0 引 言

    近幾十年來，全球海洋油氣開發(fā)迅猛，海底油氣管道是連續(xù)、大量輸送油氣資源最快捷、最安全可靠和最經(jīng)濟(jì)的方式，擔(dān)負(fù)著海上油氣集輸?shù)闹匾蝿?wù)，也被稱為海洋油氣工程的 “生命線”。自1954 年美國 Brown ＆ Ｒoot 海洋工程公司在墨西哥灣鋪設(shè)第 1 條海底管道以來，全球各大海域已經(jīng)形成龐大的海底管道網(wǎng)絡(luò) 。中國自 1985 年在渤海埕北油田建成第1 條海底輸油管道以來，已在不同海域鋪設(shè)了總長(zhǎng)超過 6 000 km 的海底管道。

    海底管道作為重要的海上油氣田生產(chǎn)設(shè)施，它具有高投入和高風(fēng)險(xiǎn)特性。海底管道造價(jià)昂貴，每公里的造價(jià)為30～100 萬美元； 海底管道所處的海洋環(huán)境異常復(fù)雜，存在著許多不確定性因素。隨著海底管道鋪設(shè)距離的增加和運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，海底管道損傷概率增大，事故也愈加頻繁。而海底管道所輸送的油氣對(duì)人體有害，一旦海底管道發(fā)生泄漏或破壞，就會(huì)給周圍環(huán)境和人員帶來嚴(yán)重影響，輕則導(dǎo)致海底管道出現(xiàn)泄漏而浪費(fèi)資源，重則會(huì)因?yàn)樵突蛱烊粴獾男孤┒鴮?dǎo)致爆炸，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，并且嚴(yán)重破壞周邊的生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，海底管道的大量泄漏也會(huì)造成油氣田停產(chǎn)，直接造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失 。2007 年，中國南海潿洲 12－1至 11－4 原油管道因腐蝕發(fā)生泄漏，油田停產(chǎn)近 200d。2011 年，中海油珠海橫琴天然氣處理終端附件處天然氣管道被因偷采砂作業(yè)船舶的機(jī)械傷害而拉斷。近年來越來越多的海底管道受損事故表明，對(duì)海底管道的安全保護(hù)研究已經(jīng)迫在眉睫。據(jù)國內(nèi)公開報(bào)道，1995—2010 年共發(fā)生 28 起海底管道事故（事件）。造成海管損壞事故原因很多，江錦等統(tǒng)計(jì)分析了國內(nèi)造成海底管道損壞的原因。海底管道受到損傷的原因極具綜合性和復(fù)雜性，但腐蝕、拋錨和外物撞擊是引起海底管道受到損傷的主要原因。

    海底管道安全性已經(jīng)成為一個(gè)影響海洋油氣開發(fā)和安全生產(chǎn)過程中的重要問題，應(yīng)當(dāng)引起人們的高度重視。定期檢查海底管道的運(yùn)行狀況，及時(shí)掌握海底管道安全狀態(tài)，成為海上油氣生產(chǎn)的重要保障措施，亦是海管運(yùn)營商資產(chǎn)完整性管理的重要內(nèi)容，這樣既可以防止管道腐蝕，又可以保證管道安全運(yùn)行，延長(zhǎng)管道使用壽命。

    筆者詳細(xì)介紹了國內(nèi)外海底管道內(nèi)檢測(cè)和外檢測(cè)技術(shù)的概況，分析了我國海底管道內(nèi)檢測(cè)和外檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀，總結(jié)了國外海底管道內(nèi)、外檢測(cè)設(shè)備及技術(shù)的最新進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了基于 ＲOV （Ｒe-mote Operated Vehicle，水下機(jī)器人） 作業(yè)方式的 2種最新外檢測(cè)裝備及技術(shù)———Oceaneering 公司的Magna 水下檢測(cè)裝置和 Tracerco 公司的 Discovery 海底管道檢測(cè)裝置及其特點(diǎn)。最后指出我國海底管道檢測(cè)的發(fā)展方向，以期為海底管道檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供一定指導(dǎo)。

