深水三危场合下的切割技术

讨论了高压水射流技术具有的"软、冷"切割特点,分析了前、后混合磨料射流的优缺点及在深水条件下的使用问题和配套设施。随着技术的成熟,高压水射流水下切割技术将越来越受到人们的欢迎。     

潜水员水下用电安全的基本问题

水下用电安全是潜水员在施工作业中经常遇到的一个实际，且竦手的问题。本文概要分析了潜水员水下用电安全的技术范畴，遭受电击时的主要特征、水下电气设备的故障漏电电流、防电击的基本方法、水中作业的安全距离，以及水中含盐量对用电安全的影响等在潜水员水用电安全密切相关的若干基本问题。     

模拟36.5米氮氧饱和潜水26昼夜和60、70及75米空气巡潜对人体脑电图的影响

饱和潜水技术能提高水下作业效率,还可藉巡回潜水来增加水下作业深度,因此从六十年代以来在世界潜水技术先进国家中得到迅速发展,目前已成为进行潜水作业的一种重要手段.在空气潜水中,脑功能的变化早就引起人们的注意,高压氮会引起人体象酒精中毒样的麻醉症状,因此,一些水下生理和医学家们不但把脑电图作为潜水员选拔的体检指标,而且还用作潜水时健康检查和监护的重要手段.关于长期暴露于高气压环境下人体脑电图变化的研究尚属少见.本工作系统地记录了模拟36.5米氮氧饱和和潜水26昼夜各时期及进行不同深度空气巡潜时的脑电图,以探索长期暴露于高压氮氧环境对人体脑电图的影响以及适应过程中的变化规律.     

海水液压水下作业工具

２１世纪人类将全面进入海洋开发时代,各种海洋水下工程都需要大量的水下作业。对体积小,重量轻、灵活方便、驱动功率又大、高效节能、与环境相容的水下作业工具将是现代水下作业的首选装备。本文在分析比较现有几类水下作业用机械工具特点的基础上,着重论述海水液压水下作业工具的突出优越性,并介绍近年来国际上关于海水液压水下作业工具的研究和发展情况,以供水下作业工具使用和研究开发工作者参考。     

海底设施的电力供应及其对潜水员水下作业安全的影响

海底结构设施的电力供应是海洋工程的一个重要方面。本文通过对海底阴极保护系统、水下油气生产装置，以及大功率海底电缆的电气特征分析，探讨了这些海底用电结构对潜水员水下作业安全的影响及其防电击基本对策，以供制定有关“潜水员水下用电安全”技术标准规范及操作规程时参考和借鉴     

海水液压水下作用工具

２１世纪人类将全面进入海洋开发时代,各种海洋水下工程都需要大量的水下作业。对体积小,重量轻、灵活方便、驱动功率双大、高效节能、与环境相容的水下作业工具将是现代水下作业的首选装备。本文在分析比较现有几类水下作用机械工具特点的基础上,着重讨论海水液压水下作用工具的突出优越性,并介绍了近年来国际上关于海水液压水下作业工具的研究和发展情况,以供水下作业工具使用和研究开发工作者参考。     

深水钻井隔水管紧急脱离后的反冲响应

深水钻井中,在恶劣海况或浮式平台定位失效等情况下,需紧急断开隔水管与水下防喷器的连接。隔水管突然脱离后会加速向上反冲,如果反冲作用控制不当,可能威胁钻井平台、隔水管体和水下井口的安全。介绍了国外隔水管紧急脱离与反冲响应的研究情况,分析了隔水管紧急脱离的原因与程序、脱离后的反冲过程、反冲控制方式和成功脱离标准、反冲响应的分析方法。建议:由于南海深水海况复杂,作业者需制定紧急脱离的预案和作业规程,并进行紧急脱离操作培训;由于隔水管紧急脱离后的反冲响应涉及多个非线性瞬态过程,研究者应该开展隔水管紧急脱离测试和反冲响应模拟计算,开发隔水管反冲响应分析软件。     

救捞工程中爆炸充气气囊设计

将炸药爆炸燃烧所产生的高压气体作为气源,对气囊系统进行快速充气,利用充盈气囊所提供的浮力可完成对水下沉物的打捞。爆炸充气气囊是一种新型水下打捞作业器材,介绍了它的工作原理、系统组成及功能、性能特点和实际应用情况等,对于救捞工程作业具有重要的实用价值。     

