海底管道水下湿式维修法在工程中的应用

海底管道的安全可靠运行是海上油气田生产的根本保障。近年,由于海水冲刷悬空、海上拖网捕鱼作业等,在我国近海相继出现了几次海底管道泄漏事件。2002年10月初,南海西部涠洲12-1至11-4油田海底管道发生的一次泄漏,造成了该油田停产和巨大的经济损失;该文通过该工程所采用的水下维修实例,介绍了一种典型的海底管道水下机械连接维修方法及其实施中的难点和关键点,以期对类似工程具有指导作用。     

水下航行体近海底运动操纵性研究

针对水下航行体近海底航行时的特点，首先建立了水下航行体的操纵运动数学模型，分别从水平面和垂直面两方面来考虑近海底对操纵运动水动力的影响，进而数值模拟和分析了水下航行体在近海底运动时的操纵性能变化规律，计算结果表明近海底航行使得其机动性减弱而运动稳定性增强。     

海底管道稳定性分析

海底管道稳定性设计是海底管道整体设计的起始部分,也是海底管道设计的重要部分,该部分直接决定海管的选择形式。对海底管道稳定性分析的合理性直接影响着海管在整个运营周期内的安全和经济效益。结合现行主流设计规范,讨论海底管道稳定性分析涉及参数,研究海底管道分析设计方法,并为今后海底管道稳定性设计提供合理化建议。     

水下航行器近海底铺缆运动仿真研究

使用水下航行器进行铺缆较水面船铺缆有众多优势。为了快速有效地完成铺缆任务,该文对水下航行器近海底铺缆运动进行了仿真研究,分析了放缆速度、相对海流速度和航行高度等参数对铺缆运动的影响。在此基础上,为一台载人潜水试验艇拟定了近海底铺缆试验方案,并成功完成了试验任务。     

海底管道悬空隐患成因及防治

海底管道是海上油田生产系统中心的一个重要组成部分,维护海底管道的安全是保证安全生产和保护海洋环境重要环节.本文对埕岛海区平台附近与立管连接的海底管道出现悬空的安全隐患进行了详细的调查,并对产生悬空原因进行了分析.对悬空管道的悬空控制进行了对策研究,形成了采用"水下支撑桩"方法进行管道悬空治理的施工方案,此对策实施后取得了显著效果,为保证海底管道安全,保护海洋环境提供了有利借鉴.     

自升式平台的水下检验

自升式平台是具有活动桩腿能够将其壳体升至海面以上的平台,它一般型宽较大,进坞和进出港都不方便,所以一般以水下检验代替坞内检验.自升式平台一般都是非自航的,对于作业于渤海地区的钻井平台,按其桩腿的不同可以分为两种.一种是齿轮齿条升降的桁架式桩腿,一般在其底部有一桩靴;一种是液压插销升降的圆柱型桩腿,这种桩腿底部有一半球形封底板或沉垫.因为平台主体和海底阀可在平台升起后完成检验,所以水下部分只有部分桩腿,及其同桩靴的连接部分,因此对自升式平台以水下检验代替坞内检验是比较经济的.     

水下灌浆定形式海底管道立管固定装置研究

针对海底管道立管管卡发生损坏或者脱落,影响海底管道安全运行的情况,研制新型水下灌浆定型式海底管道立管固定装置。讨论水下管卡的结构形式,材料的选择及管卡灌浆的工艺流程。实验证明,该新型管卡能够代替原有管卡很好地对立管起到保护作用,能确保海底管道的安全运行。     

海底电缆巡检水下机器人的模块化控制系统

为了提高海底电缆巡检水下机器人操控稳定性,进行控制系统的模块化设计,在嵌入式ARM下进行海底电缆巡检水下机器人控制系统优化设计,控制系统分为上位机模块、下位机模块、探测模块、传感信息采集模块、智能信息处理模块和通信传输模块等,将照明传感器和压力传感器置于机器人控制系统的下位机部分,进行图像和环境数据采集,对采集的海底电缆分布信息在智能信息处理模块中实现加工和判断,采用MSP430F149嵌入式控制芯片进行中央控制单元开发,上位机模块实现数据上传和远程通信,采用超低功耗16位单片机MSP430F149进行机器人控制系统的集成信息处理和控制指令传输,实现系统的硬件模块化开发。测试表明,该控制系统具有很好的水下机器人稳定性控制性能,提高对海底电缆的准确巡检能力。     

海底门声学计算及水下多孔介质材料降噪

分别建立船舶海底门的声场模型和声-固耦合模型,对海底门的声传递损失、结构湿模态进行计算,获取海底门降噪设计需避开的共振频率。建立海底门的流体模型,采用URANS和FW-H对流场及水动力噪声进行数值计算,云图显示格栅背面出现了显著的流动分离及压力脉动,且压力峰值条带沿着格栅对角线方向分布,频谱曲线显示海底门水动力噪声以低频为主。数值计算表明,当仅将海底门钢制格栅替换成水下多孔介质材料时降噪3.4 dB。共振频率计算及水下多孔介质材料应用为海底门声学设计提供了思路。     

