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海底管道的鋪設方法及其優(yōu)劣
這種新型機器人堪稱是“深水管道工”，它們不怕惡劣環(huán)境，可以代替人工在水下快速安裝管道連接件，方便工作人員在船上對裝置進行實時操作。“目前國內(nèi)使用的水下管道接頭，大都使用進口設備進行安裝，維護、零件更換很不方便，而且維護費用大、維護周期長，嚴重影響生產(chǎn)�！睂O朝陽說，在充分調(diào)研的基礎上，團隊研制出水下安裝管道連接件機器人，能夠降低水下管道接頭系統(tǒng)的使用和維護費用，從而降低生產(chǎn)成本�！拔覀冞@個作品有很多創(chuàng)新點，機器人在水下作業(yè)時會受到潛流的影響，而且有的管道位置為非水平狀態(tài)，因此我們設計利用了氣囊和螺旋槳配合，實現(xiàn)機器人水下姿態(tài)調(diào)整�！睂O朝陽表示，為適應安裝作業(yè)時管道的傾角，團隊設計了固定夾緊裝置，在安裝作業(yè)時首先將機器人固定在管道上，從而實現(xiàn)了對管道不同傾角的適應性。此外，機械臂和固定裝置均為滿足互換性設計的譜系化設計，增強了機器人的靈活性和應用范圍，可以滿足不同的施工需要。深水大口徑管道連接安裝作業(yè)機器人主要用于深海油氣管道的管路鋪設作業(yè)，在深海管道溝槽式接頭發(fā)生損壞或接頭泄露時，利用機器人可以實現(xiàn)溝槽式接頭的快速修復，不但提高了工作效率，還能規(guī)避人工作業(yè)的風險性。山東科技大學相關負責人表示，新型機器人還可以成為工作平臺，通過增加其他類型的機械手臂或裝置，實現(xiàn)管路銹蝕探測、管路表面清污和防銹噴涂等多項工作，市場化前景非常廣闊.
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11）作業(yè)時如發(fā)生突發(fā)故障和意外情況時，現(xiàn)場負責人或現(xiàn)場監(jiān)護人，必須立即采取安全技術措施和救護措施妥善處置。必須立即停止作業(yè)，下水人員立即上來。
該項目沉管施工全長684米，主要由六節(jié)單根長228米、直徑2.62米的鋼管組成，單根重達410多噸，具有超大、超長、超重等特點，且在水下23米深水區(qū)安裝，施工安全風險很高，水上作業(yè)難度極大，工程施工要求精準。為確保沉管施工順利開展，施工單位編制了水下大型沉管安裝專項施工方案，引進3臺150噸大型浮吊船、項目部自行研制2艘200噸門吊船、浮力30噸鋼制浮筒8個，共同承擔水下沉管施工的安裝工作�！∈赘凉茼樌惭b就位，為后續(xù)沉管水下安裝施工提供了寶貴經(jīng)驗，為確保原水管線6月30日通水目標的實現(xiàn)奠定了堅實基礎，駱馬湖水源地工程開始進入倒計時。機器人海象剛剛從西氣東輸二線工程香港支線凱旋，圓滿完成了目前國內(nèi)最大管徑海底管道埋設任務，又亮相2012中國國際工業(yè)博覽會贏得喝彩。記者日前走訪其“家鄉(xiāng)”——上海交通大學船舶海洋與工程學院水下工程研究所發(fā)現(xiàn)，原來上海研發(fā)的水下高手已足有一個兄弟連，它們有的能在深水破土埋管，有的能潛入深�？碧酱笱螅械目筛鶕�(jù)海底復雜地形靈活變形。海象海底開溝西氣東輸二線工程香港支線從深圳到香港需要穿越一段2.8公里的海底，要求將管線一次后埋設至海底深4米、底寬2米、頂寬6米的溝型內(nèi)，其開溝要求是我國目前海底油氣管線開溝作業(yè)中最高的，要在平均水深40米的條件下作業(yè)。