水下检测与维修技术的发展综述_张剑波
海洋环境监测装备技术发展综述
随着陆地资源逐渐枯竭，向海洋要资源、要空间已成为涉海各国的必然选择，导致了海洋技术领域的竞争愈演愈烈，从而促进了海洋环境监测技术及仪器装备的高速发展，这对我国海洋核心技术的研究提出了更高的要求。
所以海洋工作者要在海洋环境监测装备技术领域不断突破、自主创新、主动作为，为实现海洋环境要素立体全面感知、信息实时互联、数据广泛共享、应用服务安全可控而不懈奋斗。
一、国内外的海洋环境检测装备的发展现状世界各沿海国家都在积极发展从空间、陆地、水面、水下对海洋环境进行立体监测的高新海洋技术，装备应用已由单平台观测发展到多平台、多系统立体网络监控，监测要素从单一对象向着自然环境、目标环境、海洋活动等多要素集成方向发展，数据传输由自容储存向实时通信发展，形成了满足现场与遥感、定点和机动、业务化与应急保障相结合的全海深、全维度、全时域各种监测需求，在海洋开发利用、防灾与减灾、海洋环境保护、国防安全等方面起到很好的信息支撑保障作用。
二、海洋环境监测装备的技术类别海洋环境监测装备体系主要包含四个技术类别，即海洋科学基础技术、感知技术、通信技术和通用保障技术。
1.海洋科学研究。
海洋科学研究是海洋检测装备技术类别中的一类，它其中包含不同的技术领域，分别有海洋科学研究、海洋工程基础科学研究、先进材料应用及工艺技术，而每个研究的技术领域又有着不同的研究技术方向，海洋科学研究主要包括海气相互作用理论与气候预测研究技术、海洋生态系统与海洋生物多样性研究、海陆物质交换的影响与对策、海底深部过程作用机理和变化规律研究，共四个方向。
2.感知技术。
感知技术是海洋检测装备技术类别的一种，它其中也包含不同的技术领域，分别有高精度传感技术与平台载体两种，两种不同的技术领域有着不同的技术研究方向，高精度传感技术就包括有六种不同的方向，包括：声学测量技术、光学测量技术、电磁学测量技术、重力测量技术、协同感知技术、传感通用技术；平台载体技术包括四种研究方向，分别为：固定平台载体技术、移动平台载体技术、水下仿生技术、水下通用技术共四种。
河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术分析
河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术分析0 引言我国经济水平的不断发展对天然气的需求提出了更高的要求，随着我国油气输送管道的不断增加，其在水下的铺设的比例也在显著增加。
水下管道的平稳安全运行对于管道输送系统的正常运行至关重要。
在管道的日常工作运行当中由于受到河流砂砾的冲击、水流的冲刷、船体撞击以及长期位于腐蚀性较强的水下环境，使得管道较陆地情况下更加容易损坏。
水下管道中输送的介质一般为石油或者天然气，一旦发生管道破裂会造成油气的泄露。
这不仅影响社会的生产与居民的生活，而且还会对周围的环境造成污染，并有可能引发次生灾害。
根据以上分析可以发现，定期对管道运行状态进行检测并制定合理的维护措施，从而防止安全事故的发生。
河流穿越水下管道一般埋设于水下较深的地方，传统陆地上的管道检测方法较难适用于水下埋深管道。
因此，需要开发水下管道非开发检测技术定期检测管道的运行状态，确保管道安全有效运行。
1 水下管道非开挖状态检测技术研究现状非开挖施工技术对于埋深管道的施工具有重要的意义，它是采用各种岩土开挖的技术，在不破坏地表不开挖沟槽的情况下，在地下进行管道的铺设，管道的维修以及管道的更换。
该技术将管道的铺设方式从开挖沟槽向定向钻孔的方式进行转变。
该技术通过水平的定向钻孔机，通过定位导航仪沿着预先设定的轨迹在不同的地质条件以及不同的深度下进行管道铺设作业。
在钻孔的过程中，通过配合不同的监测手段以及控制仪器对使钻孔机沿着设定轨迹到达目标位置。
