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1海底管道的管內(nèi)測技術(shù)

海底管道內(nèi)檢測通常采用在線（Online）檢測技術(shù)，已被開發(fā)應(yīng)用的各種管內(nèi)檢測儀器設(shè)備（檢測清管器和智能檢測清管器）能夠在生產(chǎn)不停止的情況下對其進(jìn)行內(nèi)檢測，通過這些內(nèi)檢測設(shè)備可以及時發(fā)現(xiàn)管道的各種缺陷隱患及其所在的位置信息。（1）變形檢測清管器變形檢測清管器顧名思義是用來對管道幾何、斷面的變形情況以及可能的屈曲或彎折進(jìn)行檢測的設(shè)備。國外的智能檢測清管器兼有變形檢測的功能，可用來檢測海底管道在幾何上的變形以及金屬腐蝕，一般適用于12寸以上口徑的管道。（2）管壁腐蝕檢測清管器管道中輸送的介質(zhì)會對管壁造成腐蝕，管壁腐蝕檢測清管器是對管道內(nèi)壁的腐蝕進(jìn)行檢測的設(shè)備。管道更換或維修的大部分原因是因為鋼質(zhì)管道管壁受到腐蝕或者形成裂紋等缺陷所造成，接近50%的管道都是因此而需要維護(hù)和更換。因此，目前大多數(shù)廠家都致力于研制管壁腐蝕（金屬損失）檢測器。

2海底管道檢測的管外檢測技術(shù)

海底管道因為所處環(huán)境與陸地不同，對其進(jìn)行的管外檢測手段與陸地不同，相比就顯得更加重要。由于光波或者電磁波在水中會受到強(qiáng)烈干擾，影響作用距離短，而聲波不會受此影響，所以對海底管道系統(tǒng)的水下部分進(jìn)行管外檢測，常規(guī)的方法有各類水下聲學(xué)遙感設(shè)備、淺水區(qū)的潛水員操作以及水下機(jī)器人檢測。用于海底管道管外檢測的技術(shù)有：（1）側(cè)掃聲納技術(shù)側(cè)掃聲納就是以聲波為手段，通過發(fā)送和接收特定頻率的聲波后經(jīng)過處理分析得出海底地貌特征，從而確定海底管道是否裸露、懸跨等。針對管道所處海底地形，側(cè)掃聲納能夠探測管道不同狀態(tài)，如海底比較平整，則能得知海底管道的懸跨、掩埋程度。若管道位于管道溝中，可以判斷管道與溝底的接觸狀況、懸跨程，但具體的埋深和懸跨的高度由于條件限制無法得知，必須借助其他輔助設(shè)備和手段。（2）多波束測深技術(shù)多波束測深技術(shù)工同樣是利用聲波作為能量形式工作的[16]，與傳統(tǒng)單波束測深技術(shù)相比較，多波束測深技術(shù)一次性獲得的是沿著軌跡上的條帶狀區(qū)域的海底深度數(shù)據(jù)，這樣測量的范圍就更大，同時精度得到了提高、加快了速度進(jìn)而提高了工作效率，最后得到海底地形的三維特征地圖。（3）潛水員水下檢測技術(shù)潛水員可以直接目視檢測淺海區(qū)的海底管道管外狀態(tài)，作為一項水下無損檢測技術(shù)，潛水員水下檢測技術(shù)可以確定管道的懸跨狀況，并通過相關(guān)設(shè)備進(jìn)行測量和記錄，確定懸跨距離和高度，繪制得到海底管道懸跨段在海床上的剖面圖。然而如果淺海區(qū)海水渾濁，水下能見度低，就無法通過目視手段，需要潛水員操作相關(guān)聲納設(shè)備對能見度低的海底管道進(jìn)行檢查確定海底管道所處的狀態(tài)。（4）水下機(jī)器人檢測技術(shù)水下機(jī)器人檢測技術(shù)以其工作深度深，范圍廣，作業(yè)的時間長，突破潛水員在工作的水深、時間和環(huán)境要求的限制，在深水海底管道的檢測中擔(dān)當(dāng)重任。海底管道水下機(jī)器人檢測技術(shù)包括遙控潛水器(RemotelyOperatelyVehicle，簡稱ROV)檢測技術(shù)、自治水下機(jī)器人(AutonomousUnderwaterVehicle，簡稱AUV)檢測技術(shù)和混合型潛水器(HybridRemotelyOper-atedVehicle，簡稱HROV)檢測技術(shù)。（5）合成孔徑聲吶技術(shù)合成孔徑聲吶（SyntheticApertureSonar，簡稱SAS）與合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar，簡稱SAR）都是利用合成孔徑技術(shù)，后者在對地觀測中取得了巨大的成功，而合成孔徑聲吶技術(shù)雖然在90年代就是國際水深領(lǐng)域的熱點，卻在實際應(yīng)用過程中遇到了各種限制和困難，因此在經(jīng)過了幾十年的艱難發(fā)展仍未進(jìn)入實用狀態(tài)[17]。2013年，國內(nèi)的蘇州桑泰海洋儀器研發(fā)有限責(zé)任公司因掌握雙頻合成孔徑聲納技術(shù)成為國家海洋局海洋公益性行業(yè)科研專項的組成單位，為破解海底管道探測這一世界性難題貢獻(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)。雙頻合成孔徑聲吶技術(shù)是新型的水下探測技術(shù)，也是目前國際研究熱點，該技術(shù)分辨率高且與距離無關(guān)，對遠(yuǎn)處目標(biāo)也可高分辨成像，比目前的聲納技術(shù)更適合管道探測，而且可以高低頻同時工作，低頻具有一定的穿透性，能對埋在地下的管道進(jìn)行探測，深度可達(dá)地下2米。合成孔徑聲納在分辨率相等條件下，測繪速率高于目前側(cè)掃聲納約10倍。

3結(jié)語

海洋石油工業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)，隨著各海洋大國提高對海洋油氣資源的重視，海上油氣資源的勘探開發(fā)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步。海底管道作為海上油氣開發(fā)的重要組成部分，為消除海底管道運(yùn)行隱患，保證海底管道安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長海底管道使用壽命，對海底管道的內(nèi)外檢測十分必要，海底管道檢測技術(shù)在不斷發(fā)展進(jìn)步的過程中，繼續(xù)承擔(dān)著保護(hù)海上油氣開發(fā)“生命線”安全的重要使命。

作者：李曙 單位：上海海事大學(xué)信息工程學(xué)院