上海交大研制的MP04型大管徑噴沖式開溝機受建設方委托，承擔這項國內(nèi)最大海管埋設的攻關任務。上海交大船舶海洋與建筑工程學院教授、水下工程研究所所長葛彤介紹，MP系列是高壓噴沖式海底管線電纜埋設系統(tǒng)，它同時具有管線和電纜的埋設功能，擁有完備的操控監(jiān)控和導航定位系統(tǒng)，可以通過噴沖技術，將海底淤泥打碎，然后抽吸到兩側，從而形成埋設管線、電纜的深溝。葛教授透露，MP04前兩天剛剛完成了深港線的任務，能完成這樣的任務使得它成為目前國內(nèi)，甚至國際上“能力最強”的開溝機。而這臺重達90噸的重型裝備也被工程師們親切地稱為海象。
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排放管道和取水管道用塑料管道全世界的人口大部分都居住在沿海地區(qū)，過去習慣于把污水不加處理直接排入海中。隨著社會的進步和發(fā)展，污水對于海洋的污染日益顯著，特別是對于港口、河口、半封閉海灣，以及大中城市毗臨的近岸水域的污染可能達到十分嚴重的程度，直接危害漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)和附近居民的健康和安全。
海龍深海取樣海象僅僅是這個大家族中的一員，它屬于水下作業(yè)技術與裝備兄弟團隊，主要負責海底埋設。它的兄弟深鰻是水下導向攻泥器，可以進行海上沉船沉物打撈、深海鉆探取樣及海底特種管線安裝等工作，最大作業(yè)深度達200米。除此之外，水下所還有深海無人遙控潛水器和新概念水下機器人兩個研究方向。已成功應用于大洋一號深�？瓶柬椖康暮｝�?zhí)柌粌H能夠下潛至3500米深海，還裝有動力定位系統(tǒng)，能在深海中宛如定海神針，穩(wěn)定地用機械手取樣。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅2011年，我國附近海域的管線埋設需求超過800公里，其中不乏地質(zhì)強度高、水深百米以上、埋設深度和管徑高要求的施工項目。隨著我國海洋油氣開發(fā)的迅速發(fā)展，海底管線、電纜的埋設數(shù)量和質(zhì)量需求正不斷提高。目前國際上對深海埋設系統(tǒng)的技術壟斷已經(jīng)對我國海洋石油技術的發(fā)展造成一定的制約，國內(nèi)深海埋設系統(tǒng)則是空白，葛教授說，因此，下一步團隊將朝著深海系統(tǒng)的目標前進，以自主研制的深海無人遙控潛水器系統(tǒng)和高壓噴沖式海底管線電纜埋設系統(tǒng)進行有機融合，實現(xiàn)重載作業(yè)型深海埋設系統(tǒng)的研制。變形金剛探秘不僅如此，隨著人類對海洋的逐步探索，水下所的團隊也正著力于未來技術的探索。海象就有一個新概念水下機器人的堂兄弟——變形金剛。當面對不同的深海地形時，它可以由多個體積較小的模塊自由拆分和組合，變成八爪魚、鰻魚等不同形狀，機動自如地航行于海底世界，探尋未知領域。
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給水管道吊裝方案根據(jù)dn2400pccp管材重量達到每根t，施工溝槽平均上口寬度達到米，考慮吊車的吊裝能力，采用兩個t吊車同時起吊一根管道進行安裝。在特殊地段根據(jù)實際情況，需采用t吊車進行吊裝。給水管道試壓方案本方案需在施工時根據(jù)具體的土質(zhì)和數(shù)據(jù)，再編制詳細的試壓方案。dn2400pccp管工作壓力為pa，試驗壓力為pa，在分鐘壓降為pa，為合格。壓降在～pa之間可免做嚴密性試驗，在～pa之間需做滲水試驗，按放水法進行。