SES-2000浅地层剖面仪在福建LNG海底管道检测中的应用
发布时间：2022-01-20 17:03
利用声学浅地层剖面仪对海底管道在海底的赋存状态检测是确保海底输油气管道安全运行的重要措施之一。介绍了新型参量阵浅地层剖面仪SES-2000的基本原理及其特点,通过对福建湄洲湾LNG海底管道检测实际应用,有效识别出了埋藏、裸露和悬空等3类海底管道赋存状态,尤其对沙包回填治理后的管道埋深能有效探测识别。检测结果表明,该设备具有高分辨率和强穿透的特点,稳定性好,能获取高品质的管道检测数据,应用效果良好。获取的基础数据为海底管道日常维护提供了科学依据和技术支持。
【文章来源】：海洋地质前沿. 2020,36(05)CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
湄洲湾LNG管道埋藏剖面图
根据水声学原理,声学参量阵是一种利用非线性声学现象,在声场的远场产生差频和频谱信号的声发射装置[7-8],即参量阵声呐在高压下可同时向同一方向发射2个频率接近的主频高频初始声波信号(F1、F2),当穿过水体时,产生一系列二次频率,其中一个高频主频(F1)用于探测海底深度,而两个主频之差(F1-F2)具有较强的穿透性,用来探测海底浅地层内部结构。相对于传统的线性浅地层剖面仪,参量阵声呐换能器可以发射脉宽很短的尖脉冲低频声波,且波束角较小,没有旁瓣,因此波束指向性好,图1所示,1表示10 kHz线性调频声呐的波束指向性,2表示10 kHz参量阵声呐的波束指向性,3表示100 kHz线性调频声呐的波束指向性,明显参量阵声呐波束指向性更好。在低的信噪比情况下这种尖脉冲声波信号更加容易识别,能够反映出细小的沉积物界面声阻抗的变化[9-11]。InnomarSES-2000浅地层剖面仪实物见图2,其采用2个100 kHz的频率作为主频,可根据测量的不同目的选择合适的频率和发射脉宽,其差频率有5、6、8、10、12、15 kHz等多个低频,波束角±1.8°,发射脉冲长度66～800 μs,低频发射波形有CW波、Ricker波、LFM(CHIRP)波可选择。作业水深1～500 m,最大地层穿透深度50 m,最小分辨率优于5 cm,声波发射和信号接收集成与一个换能器中,其尺寸30 cm×26 cm×7 cm,空气中重量22 kg,具有轻巧便携的特点,非常适合近岸浅水区海洋工程测量,有“管道探测仪”的美称,在InnomarSES-2000浅地层剖面仪采集界面上可直观识别出管道。该系统由主机、换能器和涌浪滤波器组成,操作系统为Windows 7,主机上有显示屏,便于现场观察和参数调节。
InnomarSES-2000浅地层剖面仪实物见图2,其采用2个100 kHz的频率作为主频,可根据测量的不同目的选择合适的频率和发射脉宽,其差频率有5、6、8、10、12、15 kHz等多个低频,波束角±1.8°,发射脉冲长度66～800 μs,低频发射波形有CW波、Ricker波、LFM(CHIRP)波可选择。作业水深1～500 m,最大地层穿透深度50 m,最小分辨率优于5 cm,声波发射和信号接收集成与一个换能器中,其尺寸30 cm×26 cm×7 cm,空气中重量22 kg,具有轻巧便携的特点,非常适合近岸浅水区海洋工程测量,有“管道探测仪”的美称,在InnomarSES-2000浅地层剖面仪采集界面上可直观识别出管道。该系统由主机、换能器和涌浪滤波器组成,操作系统为Windows 7,主机上有显示屏,便于现场观察和参数调节。2 数据采集过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]探测海底输油气管线状态的方法[J]. 韩孝辉,李亮,苟鹏飞. 工程地球物理学报. 2017(06)
[2]常用海底管道探测技术比较分析[J]. 孟宪阔,严天赦. 港工技术. 2017(02)
[3]侧扫声纳和浅地层剖面仪在海管断裂点定位中的应用[J]. 侯志民,施健,胡斌. 海洋测绘. 2017(01)
[4]海底管线路由探测方法研究[J]. 张伟,孙伯娜,王朝,孙伯彬. 港工技术. 2015(06)
[5]海底管道测量声学剖面特征分析[J]. 安永宁. 海洋测绘. 2015(06)
[6]掩埋海底管道探测方法及新技术应用研究[J]. 杨敏,宋湦,王芳,宫文宁. 海洋科学. 2015(06)
[7]浅地层剖面仪在海底管道检测中的应用[J]. 王继立,黄潘阳,胡涛骏,来向华. 船海工程. 2013(03)
[8]浅海海底管道探测技术探讨[J]. 徐国强,亓发庆,阚长宾,魏宏伟,赵鸣,王忆非,任军,边洪村. 海岸工程. 2013(02)
[9]参量阵及其在水声工程中的应用进展[J]. 李颂文. 声学技术. 2011(01)