当钻孔机完成钻孔工作后，扩孔机进入孔中对其直径进行扩增，之后再拖入管道进行铺设。
因此，管道铺设路线的正确性取决于，钻孔机定位与导航的正确性。
现阶段，钻孔机的定位与导航方法主要采用电磁导航，惯性导航以及地面上的导航方式。
这三种方式有着不同的特点。
其中，惯性导航的适应于精度要求较高的场合，但是其存在着成本较高的特点。
电磁方式的定位导航以及地面方式的定位导航由于受到周围环境的影响，其定位精度较难控制，需要有经验的工作人员通过专业知识进行判断与操作。
水下海底电缆故障检测技术研究
水下海底电缆故障检测技术研究概述：随着信息时代的到来，全球范围内对于通信和互联网的需求不断增加，而大部分的全球数据传输都依赖于水下海底电缆。
然而，由于海底环境的复杂性和电缆长期受海水腐蚀等因素影响，电缆故障的发生率也随之增加。
因此，研究水下海底电缆故障检测技术变得至关重要。
一、水下海底电缆故障类型水下海底电缆面临的故障类型主要包括线路断裂、短路、绝缘损坏和渗水等。
其中，线路断裂是最常见的故障类型，通常是由于外部大力作用或电缆老化引起的。
而短路和绝缘损坏则可能是由于电缆绝缘层破损或失效导致的。
另外，海水中的腐蚀还会导致电缆渗水，加速电缆的退化。
二、水下海底电缆故障检测技术1. 传统检测技术传统的水下海底电缆故障检测技术主要包括人工巡检、声呐探测和断电测试等。
人工巡检方法虽然可以准确地检测到电缆故障，但其工时长、费用高，而且仅适用于浅海地区。
声呐探测方法通过发射声波进行故障检测，可以快速定位故障位置，但其精度有限。
断电测试可以通过发射信号探测电缆是否存在故障，但需要中断电缆使用，对通信网络造成影响。
2. 高新技术随着科技的发展，一些高新技术逐渐应用到水下海底电缆故障检测中，如光纤传感技术和超声波探测技术等。
光纤传感技术通过在电缆外壳内部安装传感器，实时监测电缆的应力、温度和振动等参数，可以提前预警电缆的故障。
超声波探测技术通过发射超声波，利用声波在不同介质中传播速度不同的原理，检测电缆的断裂和短路等故障。
三、水下海底电缆故障检测技术研究进展当前，水下海底电缆故障检测技术的研究主要集中在光纤传感技术和超声波探测技术上。
光纤传感技术在可靠性和实时性方面较为突出，已经在一些商业电缆中得到广泛应用。
而超声波探测技术虽然在实验室中获得了一定成果，但在实际应用中还需要进一步完善。
目前，研究人员还在努力提高水下海底电缆故障检测技术的精度和可靠性。
例如，一些研究团队正在尝试将光纤传感技术和超声波探测技术相结合，以提高故障检测的准确性。
水下结构的检测技术、装备与评估方法
水下结构的检测技术、装备与评估方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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航道整治工程水下检测与监测关键技术研究及应用 -回复
航道整治工程水下检测与监测关键技术研究及应用-回复航道整治工程是指为了保障航道的通畅和安全，采取一系列的工程措施进行修复和改善。
水下检测与监测是航道整治工程中的重要环节，通过对水下环境的实时监测和数据分析，能够及时发现问题并采取相应的措施，确保航道的良好状态。
本文将围绕航道整治工程水下检测与监测关键技术进行研究及应用展开，逐步介绍其背景、目标、方法和应用价值。
一、背景随着经济全球化的发展，世界各国之间的贸易和物流运输日益频繁，航道作为连接内陆和海洋的重要通道扮演着关键的角色。
然而，由于长期的使用和自然因素的影响，航道的通畅性和安全性面临着挑战。
为了确保航道的顺利运行，航道整治工程的水下检测与监测技术成为一项必要的任务。
二、目标航道整治工程水下检测与监测的目标是全面了解航道底质状况、水流状况、水生态环境等各个方面的情况，通过科学的手段评估航道的状况和问题，并据此制定相应的整治方案。
