超声波技术在防治海生物中的应用.pdf

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1、第45卷第5期船海工程Vo1．45No．52016年10月SHIP&0CEANENGINEERING0ct．2016DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2016．05．023超声波技术在防治海生物中的应用王丹，郑晓涛，于超，谢小波(中海油能源发展采油服务公司技术中心，天津300452)摘要：介绍新的防海生物技术——超声波防海生物的特点，以及超声波杀死海生物的工作原理，包括超声波技术的不断升级改造的过程，以及在海上平台的应用案例，针对不同平台海水系统存在问题，提出系统化解决方案，解决海上平台的海生物污损问题。关键词：防海

2、生物；超声波；海上平台中图分类号：U665．262文献标志码：A文章编号：1671-7953(2016)05-0091-04海水作为廉价、方便的介质被广泛应用于海拉伸作用。在气泡被压缩直至溃灭的一瞬间，会上平台及浮式结构的油气生产中。但由于海水中产生局部瞬时高温、高压，一般可高达几十至上百存在大量的海生物(幼虫及受精卵)，在适宜的环MPa。据相关实验测得：空化作用可以使气相反境条件下海生物将附着生长，侵蚀管道，并造成管应区的温度达到5200K左右，液相反应区的温道、滤器、冷却器的堵塞，影响海水流量和降低热度达到1900K，局部压力在5O．5

3、MPa。在这种交换率，导致成本加大和能源浪费，甚至造成生产连续不断瞬间高压和高温强烈冲击下，击碎海生工艺系统关断停产。据不完全统计，目前渤海地物的表皮细胞，从而达到防海生物的目的_6J。区有平台49座，7艘FPSO，海水系统均不同程度2超声波装置组成出现了海生物附着、堵塞的现象，每年花费大量资金进行海水滤器、主机中冷器等设备的清洗工作。超声波防海生物装置由超声波信号发生器、目前海上一般采用电解海水制氯防污、电解铜铝换能器、变幅杆及振子组成。电能通过超声波信防污2种技术，但产生的有毒的氯和金属离子给号发生器和超声换能器转化为同频率振动的机械海

4、洋环境造成一定的危害。近年来，超声波作为能，由振子传递到海水中，形成超声波声场，通过一种新的防治海生物技术取得了阶段性应用成“空化效应”杀死海生物。果，具有无污染、运行维护成本低、可靠性高、兼容信号发生器是将普通的市电，转换成超声波性好等特点¨。为此，进行相关应用分析。换能器所需要的高频、高压电流。换能器是将电能转换为超声波能量的器件。换能器品种特别1超声波防海生物原理多，要求也特别高，换能器是整套装置的关键核超声波信号发生器产生高频振荡信号，通过心。变幅杆是超声振幅的机械放大，提高超声的换能器转换成每秒几万次的高频机械振荡，传递功效，进一

5、步增大换能器前端面的振幅。到液体中形成超声波。液体在振动过程中产生数3超声波防海生物技术发展以万计的微小气泡，也就是空化泡。这些气泡在超声波纵向传播中形成的负压区生长，而在正压截止目前，超声波防海生物装置经历了3个区迅速闭合，从而在交替正负压强下收到压缩和发展及应用阶段，从最初单一的海水滤器内放置超声波装置，发展到多样式超声波振子的形式，防海生物效果及装置的可靠性取得了显著的提收稿日期：2016—07一10修回日期：2016—08—10高引。基金项目：中海油采油服务分公司项目(2059F1120001)3．1振板式超声波海水滤器第一作者简介

6、：王丹(1986一)，男，硕士，工程师振板式超声波装置应用于海水滤器内，在滤研究方向：海洋石油装备、设备密封器内部设置有2块超声波振板，每块超声波振板E·mail：wangdanbulls2008@126．corn的内部设置有若干振子，电源线由接线管保护并912016侄船海f第5期壬丹，等：超声波技术在防治海，I物中的应川第45卷引出接线管和定位棒，将超声波振板同定在盖板上，1。图1振板式超声波装置振板式超声波装置在海洋石油113FPSO及出了超声波短节装置以及超声波模块装置，曼¨『皋]QK17—2平俞的防海生物巾起到了良好的效果，3所示，

7、极大地丰富了超声波防海，丰物装置的应连续工作数月而没有海生物的附着污损，不需要用范，r叮以更好的解决整个海水系统及各川户进行开盖清理，但也存在海水滤器内滤有泥沙的海生物堵塞问题。海草等物的堵塞。出J波振在该超声波装置使用过程中，出现了振板内部进水导致超声波装置无法lT作的情况，原因在于超声波的振动作川导致振板的焊缝裂开，海水进入内部。冈此，发展了第2代的振棒式超声波装置。3．2振棒式超声波海水滤器图3超声波模块化装置振棒式作为新一代的超声波防海生物装置，其巾超声波短节装置已取得了实用新型专与振板式最大的不同在于振子的结构改变，F}1多利，并

8、佳海上平台成功应州，获得了客户的肯睐，个小功率振子变为单体振子。其特点是功率大，有效解决了海水管线的脏堵题。单体作用强，寿命长，应用的范嗣更广，不仅可在3．4PO涂层应用海水滤器