1、試驗后背壓力：dn2400pccp管兩端壓蒙板在水壓試驗時受到的壓力為：=t2、后背砼支撐：由于接口為柔性接口，所有力均作用在后背上，若后背土壤承載力按t/2，則所作用的土壤面積為2。設后背用砼支撐，作用高度為，管中上，下，寬，厚為。采用鋼板板，厚。砼方量為3在蒙板與鋼板之間先用個t千斤頂將蒙頭頂進承口，內(nèi)縫間隙為0時停止。用φ325鋼管按實際長度支撐在蒙頭與鋼板之間，兩端點焊牢。去掉千斤頂。在試驗時，仔細觀察蒙頭承插口處的變化，若退至應停止加壓，后背土層被壓縮，需卸壓后，再用千斤頂重新頂撐到位，在φ325管端加墊并焊牢。3、用鋼管作后背支撐：目前后背砼支墩為3，方量較大，同時難以拆除與消化，另擬采用在管端后再從砼鋼板位置處安裝～米dn2400的鋼管并回填密實，兩端用鋼板蒙住，并裝滿水，利用管道與土壤的磨擦力來抵消后背壓力。為減少鋼管安裝量，并能增大阻力。在每節(jié)鋼管外側焊接加強翼環(huán)，以增加管道與土壤的接觸大，從而增大阻力，并且能夠相應的將后背力分散均勻傳遞到土壤中，減少后背的位移，以達到一次試驗成功。為保證成功率，在鋼管尾端澆注的砼支墩作后背。按安裝鋼管計算，鋼管及管內(nèi)水重為：t。土壤與管道之間的磨擦系數(shù)為，上方土壤回填高度為，
水下機器人廣泛應用于海洋石油、漁業(yè) 、海上救助等各個海洋領域，給水下機器人裝上能高精度三維實時監(jiān)測分析的眼睛，讓水下世界三維呈現(xiàn)。這是海大一位42歲教授所帶領團隊研發(fā)出的科技項目，如何給水下機器人安上會探測的三維眼？技術又是怎樣讓水下世界高清晰三維成像的？3月17日，記者采訪了這位海洋有著偉大海洋夢想的教授。為市民揭開技術的神秘面紗。它眼神好，能看清艦船上毫米級裂縫海底世界一片漆黑，卻充滿未知的奇妙。豐富的海洋資源也成為了各國爭先開發(fā)的焦點。不管海洋資源多么豐富，不管海底世界多么奇妙，都要有眼睛去探索發(fā)現(xiàn)它。水下機器人代替人類潛入水下，一探海底究竟。島城的科研團隊研發(fā)出的項目，可以讓水下機器人變身火眼金睛，讓水下世界三維成像，清晰度達到毫米級。高精度水下三維重建是最重要的水下探測技術。17日，中國海洋大學信息科學與工程學院計算機系主任、教授董軍宇告訴記者，他所負責的科研團隊研發(fā)出的水下高精度三維實時檢測分析系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對水下世界的三維成像和分析，能廣泛應用于軍事、海洋工程、海水養(yǎng)殖等方面。他們的技術的先進性在于兩個地方，一是達到毫米級的高精度，二是三維成像。海洋石油領域上，深入海底的樁柱、管線等很容易腐蝕，用上我們的技術可以看清毫米級的裂縫。通過給水下機器人安裝他們研發(fā)的系統(tǒng)設備，水下機器人經(jīng)過一系列的操作和分析，能看清毫米級的裂縫等，對樁柱、管線等水下結構物的表面缺陷、腐蝕狀況檢測分析，以確保安全生產(chǎn)及降低成本。軍艦上有個裂縫的話是很可怕的事情，用上這個三維眼，能清晰呈現(xiàn)出潛在危險。還可廣泛用于港口碼頭、艦船外殼等表面的水下高精度視覺檢查、以排除及其他潛在威脅，在軍事及反恐領域具有重要的作用。
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水中鋪設塑料管道的三大市場都有巨大的需求和廣闊的前景。因為我國過去沒有應用水中鋪設塑料管道的經(jīng)驗，塑料管道業(yè)普遍對于這三大市場缺乏了解。為了開拓這些新領域，我們首先應該調(diào)查研究水中鋪設塑料管道三大市場的特殊需求和相關的專用技術，特別是要注意學習國際上的先進經(jīng)驗。