同时，还需要实时监测航道整治工程的进展情况，以及整治效果的评估和调整，确保整个工程的顺利实施和后续的维护。
三、方法在航道整治工程水下检测与监测中，有几个关键的技术被广泛应用。
1.水下声波技术水下声波技术是一种常用的手段，可以用于检测航道底质状况、水深、水流速度等。
通过激发声波脉冲并记录其传播和被反射后的信号，可以得到水下物体的特征信息。
这种技术既可以在现场实时监测，又可以进行后期数据处理和分析，为整治工程提供准确的数据支持。
2.水下摄像技术水下摄像技术是另一种重要的水下检测手段，通过潜水员携带水下摄像设备或使用遥控潜水器进行拍摄，可以获取航道底部的实时影像。
这种技术能够直观地展现航道的状况，检测是否存在淤泥、垃圾等问题，并辅助评估底部的修复和整治需求。
3.水下生态监测技术航道整治工程不仅要关注航道的通畅性和安全性，还应注意保护生态环境。
水下生态监测技术可以帮助评估航道整治工程对水生态环境的影响，并提供相应的保护措施。
这种技术主要包括水质监测、底质生物监测、鱼类及其他水生生物调查等，通过综合数据分析，评估整治工程对生态环境的影响。
水下切割技术的现状与发展
水下切割技术的现状与发展【摘要】水下切割技术是一种应用于水下工程的重要技术，在海洋工程、海底管道维修等领域发挥着重要作用。
本文从水下切割技术的起源与发展历程、应用领域、现有技术和设备、发展趋势、挑战与机遇等方面进行了探讨。
水下切割技术的发展趋势主要体现在自动化、智能化、精准化方面，同时也面临着一些挑战，如作业环境复杂、设备稳定性等。
但随着技术的不断进步，水下切割技术也将迎来更多机遇。
未来水下切割技术将更加智能化、精准化，对相关领域的影响也将更为深远。
水下切割技术的重要性和价值在未来将会进一步凸显，将为水下工程领域带来更多发展机遇。
【关键词】水下切割技术、起源、发展历程、应用领域、现有技术、设备、发展趋势、挑战、机遇、未来发展方向、重要性、价值、影响。
1. 引言1.1 水下切割技术的现状与发展水下切割技术是一种在水下环境中进行切割和分离工作的技术，随着海洋工程、海洋资源开发等领域的发展，对水下切割技术的需求也在不断增加。
水下切割技术的现状与发展已经成为人们关注的焦点，其应用领域涵盖海洋石油、海底管道、海底电缆等多个领域。
随着科技的进步与应用需求的不断提升，水下切割技术也在不断创新与发展。
从最初的手工切割到现在的自动化水下切割系统，技术水平得到了显著提高，切割效率和质量也得到了有效保障。
水下切割技术的应用领域也在不断拓展，为海洋工程和海洋资源开发提供了强大的支持和保障。
在当前的大背景下，水下切割技术的发展具有重要的意义和价值，对海洋工程、海洋资源开发等领域产生了积极的影响。
未来，随着科技的不断进步和需求的不断增长，水下切割技术将会持续发展壮大，为相关产业带来更多的机遇和挑战。
2. 正文2.1 水下切割技术的起源与发展历程水下切割技术的起源可以追溯到20世纪60年代，当时主要应用于海底管道维修和海洋工程领域。
最初的水下切割技术采用氧炔火焰切割，由潜水员手持切割喷枪进行操作。
这种方法存在安全隐患和效率低下的问题，随着技术的不断发展，水下切割技术得到了革命性的改进。
水下焊接技术的应用及其发展
水下焊接技术的应用及其发展摘要：随着海洋石油的开发利用和潜水技术的发展，海底输油输气管线以及海洋工程结构的日益增多，水下焊接技术已成为海洋工程和水下管道组装和维修的关键性技术。
本文综述了水下焊接技术特点及在工程中的应用，并就水下焊接技术在工程应用中的发展趋势提出了一些看法。
关键词：海洋工程；湿法水下焊接；局部干法水下焊接；干法水下焊接1 序言海洋工程结构因常年在海上工作，工作环境极为恶劣，除受到结构的工作载荷外，还要承受风暴、波浪、潮流引起的附加载荷以及海水腐蚀、砂流磨蚀、地震或寒冷地区冰流的侵袭。