    1 海底管道內(nèi)檢測(cè)

    1. 1 內(nèi)檢測(cè)概述

    海底管道內(nèi)檢測(cè)包含清管和智能檢測(cè) 2 部分，檢測(cè)的儀器包括各種功能的清管器和智能內(nèi)檢測(cè)器 。

    1. 1. 1 清管

    通常利用不同類型清管器 （見圖 1） 按照先后順序清理管道內(nèi)壁。管道清理順序一般為泡沫清管球、帶刷子的清管球、帶刷子的鋼質(zhì)清管球和測(cè)量清管球等。檢測(cè)前清管，可將附著在管內(nèi)壁上的污垢、蠟狀沉積物和水合物等清掃干凈，使得檢測(cè)傳感器探頭可以與管壁緊貼，以便獲得真實(shí)數(shù)據(jù)。

圖 1 不同類型清管器

    1. 1. 2 智能內(nèi)檢測(cè)

    目前通過智能內(nèi)檢測(cè)器測(cè)量管道厚度是應(yīng)用最廣泛的內(nèi)檢測(cè)技術(shù)，但檢測(cè)費(fèi)用較高，國內(nèi)檢測(cè)技術(shù)尚不成熟，市場(chǎng)及技術(shù)被美國和德國等公司高度壟斷。常見的智能內(nèi)檢測(cè)器包括幾何變形檢測(cè)器、漏磁檢測(cè)器和超聲波檢測(cè)器等，如圖 2 所示。幾何變形檢測(cè)器主要用于檢測(cè)管道幾何變形、斷面變形、屈曲和皺折變形等。漏磁檢測(cè)器使用磁鐵將磁通引入管壁或焊縫，傳感器裝在兩磁極之間，探測(cè)因管壁減薄或腐蝕等引起的各種漏磁現(xiàn)象，國際上90%的管道內(nèi)檢測(cè)均采用這一技術(shù)。超聲波檢測(cè)器利用超聲波從管子內(nèi)、外表面之間反射波的時(shí)間差來測(cè)定管壁腐蝕和厚度，但其檢測(cè)需要液體環(huán)境，使用受到一定的限制。

    1. 1. 3 技術(shù)難點(diǎn)

    與陸上長(zhǎng)輸管道內(nèi)檢測(cè)相比，海底管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的難度和要求更高，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

    （1） 檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)大，通過性要求高。與陸地油氣管道相比，海底油氣管道轉(zhuǎn)彎半徑小，只有1. 5D（D 為管道直徑），近乎于直角，再加上可能遇到的漁船拋錨刮傷、海冰撞擊及海流沖淘，這些極易造成海底油氣管道的變形和損傷。如果檢測(cè)器通過能力不強(qiáng)，卡在管道內(nèi)，那么修復(fù)工程的代價(jià)幾乎與重新鋪設(shè)新管道一樣高。

    （2） 速度控制難。由于海底管道內(nèi)檢測(cè)器一般需要穿越垂直立管和水平管，對(duì)檢測(cè)器速度控制要求比陸地長(zhǎng)輸管道檢測(cè)器要求高。

    （3） 檢測(cè)難度大。海底管道壁厚大、口徑小，管壁飽和磁化困難，而通過能力又要求永磁體的體積更小，這使海底管道檢測(cè)的難度大很多。而且海底管道輸送油氣一般為高溫高壓，或者油、氣、水混輸，流量小，流速不穩(wěn)，增加了檢測(cè)難度。

    （4） 操作難度大。海底管道檢測(cè)裝置的發(fā)射和回收裝置可能在生產(chǎn)平臺(tái)的狹小空間，深水管道可能位于水下，海底管道檢測(cè)操作難度大。

    （5） 定位難度大。海底環(huán)境復(fù)雜，由于厚壁管或雙層管的高屏蔽效應(yīng)，以及水下定位系統(tǒng)與水上 GPS 定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)融合，使得內(nèi)檢測(cè)器在水下管道內(nèi)的定位難度很大。

