸如多波束侧扫、多脉冲技术也不断地被应用于侧扫声呐系统中，以实现高速拖曳全覆盖的同时获得高分辨率的地貌图像信息。
美国Klein公司近年研发的Klein5000 V2系列以及EdgeTech公司研发的4200系列深海多波束侧扫声呐系统，代表了目前国外商业侧扫声呐发展的前沿。
其他诸如DeepVision、Konsberg、ATLAS以及Teledyne 等公司也都有自己的成熟商业侧扫声呐系列产品。
图1 Klein5000 V2（左）、Edgetech 4200MP侧扫声呐及其成图结果（右）二、工作原理以双侧、单频带侧扫声呐系统为例，其工作原理示意图如图2所示。
混凝土排水管道声纳无损检测系统研究
电 缆
— — — — — —
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—
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ｔ＝ — —— —— — —— —＝ —— —— — —— —一
—
＼ Ｈ
标， 要提高声波的穿透能力 ， 就要 加大发射脉冲 的长度 ， 同时 但
声基阵 口
管道底部
介质的分辨率就降低 了 ； 为了提高 介质 的分 辨率 ， 就要缩 短发
摘
要： 声纳无损检测 系统 以 Ｄ Ｐ为硬件平 台， 用 多通道模拟 量输入模 块对 多基 元声基 阵检 测的特征 信息进行 集 中 Ｓ 利
采 集并 处理 ， 已处 理 的 数据 传输 到 上 位 机 ， 能在 上 位 机 上 直 观 显 示 混 凝 土 管 道 腐 蚀 情 况 和 相 应 位 置 ， 将 并 最后 完 成 对 此 数 据 的 有 效 存 储 。 经 实验 室模 拟 和 现 场 实 际 测 量 ， 系统基 本 满 足 混 凝 土 排 水 管道 腐 蚀 检 测 的要 求 ， 且 性 能 稳 定 ， 该 并 操
环境结构进行扫描探测 ， 并将排水管道 的各种机 械变形 、 陷 、 缺 沉降 、 错位 、 断裂 、 淤堵 反映 到操控器 屏幕 上， 有效 免除潜水 员
进入管道检测的安全风险。
覆盖水道底 面约 ２ｍ的线宽 。密仓浮船 内装有信号 调理 、 信息 采集 、 传输设备 及电源系统 。推进器提供水 下系统沿管道的扫 描检测推进力 ， 使其 能从 人Ｖ进入之后 ， Ｉ 一直检测 到出 口， 并为 水下系统提供一定 的浮力 。根 据系统 实时性 、 准确性 的考虑 ，
蚀进行检测 ， 这是将最初只具有清管功能的爬行机与检测技 术
的一 种 创 造 性 的 结合 。 对 于 内 部 有 流水 的混 凝 土 管 道 ， 采 用 声 纳 检 测 。排 水 管 可 道 扫 描 声 纳 安装 在 特 殊 梭 型 漂 浮 装 置 上 ， 用 水 中声 波 对 水 下 利
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水下无损检测技术的应用研究
摘要 采油平台和海底输油管道是非常关键的设施，起到的关键性作用日益
重要，但其水下设施众多，相应的检测工作也就变得非常关键。因此，本文针对
水下无损检测技术的应用做出了进一步探究，对海洋石油领域中的应用给出了详
细的分析。
关键词 水下无损检测；技术；应用
海洋采油平台、海底输油管道为重要设施，在我国的国民经济以及水道建设
中，起到了至关重要的作用。无损检测技术为不会损伤任何的被检测对象，使其
保持完整性和功能，应用一些化学现象以及物理原理，通过当前最先进的设备以
及仪器，对海洋采油平台、海底输油管道等进行相应的检测，之后对其连续性、
致密性以及完整性等进行评价。在科技不断进步的今天，现在的检测技术早已开
始应用无损检测，为设备以及设施的相关检测提供了很大的便利。
1 水下无损检测技术
水下无损检测技术（NDT）有红外检测技术、声发射检测技术、视觉检测技
术以及磁力线剑检测技术等。对于水下设备的检测，需要在涉水的环境中实施，
对检测技术有着很高的要求。这便产生了水下磁粉检测技术、超声波检测以及水
下射线技术，并促进了这些技术的不断进步和发展，但对于这些技术的使用，还
存在很多的弊端，如检测的时间比较长、可靠性较差等[1]。所以，在现代化信