遥控水下机器人脐带缆收放绞车设计及牵引力分析

脐带缆收放技术是有缆遥控水下机器人的一项关键技术,该技术直接影响水下机器人载体的收放及作业过程中脐带缆的安全。针对目前水下机器人收放系统中脐带缆收放技术的特点,给出了一种具有自动排缆、低张力缠绕、能够提供大牵引力和安全制动功能的紧凑新式脐带缆绞车方案,并对牵引绞车与储藏绞车之间脐带缆张力与牵引绞车的牵引力进行了理论分析,给出了二者之间的关系函数。     

基于北斗定位导航系统的水下监测平台出水报警定位信标机设计与实现

由于海洋内部环境复杂多变,加之渔业捕捞作业范围和深度的逐步扩大,对水下监测平台的安全构成了极大威胁。而且,在水下平台的海上回收作业过程中,恶劣海况、海雾、海面光反射等不利因素无不给回收过程造成很大麻烦,一旦平台浮出海面后漂出视距范围,将面临丢失风险。文中借助北斗定位导航系统,结合压力检测电路,设计并实现了一种可用于水下平台意外出水报警、出水后实时定位的卫星定位信标机系统,经多次应用,证明性能稳定可靠。     

Experimental investigation of jetting effect on spudcan extraction from soft clay

The jack-up unit may suffer difficult extraction from soft clay attributed to the large embedment and suction. To ease spudcan extraction, the jetting technique is extensively adopted. The jetting effect on spudcan extraction is investigated with a series of model tests. Firstly, the effectiveness of top jetting is investigated, and it is found that the top jetting is not effective in reducing extraction resistance. Secondly, the efficiency of different jetting procedures are studied. It is revealed that jetting prior to extraction reduces the suction by increasing the excess pore pressure at spudcan base. And the jetting after extraction begins reduces the suction by filling the gap formed under the spudcan with jetting water and eliminating cavitation. Finally, tests with different jetting times, jetting rates, jetting pressures, and jetting nozzle locations and numbers are conducted. It is found that the effect of jetting time converges as it increases. The flow rate of jetting prior to extraction has little effect on jetting efficiency, whereas the flow rate of jetting after the extraction begins has significant influences on the jetting efficiency. Jetting pressure also has great effect on jetting efficiency, and converges as it increases. The closer the nozzles are located to the spudcan edge, the sooner the post-peak extraction resistance decreases. And the jetting efficiency increases with the nozzle number. The findings from the experimental studies can serve as a reference for future studies on the operation and optimization design of a jack-up jetting system.     

Impacts of confining pressure and safety thickness on water and mud inrush in weathered granite

Abstract

Due to the strong disintegration and water erosion of completely weathered granite, water and mud inrush disasters are apt to take place in this zone during underwater tunnel construction. The pore, compactness, seepage path length, fracture geometries and their interconnections for water and mud transfer are strongly influenced by confining pressure and waterproof-resistant slab safety thickness. In order to inspect the influence, a series of experiments based on a self-designed testing system and non-Darcy testing method were performed. The results indicated that the water and mud inrush evolution increased with the increase of confining pressure and decreased with the increase of safety thickness. In particular, the confining pressure mainly influences the initial evolution stage, and a critical safety thickness to prevent water and mud inrush is obtained. Besides, the non-Darcy testing method results shows that the water and mud inrush evolution affects the influence of non-Darcy flow. For example, while the safety thickness was smaller than the critical value, the evolution was large and unstable and its behavior transferred into nonlinear. In this case, the flow changed to non-Darcy flow.     

基于水声环境空间中多模态深度融合模型的目标识别方法研究

随着对水下目标特性研究的深入和声学探测技术的发展,基于单模态的阵列式信息融合或基于空间信息的分布式信息融合的水下目标识别方法研究已有一定成果,但针对复杂海况导致单一物理场或单一融合层次的系统识别性能提高有限等方面影响的水下目标识别方法研究还有所不足,因此,开展基于多模态深度融合模型的水下目标识别方法研究可利用模态互补,共享信息而提升识别率。文中在国内外研究基础上,深入研究了基于到达时差法和多模态方法组合的检测方法,初步形成了基于水声环境空间中多模态深度融合模型的识别框架,开展了海洋中典型自然与人为事件的信号分析与特征提取,并在此基础上,设计新型基于海底基站的被动识别系统。该系统同步记录和由位置等组成的时间序列标记声、磁和压数据,可实现高精度、高分辨率的识别。本研究可满足未来海洋观测对高性能水下目标探测、定位和跟踪系统的迫切需要,为海洋安全监管、海洋突发事件应急响应等领域提供新的技术手段和科学参考。     