圖 2 不同類型智能內(nèi)檢測(cè)器

    1. 2 我國內(nèi)檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

    目前，我國海底管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)仍然較薄弱，內(nèi)檢測(cè)作業(yè)開展時(shí)間較短。相對(duì)而言陸上油氣管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)較為成熟，國內(nèi)外技術(shù)差距正在逐步縮小，國內(nèi)提供陸上管道內(nèi)檢測(cè)單位較多，主要有GE PII、ＲOSEN、中國石油天然氣管道局管道技術(shù)公司及中國特種設(shè)備檢測(cè)研究院等。

    我國海底管道已經(jīng)陸續(xù)開始實(shí)施內(nèi)檢測(cè)作業(yè)，有效保障了海底管道的安全。2007 年 9 月番禹油田海底管道使用 GE PII 的 304. 8 mm （12 in） 超聲“UltraScanWM”檢測(cè)器進(jìn)行了超聲內(nèi)檢，這是南中國海油田首次海管智能內(nèi)檢測(cè)作業(yè)。2013 年5 月中海油蓬萊 PL19－3 油田 4 條 609. 6 mm （24 in）管道采用智能漏磁檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)器使用荷蘭的“MFL”內(nèi)檢測(cè)器和 “Caliper”電子測(cè)徑檢測(cè)器。2014 年 11 月，中海油服深水技術(shù)有限公司承擔(dān)了崖城海南管道 （長(zhǎng) 91 km） 內(nèi)檢測(cè)項(xiàng)目，完成了海油系統(tǒng)內(nèi)首次依靠自主力量、運(yùn)用國產(chǎn)技術(shù)的海管內(nèi)檢測(cè)作業(yè)。2015 年 11 月，海油系統(tǒng)在潿洲 11－4NB 平臺(tái)至潿洲 12－2A 平臺(tái)海管首次完成我國海底管道超聲波內(nèi)檢測(cè)作業(yè)。

    國內(nèi)的內(nèi)檢測(cè)工程一般由國外公司或國內(nèi)外合作完成，主要有中海油海洋工程公司 （ＲUSSELL設(shè)備）、太原剛玉國際貿(mào)易有限公司 （GE PII 設(shè)備） 及香港 APC 集團(tuán) （ＲOSEN 設(shè)備） 等。雖然目前國內(nèi)很多研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)海底管道智能內(nèi)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，也出現(xiàn)了一些通過海試的設(shè)備，主要研發(fā)單位有中國航天科工三院 35 所 （與中海油研究總院合作）、清華大學(xué)油田電氣工程研究中心 （與勝利油田合作）、中船重工 716 所 （與中石油管道局合作） 和中海油服深水技術(shù)有限公司（與沈陽工業(yè)大學(xué)合作） 等，但由于技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)等原因，我國實(shí)際實(shí)施的海底管道內(nèi)檢測(cè)工程仍然偏少，內(nèi)檢測(cè)技術(shù)仍然落后，而且測(cè)試階段離大規(guī)模實(shí)際工程應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離，因此必須大力發(fā)展內(nèi)檢測(cè)技術(shù)。

