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浑水环境下的成像检测技术
‘
张爱恩
(胜利石油管理局钻井工艺研究院)
摘要: 水下结构物由于不可避免地受到风浪、腐蚀、水力冲刷等自然侵蚀和人为影响, 常出现
各种不同程度的损伤, 给生产带来了极大的安全隐患。在水质浑浊的水域, 如何及时准确地探
测到这些缺陷, 是检测的最大难点。本文针对这种情况, 给出了一种有效的安全检测成像技术
及其主要技术参数和使用范围, 包括浑水下成像系统和检测数据采集处理系统。该技术在浑水
“
环境下, 可对 T , K , Y ”型空间结构和平面结构形状成像, 有效地解决了高含沙量海域的浑水下
、
结构物观察、录像成像检测的难题, 实现了对在役构筑物的动态检测。
关键词: 浑水成像检测结构摄像机系统
1 引言
近几十年来, 随着海洋石油开发工程、水库大坝工程、港口码头以及桥梁工程的不断深
入和发展, 形成了一系列水下开发结构物新模式。然而, 在长期服役过程中, 由于外部环境
、、,
(如风浪腐蚀水力冲刷以及温度应力等) 以及人为失误(如设计或者选材不当) 的影响水
、。
下结构物(如水下混凝土结构海洋平台以及海底管道等)会出现各种不同程度的损伤其
, 、、。
中裂缝缺陷腐蚀缺陷裂纹等是水下结构物的主要损伤形式这些不同程度的损伤使得
整体结构的安全性、完整性及可使役性都不断降低。为了保证安全生产, 必须定期对水下结
。
构物进行检测和安全评估
在近海海域或者黄河、长江流域, 水质浑浊, 可视性差, 环境条件变化大, 无法实现水下
的目视检查, 只能靠潜水员进行水下探摸, 检验的可靠性不能满足要求, 水面上的检验人员
。、
也不能对水下情况进行确定这些诸多因素使得工程结构物的水下成像检测技术未有新
的突破, 现有检测系统难以满足海上结构检测工作快速性、高精度的实际要求, 因此迫切需
要对工程结构的检测、监测与安全评价和维修技术进行系统的研究。
2 水下成像技术现状
由于水下能见度低, 尤其是在水质浑浊的情况下, 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
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作者简介张爱恩男高级工程师主要从事海洋工程技术研究和平台设计地址山东省东营市北一路 2 36 号
。
钻井工艺研究院海洋所; 邮编: 2 5 7 0 27 ; 电话: (0 5 4 6 )8 7 5 3 6 7 9
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!口口l - 入\ ‘海烤油气勘, 开发工程杖术‘文集(第十三集)
一。, 、
视, 各国都在开展浑水环境下成像技术的研究其中水下声波成像技术微光和激光主动
。
成像技术是有望用于浑水成像并替代传统目视检测的 3 种技术
.
2 1 水下声波成像技术
, ,
由于声波的波长较长浑浊水中的悬浮微粒对其产生的散射较弱基本上不受浑浊度的
, 。
影响而且可以在较大范围内寻找目标声波成像技术在国外已经在原来声纳技术的基础
, 。
上取得了突破性进展反映了浑水成像技术的世界水平和发展趋势
。
2 2 微光成像技术
一’。
微光成像是指自然环