7月5日,記者從哈爾濱工程大學(xué)獲悉,該??蒲袌F(tuán)隊(duì)研發(fā)了國(guó)內(nèi)首套海洋結(jié)構(gòu)物水下無(wú)損檢測(cè)機(jī)器人,并于日前通過(guò)了國(guó)家科技部組織的驗(yàn)收,實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)水下無(wú)損檢測(cè)的工程化示范應(yīng)用。該水下檢測(cè)機(jī)器人可用于水下500米,完成各類海洋結(jié)構(gòu)物的水下無(wú)損檢測(cè),填補(bǔ)了該領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)空白。
海洋鉆井船、海洋鉆井、采油平臺(tái)、海上風(fēng)電塔樁等海洋裝備大都采用鋼結(jié)構(gòu)桁架式結(jié)構(gòu),鋼管對(duì)接、相貫線焊縫質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全。而受到風(fēng)浪水流沖擊和長(zhǎng)年累月海水侵蝕等因素作用,結(jié)構(gòu)物會(huì)形成裂紋,為了避免構(gòu)件斷裂,影響海洋裝備的運(yùn)營(yíng)安全,就需要進(jìn)行周期性的焊縫檢測(cè),提前發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)海上風(fēng)電塔有4300個(gè),但能完成60米以下的專業(yè)水下結(jié)構(gòu)物檢測(cè)人員卻不到200人。“作業(yè)水域較深時(shí),人工下水檢測(cè)過(guò)于危險(xiǎn),而且成本過(guò)高,并且這種方法許多因素取決于探傷人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),國(guó)外已經(jīng)研制了一系列的水下檢測(cè)機(jī)器人,然而國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域仍處于起步階段?!睘槠平膺@一難題,2017年,哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院副教授王剛帶領(lǐng)學(xué)生們團(tuán)隊(duì)開(kāi)展水下檢測(cè)機(jī)器人的研發(fā)。
不同于陸地,水下作業(yè)不僅面臨水深的影響,而且擾流復(fù)雜,如何保證檢測(cè)過(guò)程中機(jī)器人和探頭的穩(wěn)定,是極具挑戰(zhàn)性難題。
“目前,市場(chǎng)上運(yùn)用的檢測(cè)工具需要兩位檢測(cè)人員分別在水上和水下密切配合,而我們的技術(shù)給機(jī)器人增加了輔助定位系統(tǒng),降低了檢測(cè)人員的操作復(fù)雜度,能夠更專注于檢測(cè)數(shù)據(jù)的判斷,提高作業(yè)效率,整個(gè)操作過(guò)程一人即可完成?!眻F(tuán)隊(duì)成員陳思文介紹。
通過(guò)多年攻關(guān),團(tuán)隊(duì)還相繼突破了擾流復(fù)雜吸附難、海洋結(jié)構(gòu)物管徑差異大、節(jié)點(diǎn)焊縫結(jié)構(gòu)復(fù)雜等難題。
去年,團(tuán)隊(duì)攜帶機(jī)器人先后在渤海錦州25-1油氣田和中廣核如東海上風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)際檢測(cè),完成了國(guó)內(nèi)的首次風(fēng)電塔樁水下機(jī)器人無(wú)損檢測(cè)示范應(yīng)用。海洋結(jié)構(gòu)物水下機(jī)器人檢測(cè),不但避免了人工潛水檢測(cè)的人員安全風(fēng)險(xiǎn),還能提高檢測(cè)效率降低運(yùn)維成本,有利于海洋各類資源的高效開(kāi)發(fā)。
團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)改善水下檢測(cè)機(jī)器人環(huán)境感知和智能決策能力,實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境中對(duì)復(fù)雜焊縫的精確跟蹤,為我國(guó)水下機(jī)器人自主環(huán)境感知與作業(yè)技術(shù)研究應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
(光明日?qǐng)?bào)全媒體記者張士英)
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