GB/T 46159-2025 水下自行走挖沟作业系统通用技术要求
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资料介绍
ICS 47. 020.50 CCS U 34
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 46159—2025
水下自行走挖沟作业系统通用技术要求
Generaltechnicalspecificationsforsubseaself-movingtrenching operation system
2025-08-29发布 2026-03-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
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布
GB/T 46159—2025
目 次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 功能和组成 3
4. 1 功能 3
4. 2 组成 4
5 技术要求 5
5. 1 环境适应性 5
5. 2 外观和防腐 6
5. 3 电源 6
5. 4 承压 6
5. 5 安全防护 6
5. 6 电磁兼容 6
5. 7 接 口 6
5. 8 性能 6
6 试验方法 7
6. 1 环境适应性 7
6. 2 外观和防腐 7
6. 3 电源 7
6. 4 承压 7
6. 5 安全防护 8
6. 6 电磁兼容 8
6. 7 接 口 8
6. 8 性能 8
7 检验规则 9
7. 1 检验类型 9
7. 2 型式检验 9
7. 3 出厂检验 9
7. 4 检验项 目 9
7. 5 合格判定 10
8 标志 、包装 、运输和贮存 10
8. 1 标志 10
8. 2 包装 、运输 10
8. 3 贮存 11
Ⅰ
GB/T 46159—2025
前 言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。
本文件由全国潜水器标准化技术委员会(SAC/TC306)提出并归 口 。
本文件起草单位 :上海 中 车 艾 森 迪 海 洋 装 备 有 限 公 司 、中 海 油 深 圳 海 洋 工 程 技 术 服 务 有 限 公 司 、中通服海洋科技(上海)有限公司 、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 、上海研途船舶海事技术有限公司 、中国船舶科学研究中心 、哈尔滨工程大学 、上海市基础工程集团有限公司 、海洋化工研究院有限公司 、青岛澳康质量检测技术有限公司 。
本文件主要起草人 :张定华、宋俊辉、刘可安、王杰文、秦洪德、汪华、涂绍平、王鸿飞、郭园园、项立扬、黄小卫、朱建波、彭勃、王勇、牛亮、周长江、杜新光、戴志乾、沈光、杨子松、李俊、王波、卢伟、翟晓康、汪杰 。
Ⅲ
GB/T 46159—2025
水下自行走挖沟作业系统通用技术要求
1 范围
本文件规定了水下自行走挖沟作业系统(以下简称 “水下自行走挖沟系统 ”) 的功能和组成 ,技术要求 ,试验方法 ,检验规则 ,标志 、包装 、运输和贮存 。
本文件适用于水下自行走挖沟系统的制造和检验 。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。
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GB/T 32065. 4 海洋仪器环境试验方法 第 4部分 :高温试验
GB/T 32065. 10 海洋仪器环境试验方法 第 10部分 :盐雾试验
GB/T 32065. 14 海洋仪器环境试验方法 第 14部分 :振动试验
GB/T 32065. 15 海洋仪器环境试验方法 第 15部分 :水压试验
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船舶与海上设施起重设备规范(2016年版 ,含 2016年第 1 次变更通告) 中国船级社