    1. 3 內(nèi)檢測(cè)技術(shù)最新進(jìn)展

    現(xiàn)在世界上的海底管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)采用了目前最先進(jìn)的三軸漏磁 ［9］ 、超聲［10］ 、電磁超聲以及遠(yuǎn)場(chǎng)渦流等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了金屬損失、裂紋、涂層和防護(hù)層剝離等缺陷的智能檢測(cè)與自動(dòng)識(shí)別，甚至 1 臺(tái)檢測(cè)器同時(shí)識(shí)別多種缺陷。目前，全世界最先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)主要集中在美國 GE PII、德國 ＲOSEN 和加拿大 ＲUSSEL 等公司。知名的內(nèi)檢測(cè)設(shè)備主要有GE PII 的三軸漏磁檢測(cè)器 “MagneScanTriax” （如圖 3a 所示）、圓周漏磁檢測(cè)器 “TranScan”、超聲檢測(cè)器 “UltraScan WM” （可檢測(cè)金屬損失），超聲檢測(cè)器 “Ultrascan CD TM ” （可檢測(cè)裂紋）、超聲檢測(cè)器 “UltraScan Duo”（可檢測(cè)金屬損失和裂紋，如圖 3c 所示） 和電磁超聲檢測(cè)器 “EmatScan TMCD”（可檢測(cè)裂紋和涂層損傷），ＲOSEN 的圓周漏磁 檢 測(cè) 器 “ＲoCorr · CMF ”、 超 聲 檢 測(cè) 器“ＲoCorr·UT”（可檢測(cè)金屬損失）、超聲漏磁檢測(cè)器 “ＲoCorr·MFL/UT” （可檢測(cè)金屬損失，如圖3b 所示）、電磁超聲檢測(cè)器 “ＲoCD2” （可檢測(cè)裂紋和涂層損傷） 以及 ＲUSSEL 遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)器“Ferroscope Ｒ 308”。

圖 3 國外先進(jìn)內(nèi)檢測(cè)器

    2 海底管道外檢測(cè)

    2. 1 外檢測(cè)概述

    海底管道外部檢測(cè)主要目的是掌握管道外部狀況和管道在海床上的狀態(tài)，主要內(nèi)容包括海底管道地貌狀況、水深，海底管道埋深、路由、走向，管道周圍的沖刷情況，有無裸露懸空、有無發(fā)生位移及外力破壞、外部防腐層狀況、管道外壁及其損傷情況、土壤腐蝕狀況等。

    外檢測(cè)有 2 類方式： 一類是工程物探方式，使用淺剖面儀、多波束水深測(cè)量系統(tǒng)［11］ 、側(cè)掃聲吶系統(tǒng)［12－13］ 及磁力探測(cè)等設(shè)備和方法進(jìn)行常規(guī)海底管道外部檢測(cè)； 另一類是潛水檢測(cè)方式，由潛水員或ＲOV［14］ 進(jìn)行水下檢測(cè)作業(yè)，主要方法包括水下目視檢測(cè)、水下磁粉探傷、水下常規(guī)超聲縱波探傷、常規(guī)超聲橫波探傷、渦流探傷、超聲衍射時(shí)差法、漏磁探傷、水下交流場(chǎng)檢測(cè)和水下射線探傷等［15］ 。

    2. 2 我國外檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

     我國海底管道運(yùn)營商對(duì)海底管道外檢測(cè)比較重視，會(huì)定期進(jìn)行外檢測(cè) （間隔一般為 2～4 a），對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)較大，運(yùn)行期間發(fā)生地震或臺(tái)風(fēng)，遭受嚴(yán)重機(jī)械損傷的管道，會(huì)加密外檢測(cè)的頻次。國內(nèi)外檢測(cè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，技術(shù)成熟，提供海底管道外檢測(cè)的工程服務(wù)公司非常多。采用工程物探方式的海底管道外檢測(cè)公司較多，主要有浙江水利河口研究院、國家海洋局第二海洋研究所、上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院、上海海洋石油局第一海洋地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)、中海輝固地學(xué)服務(wù) （深圳） 有限公司和冀東油田油建公司等。基于潛水員作業(yè)的檢測(cè)服務(wù)公司主要是中海油系統(tǒng)內(nèi)部公司，有中海石油技術(shù)檢測(cè)有限公司和湛江中海石油檢測(cè)工程有限公司等； 提供基于 ＲOV 作業(yè)的檢測(cè)服務(wù)公司主要有中海輝固地學(xué)服務(wù) （深圳） 有限公司、中海油田服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部和海洋石油工程股份有限公司等。