此外，石油天然气的易燃易爆性对结构也存在威胁。
而且海洋工程结构的主要部分在水下，服役后焊接接头的检查和修补很困难，费用也高，一旦发生重大结构损伤或倾覆事故，将造成生命财产的严重损失。
所以对海洋工程结构的设计制造、材料选择以及焊接施工等都有严格的质量要求。
而随着海洋、石油和天然气工业的发展．海洋管道工程日益向深海挺进。
因此，开展水下焊接技术的研究，加强对其应用，对于开发海洋事业，开采海底油田、使丰富的海洋资源为人类服务，具有重要的现实意义。
目前，水下焊接技术已广泛用于海洋工程结构、海底管线、船舶、船坞港口设施、江河工程及核电厂维修。
水下焊接已成为组装维修诸如采油平台、输油管线等大型海洋结构的关键技术之一。
2水下焊接方法分类及其特点2.1水下焊接方法分类目前，世界各国正在应用和研究的水下焊接方法种类繁多，可以说，陆上生产应用的焊接技术，几乎都在水下尝试过，但比较成熟、应用较多的还是几种电弧焊。
水下焊接一般依据焊接所处的环境大体上分为三类：湿法水下焊接、干法水下焊接和局部干法水下焊接。
但随着水下焊接技术的发展：又出现了一些新的水下焊接方法：水下螺柱焊接、水下爆炸焊接、水下电子束焊接和水下铝热剂焊接等。
2.2水下焊接的特点水下环境使得水下焊接过程比陆上焊接过程复杂得多，除焊接技术外，还涉及到潜水作业技术等诸多因素，水下焊接的特点是(1) 可见度差水对光的吸收、反射和折射等作用比空气强得多，因此，光在水中传播时减弱得很快。
航道整治工程水下检测与监测关键技术研究及应用 -回复
航道整治工程水下检测与监测关键技术研究及应用-回复题目：航道整治工程水下检测与监测关键技术研究及应用摘要：本文将深入探讨航道整治工程水下检测与监测的关键技术研究及应用。
首先介绍了航道整治工程的背景和重要性，接着阐述了水下检测与监测的目的和现状。
随后，详细讨论了水下检测与监测的关键技术，包括测量仪器设备、数据获取和处理以及监测技术等。
最后，通过案例分析，探讨了这些技术在实际航道整治工程中的应用，并对未来的发展趋势进行了展望。
一、引言航道整治工程是为了保障船舶安全、提高航道运输效率以及推动经济发展而进行的一项重要工作。
在航道整治工程的过程中，水下检测与监测是不可或缺的一环。
正确高效的水下检测与监测技术可以为工程的规划、设计、施工和维护提供必要的数据支持，确保工程质量和航道可靠性。
二、水下检测与监测的目的和现状水下检测与监测的目的是获取有关航道底质、水深、水流、悬浮物等信息，并及时监测航道的变化。
目前，主要的水下检测与监测手段包括声纳测深、测流仪、物探雷达等。
然而，传统的水下检测与监测技术存在着一些问题，如测量精度不高、数据处理不及时等。
三、关键技术研究1. 测量仪器设备航道整治工程需要使用多种测量仪器设备，如多波束声纳、激光测距仪等。
这些仪器设备需要具备高精度、高可靠性、高实时性等特点，以确保得到准确、可靠的数据。
2. 数据获取和处理水下检测与监测需要大量的数据获取和处理工作。
数据获取方面，可以使用遥感、无人机等新技术手段来获取多源、多尺度的数据。
数据处理方面，可以利用图像处理、数据挖掘等技术对原始数据进行分析和解读，提取有效信息。
3. 监测技术监测技术是水下检测与监测的关键环节。
例如，可以使用激光扫描仪、多波束声纳等技术对航道进行实时监测，及时发现问题和变化。
此外，还可以利用机器学习、人工智能等技术对监测数据进行分析和预测，提供决策支持。
四、应用案例分析通过对航道整治工程水下检测与监测关键技术的应用案例分析，可以更好地理解这些技术在实际工程中的作用和效果。
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文章编号:1001-4500(2004)03-0045-04