潜水系统与潜水器入级规范(2018) 中国船级社
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件 。
3. 1
底盘 chassis
承载浮力模块 、履带自行走机构 、推进系统 、水下动力单元 、开沟作业工具等的主体结构 。 3.2
浮力模块 buoyancy module
安装在水下主体的顶部 ,用于调节浮力的模块结构 。
1
GB/T 46159—2025
3.3
自行走机构 track unit
水下主体的运动机构 。
注 : 通过控制履带 、滑靴 、推进器或其组合行进速度和方向控制水下自行走挖沟系统的运动 。
3.4
推进系统 thrustersystem
由多台螺旋桨推进器组成 ,控制水下主体的水下悬停或运动的控制机构 。
3.5
水下电子舱 subsea electroniccompartment
水下主体中具有外壳抗压和防护功能 ,并实现对水下仪器和设备提供电源和通信传输的装置 。 3.6
管缆探测设备 pipeand cabledetection equipment
安装在水下主体上 ,对管 、缆等作业对象进行位置探测的装置 。
3.7
挖沟作业单元 trenching unit
安装在水下主体上用于水下挖沟作业的单元 。
注 : 主要有高压射流水刀 、链锯 、轮盘式挖沟刀具等 。
3. 8
水下设备动力舱 powercabin
水下主体中提供液压动力和电力的装置 。
3.9
感知装置 sensingdevice
用于监视和检测水下环境变量和水下设备运行及作业参数的装置 。
注 : 主要有 相 机 、灯 、云 台 、声 呐 、惯 导 、定 位 、信 标 等 的 监 视 设 备 和 深 度 、温 度 、压 力 、油 量 、进 水 、负 载 等 参 数 检 测设备 。
3. 10
脐带缆接线箱 umbilicaljunction box
水下主体动力及控制电力线缆和光纤通信线缆进行水下转接的装置 。
3. 11
布放系统控制台 launch and recovery system controlstation
安装在作业母船甲板上操控甲板动力单元 、拖曳绞车 、脐带缆绞车 、布放架等装置 ,完成水下主体的布放 、回收的控制单元 。
3. 12
水面控制舱 surfacecontrolcabin
安装在作业母船甲 板 上 由 水 下 主 体 领 航 员 实 现 对 自 行 走 挖 沟 系 统 水 下 主 体 监 控 和 操 作 的 控 制装置 。
3. 13
甲板动力单元 deck powerunit
安装在作业母船甲板上 ,给拖曳绞车 、脐带缆绞车 、布放架等甲板设备提供动力的单元 。
3. 14
水面动力舱 subfacepowerunit
安装在作业母船甲板上 ,为水下主体提供电力和通信传输或转接的装置 。
2
GB/T 46159—2025
4 功能和组成
4. 1 功能
4. 1. 1 基本要求
水下自行走挖沟系统的基本要求有 :
a) 应能在作业母船上 ,通过脐带缆的电力及通信信号 ,对布放至水下作业区域的装置及可扩展组件进行操控 ,开展海底开沟 、敷设线缆 、埋设巡检等作业 ;
b) 应能在指定的作业海域 ,满足其作业环境 、电源 、水下压力 、船舶接口适配等要求 ,实现对线缆 、管道等的进行水下挖沟敷设 、巡检等作业 ,并达到作业规定的要求 。
4. 1.2 配置
水下自行走挖沟系统基本功能配置及参数 ,见表 1。
表 1 水下自行走挖沟系统基本功能配置及参数
项 目
配置及参数
最低设计海况
不低于 5 级
适用线缆规格
通过中继器直径/mm
≥410
通过缆直径/mm
≥10
作业模式
挖沟作业
●
敷设作业
●
挖敷组合作业
●
管缆巡检作业
○
敷设效果评估作业
○
管缆的检测 、夹持 、切割等扩展作业
○
自行走方式
履带模式
●
滑行模式
○
悬浮模式
●
组合模式
○
系统操控
就地 +舱室
甲板设备
●
舱室
水下设备