    2. 3 海底管道外檢測(cè)最新技術(shù)進(jìn)展

    對(duì)于不能進(jìn)行內(nèi)檢測(cè)的海底管道而言，更先進(jìn)、更新型和自動(dòng)化程度更高的外檢測(cè)技術(shù)依然是海底管道檢測(cè)行業(yè)的研究重點(diǎn)。2015 年 5 月的美國國際海洋技術(shù)大會(huì)評(píng)選出的 15 項(xiàng) “2015 年度聚焦新技術(shù)獎(jiǎng)”中，有 2 項(xiàng)是關(guān)于海底管道檢測(cè)方面的新技術(shù)： Oceaneering 公司的 Magna 水下檢測(cè)裝置和 Tracerco 公司的 Discovery 海底管道檢測(cè)裝置。這 2 項(xiàng)技術(shù)代表了海底管道外檢測(cè)技術(shù)的最高水平。

    2. 3. 1 Oceaneering 公司 Magna 水下檢測(cè)裝置

    Magna 水下檢測(cè)裝置［17］ 是美國 Oceaneering 公司的一款最新的海底管道自動(dòng)智能檢測(cè)器，僅需要ＲOV 為其提供電力和通信聯(lián)接，技術(shù)水平高，使用范圍廣。

    （1） 裝置組成。Oceaneering Magna 水下檢測(cè)裝置 （如圖 4 所示） 主要包含支撐架 （含支撐磁輪）、檢測(cè)系統(tǒng) （含信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收機(jī)及信號(hào)存儲(chǔ)系統(tǒng)）、電力及通信電纜，以及與之配套的水上分析系統(tǒng)，整套裝置由 ＲOV 提供電力及通信。

    （2） 檢測(cè)原理。它利用 EMAT （Electromagnet-ic Acoustic Transducer，電磁超聲換能器） 技術(shù)，在不中斷生產(chǎn)情況下深度達(dá) 3 048 m （1 萬 ft） 水下實(shí)現(xiàn)管道外部檢測(cè)。它利用高速超聲掃描，進(jìn)行管周 360°檢查，可發(fā)現(xiàn)管周 360°異常缺陷并提供金屬結(jié)構(gòu)管壁狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，特別適合檢測(cè)某些不能夠進(jìn)行內(nèi)檢測(cè)的海底管道。

    （3） 檢測(cè)過程。Magna 水下檢測(cè)裝置檢測(cè)過程如圖 5 所示，該裝置在 ＲOV 支持船舶上與 ＲOV 連接好電力及通信線纜。到達(dá)預(yù)定檢測(cè)海域，由ＲOV 機(jī)械手抓取并與 ＲOV 一起下放到海底管道頂端，由設(shè)備下端的磁輪支撐在管道上。檢測(cè)設(shè)備沿著管道上端自動(dòng)爬行，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。整個(gè)過程由ＲOV 提供視頻監(jiān)控，并且受水上控制系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)速度和檢測(cè)精度等狀態(tài)的控制。

    （4） 特點(diǎn)。Magna 水下檢測(cè)裝置可在小于3 000 m的超深水環(huán)境中使用，使用范圍廣，如表 1所示。主要有如下特點(diǎn)： ①通過包含 lamb 導(dǎo)波和剪切水平導(dǎo)波等優(yōu)化超聲波技術(shù)，可以識(shí)別局部缺陷和總體壁厚損失。②結(jié)合了 Oceaneering 公司的自動(dòng)化 SeaTurtle 掃描儀與特有的超聲掃描技術(shù)，可以部署在任何 ＲOV 上。③該系統(tǒng)能夠檢測(cè)管道內(nèi)部和外部損傷，包括腐蝕、點(diǎn)蝕、裂紋和其他潛在損傷。④提前檢測(cè)損傷，防止海底管道損傷破壞后導(dǎo)致環(huán)境災(zāi)難。⑤該設(shè)備與傳統(tǒng)外檢測(cè)設(shè)備相比，只需要清潔海管頂部表面部分，大量減少了海管挖開工作量。⑥該檢測(cè)對(duì)黑色金屬和有色金屬均適用，其缺點(diǎn)是需要挖開讓海底管道暴露在海底，速度較慢，適合重點(diǎn)管道的精細(xì)檢測(cè)。