水下检测与维修技术的发展综述
张剑波(中国石化海上石油工程技术检验站,东营257001)
摘 要:介绍了国外海洋工程水下检测和维修技术的发展状况、国内开展水下检测和维修技术研究及实际应用情况。 关键词:水下检测;水下维修;海底管道 中图分类号:P756 文献标识码:A
随着海上石油工业的发展,许多海洋石油设施(包括各类平台、海底管道、海底电缆和特种船舶等)进入了设计寿命的中后期。在长期的使用过程中,其材料会产生各种性质和特点的缺陷,这些缺陷将可能严重影响着海洋石油设施的安全及人员的生命。为了掌握水下构件的损坏和腐蚀状况,水下检测技术得到不断应用和发展,为了修复水下甚至海底下的石油设施的缺陷,水下维修技术随之迅速发展。本文通过调研,介绍了国内外水下检验和维修技术的现状及其发展趋势。
1 国外水下检测与维修技术的发展 由于海洋工程结构物的损伤、破坏以致塌覆将造成巨大的人员伤亡和经济损失,海洋工程结构物的安全状况不仅直接影响到经济效益,而且关系到生命和环境安全。随着各国对油气勘探开发安全性和环保要求的不断提高以及油田勘探开发区域的不断扩大,对海洋结构物评价精度及可靠性的要求也越来越高,对平台实施定期检测、进行实时监测及维护已经成为必然要求。世界各海洋石油生产国对海上工程结构物的检测与安全性评估十分重视,相继建立相关法规条例对平台安全运行进行监督和管理。水下工程结构物的检测是一项十分复杂的系统工程,其特殊的工作环境、复杂的检测对象以及较高的检测要求使一些常用的无损检测方法难于实施。各国海洋石油企业和相关管理机构都积极组织并资助开展相关的研究工作,探索海洋结构物安全检测与评价的新途径与新技术。经过多年的研究开发与工程应用,国外水下检测与维修技术有了长足的进步,取得了一批以交流磁场法(ACFM)
为代表的应用成果。下面通过6个
方面的技术进展加以概述。1.1 交流磁场法技术交流磁场法(ACFM)是从交流电压降测量法(ACPD)
发展而来的一门新兴的无损检测技术,20世纪
80
年代伦敦大学完成了ACFM的理论分析,90年代初开始应用于海洋石油平台的检测。ACFM利用导电材料中的缺陷会改变电磁场的分布产生压电磁性效应,通过测量电磁场分布的变化,并和标准的理想缺陷所形成的电磁场进行比较,从而确定缺陷。该方法综合了ACPD和涡流检测两种方法,通过测量探测区域近表面的磁场变化而不是电场电压,因此可以实现非接触探伤。利用ACFM非接触法确定缺陷尺寸,首先在被测区域内输入交流电,由于“趋肤”效应,电流聚集在导体表面,如果试件中有缺陷存在,电流线在缺陷附近会发生偏转,从而在试件上诱发出畸变的磁场,用磁场探头测得磁场的分量的变化,就能确定裂纹的长度和深度。ACFM具有如下特点:(1)检测速度快、精度高,对裂纹缺陷的检测定性定量一次完成;(2)使用遥测技术穿透金属及非金属的涂层,实行非接触检测,无须清理被测表面的油漆和涂层;(3)可以测量任何电导体材料,包括各种金属及合金;(4)不需要进行繁杂的仪器校正;(5)最大限度减小人为因素造成的误差;(6)高稳
收稿日期:2004203230
作者简介:张剑波(19652),男,高级工程师。从事海洋工程检验、检测和评估评价工作。
・54・第19卷 第3期 中 国 海 洋 平 台 定性和分辨率,能准确检测出裂纹的长度及深度;(7)不论缺陷的大小都有足够的精确性;(8)适应性好。由于ACFM具有上述特点,有望在水下结构裂纹类缺陷检测中占主导地垃,替代水下超声、磁粉等检测技术。1.2 电场特征检测法(FSM)