[10]海底管道的浅地层剖面图上反射特征与判读方法[J]. 李斌,杨文达,张异彪,陈裕讯. 海洋测绘. 2010(05)
硕士论文
[1]参量阵浅地层剖面技术研究[D]. 祝鸿浩.中国舰船研究院 2015
本文编号：3599201
【文章来源】：海洋地质前沿. 2020,36(05)CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
湄洲湾LNG管道埋藏剖面图
根据水声学原理,声学参量阵是一种利用非线性声学现象,在声场的远场产生差频和频谱信号的声发射装置[7-8],即参量阵声呐在高压下可同时向同一方向发射2个频率接近的主频高频初始声波信号(F1、F2),当穿过水体时,产生一系列二次频率,其中一个高频主频(F1)用于探测海底深度,而两个主频之差(F1-F2)具有较强的穿透性,用来探测海底浅地层内部结构。相对于传统的线性浅地层剖面仪,参量阵声呐换能器可以发射脉宽很短的尖脉冲低频声波,且波束角较小,没有旁瓣,因此波束指向性好,图1所示,1表示10 kHz线性调频声呐的波束指向性,2表示10 kHz参量阵声呐的波束指向性,3表示100 kHz线性调频声呐的波束指向性,明显参量阵声呐波束指向性更好。在低的信噪比情况下这种尖脉冲声波信号更加容易识别,能够反映出细小的沉积物界面声阻抗的变化[9-11]。InnomarSES-2000浅地层剖面仪实物见图2,其采用2个100 kHz的频率作为主频,可根据测量的不同目的选择合适的频率和发射脉宽,其差频率有5、6、8、10、12、15 kHz等多个低频,波束角±1.8°,发射脉冲长度66～800 μs,低频发射波形有CW波、Ricker波、LFM(CHIRP)波可选择。作业水深1～500 m,最大地层穿透深度50 m,最小分辨率优于5 cm,声波发射和信号接收集成与一个换能器中,其尺寸30 cm×26 cm×7 cm,空气中重量22 kg,具有轻巧便携的特点,非常适合近岸浅水区海洋工程测量,有“管道探测仪”的美称,在InnomarSES-2000浅地层剖面仪采集界面上可直观识别出管道。该系统由主机、换能器和涌浪滤波器组成,操作系统为Windows 7,主机上有显示屏,便于现场观察和参数调节。
InnomarSES-2000浅地层剖面仪实物见图2,其采用2个100 kHz的频率作为主频,可根据测量的不同目的选择合适的频率和发射脉宽,其差频率有5、6、8、10、12、15 kHz等多个低频,波束角±1.8°,发射脉冲长度66～800 μs,低频发射波形有CW波、Ricker波、LFM(CHIRP)波可选择。作业水深1～500 m,最大地层穿透深度50 m,最小分辨率优于5 cm,声波发射和信号接收集成与一个换能器中,其尺寸30 cm×26 cm×7 cm,空气中重量22 kg,具有轻巧便携的特点,非常适合近岸浅水区海洋工程测量,有“管道探测仪”的美称,在InnomarSES-2000浅地层剖面仪采集界面上可直观识别出管道。该系统由主机、换能器和涌浪滤波器组成,操作系统为Windows 7,主机上有显示屏,便于现场观察和参数调节。2 数据采集过程
【参考文献】：
期刊论文
[1]探测海底输油气管线状态的方法[J]. 韩孝辉,李亮,苟鹏飞. 工程地球物理学报. 2017(06)
[2]常用海底管道探测技术比较分析[J]. 孟宪阔,严天赦. 港工技术. 2017(02)
[3]侧扫声纳和浅地层剖面仪在海管断裂点定位中的应用[J]. 侯志民,施健,胡斌. 海洋测绘. 2017(01)
[4]海底管线路由探测方法研究[J]. 张伟,孙伯娜,王朝,孙伯彬. 港工技术. 2015(06)
[5]海底管道测量声学剖面特征分析[J]. 安永宁. 海洋测绘. 2015(06)
[6]掩埋海底管道探测方法及新技术应用研究[J]. 杨敏,宋湦,王芳,宫文宁. 海洋科学. 2015(06)
[7]浅地层剖面仪在海底管道检测中的应用[J]. 王继立,黄潘阳,胡涛骏,来向华. 船海工程. 2013(03)
[8]浅海海底管道探测技术探讨[J]. 徐国强,亓发庆,阚长宾,魏宏伟,赵鸣,王忆非,任军,边洪村. 海岸工程. 2013(02)
[9]参量阵及其在水声工程中的应用进展[J]. 李颂文. 声学技术. 2011(01)
[10]海底管道的浅地层剖面图上反射特征与判读方法[J]. 李斌,杨文达,张异彪,陈裕讯. 海洋测绘. 2010(05)
硕士论文
[1]参量阵浅地层剖面技术研究[D]. 祝鸿浩.中国舰船研究院 2015
本文编号：3599201
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3599201.html