1—電力及通信電纜； 2—ＲOV; 3—支撐架 ;4—水上分析系統(tǒng)；5—檢測(cè)系統(tǒng)。

圖 4Magna 水下檢測(cè)裝置組成

圖5Magna 水下檢測(cè)裝置檢測(cè)過程

    2. 3. 2 Tracerco 公司的 Discovery 海底管道檢測(cè)裝置

    Tracerco 公司的 Discovery 海底管道檢測(cè)裝置是世界上首套海底管道放射性掃描裝置，并且首次成功實(shí)現(xiàn)雙層保溫管的內(nèi)外壁厚的同時(shí)檢測(cè)。它不僅可在不中斷生產(chǎn)的條件下檢測(cè)雙層保溫管、立管和管束等不同類型管道的壁厚變化，而且能檢測(cè)管道內(nèi)部的水合物和結(jié)蠟等流動(dòng)保障狀態(tài)參數(shù)。該裝置擁有一系列不同規(guī)格的裝備，適用于不同直徑的管道和不同的工作水深。該技術(shù)已經(jīng)在墨西哥灣深水項(xiàng)目中完成了數(shù)百次的成功應(yīng)用。

    （1） 裝置組成。該裝置主要組成部分 （見圖6） 有： ①支撐架，檢測(cè)時(shí)包裹在海底管道上，主要為設(shè)備在海管上提供支撐； ②ＲOV 抓手，提供ＲOV 的機(jī)械手抓取并可移動(dòng)該監(jiān)測(cè)裝置； ③掃描系統(tǒng)，由 X 線管、探測(cè)器和掃描架組成，為管道檢測(cè)提供掃描源； ④計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，存儲(chǔ)運(yùn)算掃描收集到的信息數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)接口，與水上分析系統(tǒng)連接，分析數(shù)據(jù)并可視化顯示，得到管道壁厚及其內(nèi)部流動(dòng)保障狀態(tài)數(shù)據(jù)。

1—支撐架； 2—ＲOV 抓手； 3—掃描系統(tǒng)； 4—計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

圖 6Discovery 海底管道檢測(cè)裝置組成

    （2） 檢測(cè)原理。該裝置采用 CT （ComputedTomography，電子計(jì)算機(jī)斷層掃描） 原理，利用精確準(zhǔn)直的 X 射線和靈敏度極高的探測(cè)器環(huán)繞海底管道旋轉(zhuǎn)做連續(xù)斷面掃描，實(shí)現(xiàn) 360°快速掃描，并且快速成像 （見圖 7），以便管道檢測(cè)人員快速判斷管道壁厚及相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)。

    （3） 檢測(cè)過程。Discovery 海底管道檢測(cè)過程如圖 8 所示。將該裝置預(yù)先放置在 ＲOV 的工具籃內(nèi)并與 ＲOV 一起下放到海底，由 ＲOV 機(jī)械手抓取放置到已預(yù)先挖開暴露的海管處，支撐機(jī)構(gòu)將海底管道包裹住，裝置內(nèi)的掃描系統(tǒng)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)管道圓截面，掃描收集到的信息數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到裝置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。整個(gè)檢測(cè)過程受到 ＲOV 的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖 7Discovery 檢測(cè)成像顯示圖