深水导管设计及喷射安置工艺技术研究

海洋深水区域日益成为海洋油气勘探开发的热点,但海洋深水地层因其特殊的沉积环境,致使深水钻井面临不稳定的海床、地层破裂压力低及海底低温等诸多的挑战,喷射导管技术是解决深水浅层所面临挑战的技术之一.该技术采用在导管内下入喷射动力钻具的方式,依靠导管串自身重力边钻进边下入导管,喷射到位后利用地层的黏附力和摩擦力稳固住导管,起出送入工具和管内钻具,完成导管的安装,避免因水泥浆密度过大而压破地层,也可避免由于深水低温等因素影响固井质量.通过对导管的受力分析,提出了导管的下深及导管串组成结构,同时也研究了导管在喷射安置过程中如何优选喷射钻进参数及采取的技术措施,确保导管喷射安置到预定位置,为海洋深水井导管设计与喷射安置导管提供了很好的参考与借鉴.     

A pressure tolerant TV camera

The pressure tolerant TV (PTTV) camera is a significant advance in underwater TV cameras. Pressure tolerant means the camera is not protected from the ambient pressure, no matter at what depth it is operating. All the electronics, including the imager, and the lens are exposed to ambient pressure, though protected from the water in a fluid filled case. Though the PTTV camera is small (less than 7.5 cm diameter by 15 cm long), it is but the first step in the evolution of smaller (less than 64 cm³), lighter (less than 100 g), inexpensive underwater TV cameras. The PTTV camera began as a commercial charge-coupled device (CCD) imager TV camera. The electronic components were either modified for operation as pressure tolerant components or replaced with components that were known to be pressure tolerant. A liquid filled housing was fabricated for the camera as was a liquid filled lens. The completed PTTV camera was then tested to a depth of 6500 m and found to operate as well at this depth as at the surface.     

长江大桥桥墩水域监测和分析

长江大桥桥墩受水流冲刷和泥沙淤积的影响,需要定期对桥墩水域地形进行监测和分析。结合安庆长江公路大桥水域监测实例,阐述了使用多波束测深系统和声学多普勒流速剖面仪(ADCP)对大桥水域进行联合监测,采用GIS软件对大桥水域地形进行冲淤计算,并制作了桥墩的立体图和大桥区域的水域冲淤变化图,分析了桥墩及附近水下地形与水流的变化,对桥墩的冲刷研究具有非常重要的意义,监测成果为大桥的安全运营提供了有益的安全保障。     

超低频声压水听器的设计仿真与测试

随着减振降噪及消声技术的发展,水声探测技术逐渐向低频段延伸。相应地,对适用于超低频频段且具有高灵敏度的水听器需求也越来越迫切。该研究基于有限元理论,对4种形式的声压水听器进行了灵敏度对比分析,构建了超低频、高灵敏度声压水听器的系统模型;通过仿真,得到了其前二阶模态,空气及水中的导纳曲线,以及声压接收灵敏度,仿真结果表明,超低频频段内,该研究设计的声压水听器在空气及水中的频响曲线平坦。基于仿真结果进行了样机制作,对所研制的实物样机进行了实验测试,测试结果表明该种声压水听器具有良好的超低频响应特性以及较高的灵敏度。通过对实物样机的测试,验证了其实用性。     

水下作业工具液压动力源的研制

通过水下作业工具的有关技术的介绍 ,阐述了液压动力源的基本构成及工作原理 ,设计了水压力自动补偿器可消除深水压力对工具系统的影响 ,最后 ,经过试验验证了理论的正确性     

环肋圆柱壳体在水下冲击波作用下的动力弹塑性屈曲

本文以加肋圆柱壳体为对象建立力学模型，在水下爆炸产生的冲击波作用下，考虑流体与结构的耦合效应，研究加肋圆柱壳体的弹塑性失稳变形量及动力响应特性。数值分析显示出的最终变形形状和压力变化过程与实验资料一致的