海底对无人水下航行器水动力性能的影响

为了保证无人水下航行器（UUV）近海底作业时的安全性及作业效率,需要分析海底对UUV水动力性能的影响。基于计算流体力学（CFD）方法对UUV靠近海底时的水动力参数进行求解,通过数值模拟UUV近海底附近的流场,得到了UUV阻力系数和升力系数随雷诺数、距海底的距离和攻角3个参数的变化规律,并针对UUV受到的阻力、吸引力以及流场特性的变化进行具体分析。结果表明,在距离海底一定范围内,UUV受到的阻力和吸引力都会增大,吸引力更为明显,这为UUV的实际工作提供了一定指导。     

海底地形辅助导航全面仿真技术研究

介绍了利用纯软件仿真的海底地形辅助导航系统(STAN),对系统体系结构、水下运载体、捷联式惯性导航系统、测深测潜仪、导航精度分析与评价以及电子海图与航迹规划等进行了综合研究,分别建立了相应的系统模型和数学模型并用VC 语言进行了实现。经过多种海底地形匹配算法的运行检验,系统设计合理,易于扩展和维护,实现了对STAN系统的原理和功能验证,为STAN系统工程化、实用化提供了一定的理论依据。     

轮式水下无人探测器姿态估计仿真研究

轮式水下无人探测器在水下信息战、海底资源开发方面具有广阔的发展和应用前景。针对轮式水下无人探测器的姿态估计问题,提出了1种基于Stirling多元插值的DD1型滤波算法。仿真结果表明,该算法具有滤波精度高、数值稳定好的特点,能够更好地估计轮式水下无人探测器的姿态。     

快速ICCP算法实现地形匹配技术研究

利用海底地形进行辅助导航是水下潜器导航技术致力于研究的新方向。采用ICCP算法作为对准匹配算法，从两个方面对ICCP算法进行了改进，一是将测量航迹进行随机旋转和平移来选择初始状态集，使其能够以足够小的误差概率收敛到全局最优中，减少了迭代次数；二是采用滑动窗口技术来寻找等值线上的最近点，在每一次收敛到局部最小的过程中都减少了最近点计算量。     

浙江跨海过江管道敷设工程简介

结合浙江省近年来跨海过江管道敷设工程的施工实践，简要介绍底拖法、整体浮沉法、单端弹性下沉法和敷管船法四种施工方法的特征及关键工序，并对拟建中的舟山从大陆引水工程穿越海底的水管敷设方案提出了初步设想。     

"声时逆转"助潜艇通信畅通

目前,大多数潜艇水下通信采用水下听音器发送和接收信息。由于在海水中声波向四面八方传播,因此从海底和海面反射回的信号会相互干扰,从而导致声音信号非常混杂,通信效果很差,传播距离也很短,同时也很难确定对方的位置。为能随时并且长距离保持通信联系,潜艇有时不得不浮出水面,或者用一种漂浮天线接收信号,如此很容易暴露自己。 为克服这些缺点,美国圣迭戈斯克里普斯海洋研究所的由杰弗·埃德尔曼领导的一个小组,利用被称为“声时逆转”的信息技术探测潜艇位置,从而使潜艇能在海水中的某一固定点接收信     

AUV海底地形匹配导航方法综述

基于智能水下机器人（AUV）导航任务需求与战略规划，总结国内外海底地形匹配导航技术研究现状，分析海底地形匹配导航系统应用中所需的关键技术及解决途径，包括滤波算法、地形特征提取和测深数据处理等。系统性归纳海底地形匹配导航的前沿方向，并结合我国的研究现状与发展需求展望海底地形匹配导航未来的发展方向，即发展高精度水下激光测距地形测绘设备、发展低分辨率先验海图下的海底地形匹配导航算法，以及通过深度学科交叉趋势提升海底地形匹配导航的精度、效率和鲁棒性。     

埕岛油田海底管道修复施工技术探讨

考虑到胜利油田埕岛海域海底管线的修复及维护施工难度大,分析埕岛油田浅海区域内海底管道漏点、外管变形及断裂的修复方法,同时对修复的施工工艺进行探讨。     

智能水下飞机自由翱翱海洋

美国麻萨诸塞州科学家正在研制一种水下滑翔机,能够利用海洋温差产生的能量作为“水下飞机”的动力能源,可以实现几年内翱翔在海洋,而不受海洋深度与距离的限制。 目前,这种滑翔机己通过了试验与测试。在不久的将来,这种智能滑翔机可“定居”海洋,定时提供给人类关于海底世界的一切变化和资料。     

管道对口器技术及方案研究

水下油气管道维修是人类开发海洋资源的重要保障,文中对西方发达国家正在研究或使用于铺设、维修管道的对口器进行了综述,并针对海底油气输送管道维修目标提出了一种对口器的总体方案.对于追踪国外先进科技,设计适合维修作业环境的对口器,提高我国水下作业技术有重要的意义.     

新奇的水下战争利器

玻璃钢外壳的微型潜艇,会游泳的侦察机,可锁定海底玻璃杯的水下战车......这些超乎想象的未来武器已经成了现实。许多军事强国目前正致力于开发这些新奇的水下战争利器,它们必将左右未来战争的进程。奇特“717工程”水下登陆神出鬼没如果能制造出搭载坦克和大规模特种部队的潜艇,从水下神出鬼没地袭击敌方军事要地,那将是多么可怕的武器。位于俄罗斯圣彼得堡的“波浪”中央设计局完成了一项奇特的代号为“717工程”的设计蓝图,试图利用俄海军即将废弃的台风级战略核潜艇,改造出能同时容纳20余辆坦克战车和两个营海军陆战队员的大型“水下登…