FSM(FieldSignatureMethod)技术是挪威CorrOcean公司开发的一种新型无损检测技术,这种方法主要用来检测各种形式的腐蚀,也可检测大多数的裂纹以及监控腐蚀和裂纹的扩展。其原理是将探针或电极在待测区布置成阵列,然后测量通过金属结构电场的微小变化,用测得的电压值与初始设定的测量值进行比较,依此来检测由于腐蚀等引起的金属损失、裂纹、凹坑或凹槽。基于FSM技术,CorrOcean开发了便携式FSM检测无损检测仪(FSM-IT)。
这种检测技术的主要优点:(1)具有高的检测精度且检测结果不受操作者的影响;(2)能够用于检测复杂的几何体(弯头、T-接头、Y-接头等),同时对于这些几何体,采用FSM技术可大大的减少检测的时间。对一个测点,如果UT需要1～2小时,采用FSM技术则只需3～4分钟;(3)由于具有远程检测能力,就减少或消除了建脚手架的费用;(4)对于一般腐蚀,其灵敏度高于剩余壁厚的0.5%,也就是说,实际的灵敏性随着腐蚀的增加而提高,其灵敏度是UT的10倍,同时可重复性好;(5)不需要去掉涂层或保温层,这样就大大节省了检测资金与时间。1.3 检测维修管理及优化技术海洋结构物检测在国外(如挪威、英国、美国等)已进行了多年。挪威的检测技术是发展较快的,从技术手段到管理模式基本形成体系。在检测形式方面有完备的程序和法规,在实施上具有系统的方法,能将所有辖区的结构物纳入规划并建立档案,依据环境条件、设计寿命以及其他意外情况进行安全例检、安全评价、维修改造和使用后期监督。借助现代高科技手段用水下机器人进行实时监控、采集数据,通过存储查询和档案数据的分析比较,基于数据库及其智能管理技术,开发相应的海洋结构检测、维修与安全评估信息管理(MIS)
与决策支持系统(DSS)
,及时为决策者提供评价报告和实施计划。同时,在保证海洋结构在服役期内的安全
性和耐久性的前提下,为了尽可能的使其寿命周期成本降低,国外近几年投入了很大的人力、物力和财力,研究开发海洋结构的检测维修优化决策技术,将海洋结构的可靠性分析、风险分析和智能优化技术结合起来,
考虑随机不确定性的影响,提出多种海洋结构的检测维修优化模型,并开发了相应的软件系统。1.4 海洋结构实时监测技术海洋平台结构的实时自动化监测技术通过监测数据的实时采集、处理、分析,确定平台的安全状态,具有快捷、省时、精度高、能实现实时控制等优点,受到越来越多的重视。海洋平台监测系统主要包括海洋环境载荷自动监测系统、平台损伤、位移监测系统以及平台阴极保护监测系统等。国外对环境载荷的监测研究较多,
也已经逐渐成熟,例如英国Saab海洋电子仪器公司最近研制的一种非介入式传感器WaveRada,可以监测海上装置附近的波浪和水面高度,精度达到1mm,已经安装在壳牌石油公司的Auk、Sean和Cliper平台上;
俄罗斯也在Sakhalin油田安装了冰载荷监测系统。平台损伤主要包括裂纹、腐蚀和变形等,相应地,平台损伤监测系统又可以细分为裂纹监测、腐蚀监测以及结构应力与变形监测等。美国Dunegan工程咨询公司提出了成功解决复杂结构件中的声发射噪声干扰问题的方法,研制开发的声发射仪和探头已应用于桥梁、航空、海上石油平台等领域,目前最新产品是拥有4项美国专利的AESMART2000系统,可以只用两个探头就可实时监测裂纹的生长,并能估计裂纹所在深度。1.5 水下检测的成像技术由于水下能见度低,尤其是水质浑浊的情况下,传统的由潜水员完成的水下目视检测一般难以实施,水下成像作为一种重要的水下无损检测和识别手段,越来越受到人们的重视,各国都在开展浑浊水环境下成像技术的研究。其中水下声波成像系统、微光和激光主动成像技术是有望用于浑浊水成像、并替代传统目视检测的三种技术。1.6 海洋结构维修技术近20年来,美国、英国、挪威等国相继开展了对海上平台受损构件修理与加固的研究工作,并取得了显