圖 8Discovery 海底管道檢測(cè)過程

    （4） 特點(diǎn)。該裝置具有如下特點(diǎn)： ①該技術(shù)從根本上解決了使用管道內(nèi)部檢測(cè)設(shè)備易造成工具遇阻和遇卡影響正常生產(chǎn)的難題； ②對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)無法進(jìn)行清管作業(yè)的區(qū)域仍可獲取管道檢測(cè)數(shù)據(jù)； ③利用水下機(jī)器人可以快速固定設(shè)備，并且管道的外部保護(hù)層不會(huì)影響設(shè)備工作，可穿透小于 80 mm的防護(hù)層 （防護(hù)層類型可為混凝土/熔結(jié)環(huán)氧粉末/聚丙烯），減小檢測(cè)工作量，降低風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本； ④在線實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)可快速獲取管道狀態(tài)信息，具備高度的自動(dòng)化程度，不影響正常生產(chǎn)； ⑤從管道外部即可精確檢測(cè)雙層保溫管的內(nèi)外管壁缺陷、壁厚減薄以及內(nèi)外管環(huán)形空間內(nèi)的進(jìn)水情況，并可以精確判斷管道內(nèi)部充填物是水合物、結(jié)蠟、瀝青質(zhì)還是結(jié)垢； ⑥檢測(cè)設(shè)備精度高，徑向分辨率高大 2 mm; ⑦成系列的設(shè)備規(guī)格，適用于不同尺寸和水深的管道。其缺點(diǎn)主要就是要把海底管道完全挖開暴露，挖掘工作量大，且檢測(cè)速度較慢，適合于需要精確檢測(cè)的重點(diǎn)管段。另外，由于檢測(cè)器攜帶射線源，需要確保設(shè)備在運(yùn)輸和檢測(cè)過程中對(duì)環(huán)境無污染。

    3 技術(shù)發(fā)展方向

    （1） 海底管道快速外檢測(cè)技術(shù)。基于 ＲOV的海底管道精細(xì)化高分辨率外檢測(cè)技術(shù)已成為海底管道外檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，但目前受到 ＲOV 操作成本及檢測(cè)速度的影響，檢測(cè)費(fèi)用高、操作效率低，主要適合于高風(fēng)險(xiǎn)管段的檢測(cè)。在保證高分辨率的前提下提高海底管道檢測(cè)速度，實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)，是未來海底管道外檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向和需要攻關(guān)的難點(diǎn)。

    （2） 海底管道內(nèi)檢測(cè)多類型缺陷智能識(shí)別與高精度量化分析技術(shù)。針對(duì)內(nèi)檢測(cè)獲取的海量的海底管道狀態(tài)數(shù)據(jù)，如何智能識(shí)別和高精度量化分析軸向金屬損失、周向金屬損傷、裂紋、涂層損傷和防護(hù)層剝離等多種類型缺陷，是海底管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)未來發(fā)展的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

    4 結(jié)論與建議

    發(fā)展海底管道檢測(cè)新技術(shù)和新裝備，保證海底管道安全穩(wěn)定運(yùn)行，已成為海洋石油行業(yè)的一項(xiàng)重要課題。主要建議如下。

    （1） 隨著海底管道運(yùn)營水深的不斷增加，為更好地提高海底管道檢測(cè)精度和檢測(cè)效率，建議相關(guān)科研院所和石油單位加強(qiáng)內(nèi)檢測(cè)和外檢測(cè)技術(shù)研究，加強(qiáng)檢測(cè)工具的耐惡劣海洋環(huán)境及復(fù)雜管道介質(zhì)的能力，提高設(shè)備分辨率和檢測(cè)速度，使得經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。

    （2） 海底管道檢測(cè)設(shè)備應(yīng)向智能化、自動(dòng)化和集成化方向發(fā)展，同一設(shè)備實(shí)現(xiàn)多類型缺陷參數(shù)的檢測(cè)、傳輸和分析的一體化，檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示可視化，逐步滿足檢測(cè)作業(yè)者和管道運(yùn)營商對(duì)管道狀態(tài)全面掌握的需求。

    第一作者簡(jiǎn)介：

    王金龍，工程師，生于 1988 年，2015年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)流體力學(xué)專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)從事海底管道設(shè)計(jì)、分析與檢測(cè)技術(shù)工作。地址： （100029）北京市朝陽區(qū)。電話：（010） 59068238。E-mail: wangjinlong132@ 126. com。