利用聲學(xué)淺地層剖面儀對(duì)海底管道在海底的賦存狀態(tài)檢測(cè)是確保海底輸油氣管道安全運(yùn)行的重要措施之一。介紹了新型參量陣淺地層剖面儀SES-2000的基本原理及其特點(diǎn),通過(guò)對(duì)福建湄洲灣LNG海底管道檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用,有效識(shí)別出了埋藏、裸露和懸空等3類海底管道賦存狀態(tài),尤其對(duì)沙包回填治理后的管道埋深能有效探測(cè)識(shí)別。檢測(cè)結(jié)果表明,該設(shè)備具有高分辨率和強(qiáng)穿透的特點(diǎn),穩(wěn)定性好,能獲取高品質(zhì)的管道檢測(cè)數(shù)據(jù),應(yīng)用效果良好。獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為海底管道日常維護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。 

【文章來(lái)源】：海洋地質(zhì)前沿. 2020,36(05)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

湄洲灣LNG管道埋藏剖面圖

根據(jù)水聲學(xué)原理,聲學(xué)參量陣是一種利用非線性聲學(xué)現(xiàn)象,在聲場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生差頻和頻譜信號(hào)的聲發(fā)射裝置[7-8],即參量陣聲吶在高壓下可同時(shí)向同一方向發(fā)射2個(gè)頻率接近的主頻高頻初始聲波信號(hào)(F1、F2),當(dāng)穿過(guò)水體時(shí),產(chǎn)生一系列二次頻率,其中一個(gè)高頻主頻(F1)用于探測(cè)海底深度,而兩個(gè)主頻之差(F1-F2)具有較強(qiáng)的穿透性,用來(lái)探測(cè)海底淺地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)。相對(duì)于傳統(tǒng)的線性淺地層剖面儀,參量陣聲吶換能器可以發(fā)射脈寬很短的尖脈沖低頻聲波,且波束角較小,沒(méi)有旁瓣,因此波束指向性好,圖1所示,1表示10 kHz線性調(diào)頻聲吶的波束指向性,2表示10 kHz參量陣聲吶的波束指向性,3表示100 kHz線性調(diào)頻聲吶的波束指向性,明顯參量陣聲吶波束指向性更好。在低的信噪比情況下這種尖脈沖聲波信號(hào)更加容易識(shí)別,能夠反映出細(xì)小的沉積物界面聲阻抗的變化[9-11]。InnomarSES-2000淺地層剖面儀實(shí)物見(jiàn)圖2,其采用2個(gè)100 kHz的頻率作為主頻,可根據(jù)測(cè)量的不同目的選擇合適的頻率和發(fā)射脈寬,其差頻率有5、6、8、10、12、15 kHz等多個(gè)低頻,波束角±1.8°,發(fā)射脈沖長(zhǎng)度66～800 μs,低頻發(fā)射波形有CW波、Ricker波、LFM(CHIRP)波可選擇。作業(yè)水深1～500 m,最大地層穿透深度50 m,最小分辨率優(yōu)于5 cm,聲波發(fā)射和信號(hào)接收集成與一個(gè)換能器中,其尺寸30 cm×26 cm×7 cm,空氣中重量22 kg,具有輕巧便攜的特點(diǎn),非常適合近岸淺水區(qū)海洋工程測(cè)量,有“管道探測(cè)儀”的美稱,在InnomarSES-2000淺地層剖面儀采集界面上可直觀識(shí)別出管道。該系統(tǒng)由主機(jī)、換能器和涌浪濾波器組成,操作系統(tǒng)為Windows 7,主機(jī)上有顯示屏,便于現(xiàn)場(chǎng)觀察和參數(shù)調(diào)節(jié)。

InnomarSES-2000淺地層剖面儀實(shí)物見(jiàn)圖2,其采用2個(gè)100 kHz的頻率作為主頻,可根據(jù)測(cè)量的不同目的選擇合適的頻率和發(fā)射脈寬,其差頻率有5、6、8、10、12、15 kHz等多個(gè)低頻,波束角±1.8°,發(fā)射脈沖長(zhǎng)度66～800 μs,低頻發(fā)射波形有CW波、Ricker波、LFM(CHIRP)波可選擇。作業(yè)水深1～500 m,最大地層穿透深度50 m,最小分辨率優(yōu)于5 cm,聲波發(fā)射和信號(hào)接收集成與一個(gè)換能器中,其尺寸30 cm×26 cm×7 cm,空氣中重量22 kg,具有輕巧便攜的特點(diǎn),非常適合近岸淺水區(qū)海洋工程測(cè)量,有“管道探測(cè)儀”的美稱,在InnomarSES-2000淺地層剖面儀采集界面上可直觀識(shí)別出管道。該系統(tǒng)由主機(jī)、換能器和涌浪濾波器組成,操作系統(tǒng)為Windows 7,主機(jī)上有顯示屏,便于現(xiàn)場(chǎng)觀察和參數(shù)調(diào)節(jié)。2 數(shù)據(jù)采集過(guò)程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]參量陣淺地層剖面技術(shù)研究[D]. 祝鴻浩.中國(guó)艦船研究院 2015



本文編號(hào)：3599201