息技术以及成像技术高度发展时期，开始应用了交流电磁场检测技术、进水沟件
检测技术以及水下成像检测技术等，促进了水下无损检测技术的产生和发展，在
水下结构检测中起到了很大的作用。
1.1 交流电磁场检测技术
交流电磁场检测技术，是在电磁技术上逐步发展的一种新型技术，如图一所
示，对于该项技术的应用，通常情况下通常由水下探头，检测模块、水上模块以
及计算机等共同构成。在实施水下作业的过程中，要先将水下检测模块放置到水
中，之后应用潜水员或者ROV，把检测探头放置在需要检测的部位上，工作人
员便可利用计算机查看相关的检测结果，并进行打印[2]。
交流电磁检测具备的特征十分突出，如：
可以应用不用接触的形式进行相关的检测，对被检测物体的表面覆盖物并不
敏感。
针对缺陷可一同进行定性分析和定量分析，不但节省了大量的时间，还保障
了精确程度。
对于基础理论的研究已经逐步成熟，在正式进行检查之前，并不需要对设备
实施标定校准的工作。
利用对专业探头的专业性设计，信号具有非常理想的稳定性，对检测物之间
存在的距离并不是非常的敏感。
1.2 电场特征检测法
电场特征检测法（FSM）。该项技术的起源为挪威，可对海洋采油平台，海
底输油管道等工件当中产生的不同腐蚀情况进行检测，还可以检查工件当中的裂
纹等[3]。FSM利用探针在被检测工件的表面进行排布，之后通过被测工件当中
的电场波动，将检测出来的电压值与最开始设定的值进行详细的比较，这样便可
获取到工件产生的各种裂纹情况。
电场特征检测技术具备的特征包括：
检测出来的结果具有非常高的精度，重复性十分理想。
在对复杂工件进行检测时，具备的优势非常明显，需要的检测时间非常短，
只需要普通水下检测设备用时的5%。
针对被测工件，可实施远程的检测能力，其中并不需要将表面的涂层去除。
1.3 水下检测成像技术
水下声波成像技术应用了兆赫级声波，因为波长比较长，并没有较强的散射。
所以，应用声学检测不会受到水质太多的影响，可在较大的范围当中快速找到需
要检测的目标。此外，与先进的稀疏列阵等技术同时使用，可获取到非常高清的
三维图像，将水下成像技术难度进行了解决。
微光成像技术为在自然状态下的照度不大于10-1lx时光学成的。在水质比
较浑浊的情况下，能见度会非常低，透明度只有空气能见度的千分之一，属于十
分典型的微光成像。当前，应用的微光成像技术主要有SIT、 CCD、 ICCD（增
强 CCD）、摄像机以及微光等。
2 在海洋采油平台，海底输油管道领域的应用
水下无损检测技术的逐步发展，对涉水设备进行的检测应用起到了非常大的
推动作用，特别是在海洋石油平台、输油管道当中。例如：某水利水电科学研究
院，应用无损检测技术，以便对海洋采油平台，海底输油管道实施检测。应用超
声探伤UT，该项技术为应用超声波透入到金属材料的最深处，由一个截面进入
到另一个截面，之后会在界面的边缘产生反射的特征，可对零件有缺损的部位进
行详细的检测，超声波束在零件的表面利用探头到金属的内部时，如果存在缺损
的零件或者达到零件的底部时，会反射波来，之后产生脉冲波形，在荧光屏上显
示，最后依据脉冲的波形，便可对缺陷的位置以及具体的大小进行确定。使用焊
缝超声波无损检测，对于该项检测设备的应用，可對钢结构的质量产生良好的控
制作用，并对内部存在的各项缺陷实施良好的无损检测，这便是超声波探伤。对
于该项技术的使用，存在的优势包括：灵敏度非常高、操作便捷、速度快、并没
有很高的成本，所以对其的应用非常广泛。但是该项技术也存在很多的缺点，如
需要探伤人员有熟练的操作和经验，随人员的专业能力要求非常高，并且还达不
到非常精确的评定需求。
3 结束语
总之，随着我国海洋石油开发技术的日益发展，采油平台和海底输油管道发
挥的作用也越来越关键，对设备以及设施的检测工作非常重要。因此，对于水下
无损检测技术要给予高度的重视，深入探究，使其发挥出更多的价值作用。
参考文献
[1] 张攀攀.水下无损检测技术及在内河船闸的应用现状[J].中国水运（下半
月），2015，15（10）：175-176，182.
[2] 彭玉锑.水下无损检测技术的应用[J].科技经济市场，2006，（06）： 28-29.
[3] 王小伟，张文瑶.无损检测技术及其在舰船水下维修中的应用[J].中国修
船，2004，（01）：42-43.