浙江大學科學家日前研發(fā)出一款水下機器人，專門為石油鉆井平臺清洗鋼管表面附著的海洋生物，并在我國東海平湖油氣田海試成功。

據(jù)了解，這是國內(nèi)首次使用專用機器人對石油導管架海洋生物進行清洗作業(yè)。

這一新型機器人由浙大機械工程學院流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室楊燦軍教授帶領的人機智能及海洋機電裝備工程研究團隊完成，可在水面以下100米內(nèi)自動化清洗海洋生物。在首次海試中，這臺機器人在水下傳回“自拍”視頻：牢牢攀附于管壁，噴射充滿氣泡的水流，堆積的貝殼被一“掃”而空。

此前盡管有水下清洗機器人研發(fā)報道，但未見有在石油導管架上實際使用的先例。專門為管架進行海生物清理的機器人是一項挑戰(zhàn)。楊燦軍介紹，該款機器人采用空化射流、導管自適應、視覺導航控制等技術。機器人帶有自適應的永磁吸附模塊，能夠在不同直徑的鋼質導管表面實現(xiàn)穩(wěn)定吸附，還能在不同直徑的管道間跨越。其噴水裝置也是一項新型設計，使水高速流過空化噴嘴，產(chǎn)生大量空化泡，空化泡隨射流噴射到被清洗表面，在狹小區(qū)域內(nèi)潰滅并產(chǎn)生微射流，清除表面附著物。在首次海試中，機器人的清洗速度達到每小時21.7平方米，清洗水壓20兆帕，遠低于人工清洗所用的70兆帕水壓，而清洗效果卻相同。

在海平面正負5米的范圍內(nèi)，海上鉆井平臺的鋼管表面由于潮汐而周期性接觸空氣和海水，海蠣子、藤壺等海洋生物快速繁殖、生長，不僅增加了鉆井平臺的重量，也使鉆井平臺受海流的作用面積增大，帶來安全隱患。

目前，解決海洋生物堆疊隱患的辦法是人工定期清理，由潛水員攜帶噴砂工具下潛，打磨除去鋼管表面的海洋生物和鐵銹。中海油擁有海上鉆井平臺200多座，4年一清洗周期，平均每年有50多座平臺需要進行清洗。每個平臺清洗一次成本高達100萬元到200萬元，每年平均耗資近1億元。改用機器人后，可以顯著降低成本。

中海油相關專家評價，這款新型機器人提高了海上作業(yè)的簡易度和可操作性，能夠完全替代潛水員在水下進行海洋生物清洗作業(yè)。未來，這款機器人還可推廣應用于船舶清洗、橋梁清洗檢測等領域；平臺上其他高空危險作業(yè)，如噴漆、檢測等工作，也可交由機器人完成。

近年來，浙大積極集聚海洋工程和科學高端創(chuàng)新力量，推動我國海洋研究相關領域邁向國際先進水平。楊燦軍團隊還曾研制出國際首個萬米深淵保壓氣密取樣器，在我國今年于太平洋開展的深淵試驗與科考任務中，在萬米深度獲得保壓氣密水樣。他們研發(fā)的海底觀測接駁站，在我國南海105米水深海域與水下航行器對接，完成無線充電和非接觸信號傳輸。

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