・64・ 张剑波 水下检测与维修技术的发展综述 2004年6月著的进展,中国海洋石油总公司对“渤海八号”平台的受损构件做过灌浆维修、加固工作的研究,并于上世纪90年代组织实施了“海上结构物的检测、维护与修理”科研攻关项目。海上固定平台受损构件的修理方法,主要包括裂纹打磨修理、水下焊接修理、板壳加强法修理,卡箍修理。而作为主要的维修方法的水下焊接法依据焊接条件的不同主要可分为三类:湿法、干法及局部干法。由于湿法焊接成本低,成为当前世界水下维修的主要发展方向,国外在这方面取得了一系列大的突破,使得湿法焊接直接应用于水下维修成为可能,并且能保证较好的焊接质量,这样就大大的降低了海洋结构的维修成本。与水下检测技术一样,当前水下维修技术另一个研究方向就是采用水下机器人(ROV)
代替潜水员进行水下维修作业,这样可以克服水下环境对潜水员
的限制,最大限度地保证维修的质量,并提高维修的效率。作为未来水下焊接的一种很有前途的焊接技术,爆炸焊接是一项省时、成本低、焊接质量高的新技术,发展前途广阔,工业应用价值极高,可以对金属管进行外包和内包焊接,即在某种材料母管的内壁或外表面上,
焊上另一种材料的薄金属管,如钢管和钛管、钢管与钢管的焊接等,且焊接截面处的强度往往大于母体金属的强度,这是其他焊接方法无法比拟的。在实际应用中,有时要求管道内壁具有耐磨或者防腐蚀功能,就可以采用爆炸焊接技术,其良好的特性预示着广阔的应用前景。此外,在数年前,英国还发展一种独特的水下结构检测方法——进水构件测试法,适合于检测穿透型裂纹或其它使水渗到构件内部的缺陷。另外,水下无损检测技术目前已应用或正在开发的还有水下声发射检测、水下涡流检测(UWET)、水下超声全息成像、磁强记录仪、涡旋电流法(ECI)、交流应力检测(ACSM)、光
测法(Photogrametry)、磁膜探伤(Magfoils)等。国外还开发出由潜水员辅助完成的自动超声检测系统,它对
结构物的层状裂纹和局部与大范围的腐蚀缺陷都具有良好的检测效果。
2 国内水下检测与维修技术的发展2.1 国内水下检测与维修技术研究现状上世纪90年代以后,我国海上油气开发和生产十分迅速,“九五”期间已有十几个海上石油建筑群投入运行,其中还有一部分平台进入后期管理阶段。为了保证这些海上油田安全生产,建立和完善海上结构物检测、维护、修理系统成为势在必行的工作。海洋石油结构检测、维修与安全性评估技术开始受到国内工程界和学术界的重视,中国海洋石油总公司和胜利石油管理局所属部门、国内部分高校和科研单位相继开展了与水下检测与维修、海洋结构安全可靠性评估相关技术的研究与开发。经过多年的努力,已取得了“海上结构物检测、维护与修理”、“海洋平台实时检测技术”、“海底管线的检测、维护与安全可靠性的评估”、“涠11-4平台结构强度全尺度原位监测研究”和“浅海海底管线电缆检测与维修装置”等多项研究成果,为水下检测与维修技术的工程应用打下了良好的基础。另外,国家高技术研究发展(863)计划资源与环境技术领域海洋资源开发技术主题中将海洋油气资源开发的安全保障技术单列为研究专题。重点研究海底管道、海洋平台结构、近海工程地质环境等重点基础设施的检测、监测、维修、控制技术及其集成系统,开发相应的高新技术产品并应用于典型的示范工程,构筑海洋油气资源开发安全保障的技术支撑,形成和带动相关产业的发展。在“十五”期间共资助了4个相关项目的研究,分别是:胜利石油管理局主持的“海底管道爬行器及检测技术”,中海油石油研究中心主持的“海底管道外探测及其检测技术”,哈尔滨工业大学主持的“海洋平台结构的实时监测与检测成像技术”,海洋石油工程股份有限公司主持的“海底管道修复技术”等。2.2 国内水下检测与维修技术工程应用现状随着我国海洋石油工业的发展,上个世纪80年代开始,国内一些单位,包括中海油渤海石油公司所属的海上工程公司和交通部所属的一些打捞机构,开始涉足海上油田的水下检测、维修工程。1993年,渤海石油公司正式组建渤海海洋结构物检测公司,这是我国首家从事海洋结构物检测与维修的专业化公司。1995年,