海底管道检测技术综述

海底管道检测技术综述

1海底管道的管内测技术

海底管道内检测通常采用在线（Online）检测技术，已被开发应用的

各种管内检测仪器设备（检测清管器和智能检测清管器）能够在生产

不停止的情况下对其进行内检测，通过这些内检测设备可以及时发现

管道的各种缺陷隐患及其所在的位置信息。（1）变形检测清管器变形

检测清管器顾名思义是用来对管道几何、断面的变形情况以及可能的

屈曲或弯折进行检测的设备。国外的智能检测清管器兼有变形检测的

功能，可用来检测海底管道在几何上的变形以及金属腐蚀，一般适用

于12寸以上口径的管道。（2）管壁腐蚀检测清管器管道中输送的介

质会对管壁造成腐蚀，管壁腐蚀检测清管器是对管道内壁的腐蚀进行

检测的设备。管道更换或维修的大部分原因是因为钢质管道管壁受到

腐蚀或者形成裂纹等缺陷所造成，接近50%的管道都是因此而需要维护和更换。因此，目前大多数厂家都致力于研制管壁腐蚀（金属损失）

检测器。

2海底管道检测的管外检测技术

海底管道因为所处环境与陆地不同，对其进行的管外检测手段与陆地

不同，相比就显得更加重要。由于光波或者电磁波在水中会受到强烈

干扰，影响作用距离短，而声波不会受此影响，所以对海底管道系统

的水下部分进行管外检测，常规的方法有各类水下声学遥感设备、浅

水区的潜水员操作以及水下机器人检测。用于海底管道管外检测的技

术有：（1）侧扫声纳技术侧扫声纳就是以声波为手段，通过发送和接

收特定频率的声波后经过处理分析得出海底地貌特征，从而确定海底

管道是否裸露、悬跨等。针对管道所处海底地形，侧扫声纳能够探测

管道不同状态，如海底比较平整，则能得知海底管道的悬跨、掩埋程度。若管道位于管道沟中，可以判断管道与沟底的接触状况、悬跨程，但具体的埋深和悬跨的高度由于条件限制无法得知，必须借助其他辅

助设备和手段。（2）多波束测深技术多波束测深技术工同样是利用声

波作为能量形式工作的16，与传统单波束测深技术相比较，多波束测深技术一次性获得的是沿着轨迹上的条带状区域的海底深度数据，这样测量的范围就更大，同时精度得到了提高、加快了速度进而提高了工作效率，最后得到海底地形的三维特征地图。（3）潜水员水下检测技术潜水员可以直接目视检测浅海区的海底管道管外状态，作为一项水下无损检测技术，潜水员水下检测技术可以确定管道的悬跨状况，并通过相关设备进行测量和记录，确定悬跨距离和高度，绘制得到海底管道悬跨段在海床上的剖面图。然而如果浅海区海水浑浊，水下能见度低，就无法通过目视手段，需要潜水员操作相关声纳设备对能见度低的海底管道进行检查确定海底管道所处的状态。（4）水下机器人检测技术水下机器人检测技术以其工作深度深，范围广，作业的时间长，突破潜水员在工作的水深、时间和环境要求的限制，在深水海底管道的检测中担当重任。海底管道水下机器人检测技术包括遥控潜水器(RemotelyOperatelyVehicle，简称ROV)检测技术、自治水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle，简称AUV)检测技术和混合型潜水器(HybridRemotelyOper-atedVehicle，简称HROV)检测技术。（5）合成孔径声呐技术合成孔径声呐（SyntheticApertureSonar，简称SAS）与合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar，简称SAR）都是利用合成孔径技术，后者在对地观测中取得了巨大的成功，而合成孔径声呐技术虽然在90年代就是国际水深领域的热点，却在实际应用过程中遇到了各种限制和困难，因此在经过了几十年的艰难发展仍未进入实用状态17。2013年，国内的苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司因掌握双频合成孔径声纳技术成为国家海洋局海洋公益性行业科研专项的组成单位，为破解海底管道探测这一世界性难题贡献关键技术。双频合成孔径声呐技术是新型的水下探测技术，也是目前国际研究热点，该技术分辨率高且与距离无关，对远处目标也可高分辨成像，比目前的声纳技术更适合管道探测，而且可以高低频同时工作，低频具有一定的穿透性，能对埋在地下的管道进行探测，深度可达地下2米。合成孔径声纳在分辨率相等条件下，测绘速率高于目前侧扫声纳约10倍。

3结语

海洋石油工业为国民经济发展做出了重大的贡献，随着各海洋大国提高对海洋油气资源的重视，海上油气资源的勘探开发技术不断发展进步。海底管道作为海上油气开发的重要组成部分，为消除海底管道运行隐患，保证海底管道安全稳定运行，延长海底管道使用寿命，对海底管道的内外检测十分必要，海底管道检测技术在不断发展进步的过程中，继续承担着保护海上油气开发“生命线”安全的重要使命。

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