●
远程
以太网
○
状态与故障监测
监视
水下环境影像 ,如相机 、灯 、云台 、声呐 、惯导 、定位 、信标等
●
水下设备运行状态 ,如 :温度 、油位 、压力 、进水 、绝缘等
●
作业
●
检测
水深
●
沟深 、宽
●
脐带缆收放速度测控
●
扩展作业参数测控
○
警报
变量限值及故障声 、光警报
●
3
GB/T 46159—2025
表 1 水下自行走挖沟系统基本功能配置及参数 (续)
项 目
配置及参数
数据记录与传输
通信
水下设备与甲板控制系统
●
数据存储
≥36个月
○
电制适配
440 V、60 Hz兼容 380 V、50 Hz
○
注 : “● ”为必备项 ;“○ ”为选配项 。
4.2 组成
4.2. 1 主要组成部分
水下自行走挖沟系统主要由以下部分组成 :
a) 水下设备 :底盘 、浮力模块 、自行走机构 、推进系统 、水下电子舱 、管缆探测设备 、挖沟作业单元 、脐带缆接线箱 、感知装置 、脐带缆限弯器 ;
b) 甲板设备 :布放系统控制台 、水面控制舱 、甲板动力单元 、水面动力舱 、布放架 、脐带缆绞车 、脐带缆 。
注 : 结构示意见图 1。
4
标引序号说明 :
1— 甲板动力单元 ;
2— 布放系统控制台 ;
3— 脐带缆绞车 ;
4— 布放架 ;
5— 水面控制舱 ;
6— 水面动力舱 ;
7 — 脐带缆限弯器 ;
8 — 脐带缆接线箱 ;
9 — 浮力模块 ;
10— 自行走机构 ;
11— 底盘 ;
12— 挖沟作业单元 ;
13— 推进系统 ;
14— 感知装置 ;
15— 管缆探测设备 ;
16— 水下电子舱 ;
17— 脐带缆 。
图 1 水下自行走挖沟系统结构
GB/T 46159—2025
4.2.2 水下设备
应符合《潜水系统与潜水器入级规范》的要求 , 由以下部分组成 :
a) 底盘 :应能在不大于纵向 15°,海底侧向 10°坡面的海底环境保持浮性和稳性并开展水下作业 ;
b) 浮力模块 :应能耐受密度误差不大于 ±15kg/m3 ,额定水深不大于 1. 1倍静水压力的水域环境下正常工作 ;
c) 自行走机构 :应能实现设定的速度 、方向等运动状态的保持和调整 ;
d) 推进系统 :应能实现设定自由度方向上的受力及运动状态保持和调整 ;
e) 水下电子舱 :应能在设定水下作业区域 ,实现甲板设备和水下设备的电力 、通信等能量和信号的链接 、转换和诊断等功能 ;
f) 管缆探测设备 :应能监测并传感水下作业区域的管缆状态 ;
g) 开沟作业单元 :应能开沟 、敷缆 ,并通过搭载的附加装备开展埋缆检测 、构型评估 、管缆维修等作业 ;
h) 感知装置 :应能监测并传感水下作业区域的声学 、光学 、电磁学等水下作业环境变量 ;
i) 脐带缆限弯器 :应能在水下设备收放及作业过程中为脐带缆提供弯曲防护 。
4.2.3 甲板设备
水下自行走挖沟系统的甲板设备主要由以下部分组成 :
a) 布放系统控制台 :应能监视和操控收放系统作业及状态显示 ;
b) 水面控制舱 :应能操控水下作业并确保关键数据的存储和备份 ;
c) 甲板动力单元 :应能给甲板设备提供动力能源 ,其起重设备应符合《船舶与海上设施起重设备规范》的规定 ;
d) 水面动力舱 :应能为水下作业装置提供电力和通信转接 ,符合 GB 27881规定的安全性准则 ;
e) 布放架 :安全工作载荷应不小于水下设备海水中重量和脐带缆最大水下重量之和与水下设备空气中重量的大值 ,应符合《船舶与海上设施起重设备规范》的规定 ;
f) 脐带绞缆车 :应能被动拖曳放缆和保持恒张力 ,最大工作速度应不小于 30 m/min,符合《船舶与海上设施起重设备规范》的规定 ;
g) 脐带缆 :应取得船级社认证 ,宜选用钢丝铠装脐带缆 。
5 技术要求
5. 1 环境适应性
5. 1. 1 甲板设备运行环境相对湿度应不大于 95%(25 ℃) 。
5. 1.2 运行环境温度范围见表 2。
表 2 系统的运行环境温度范围
运行系统
温度范围
水下设备
-3 ℃ ~ +35 ℃
甲板设备
-10 ℃ ~ +45 ℃
5. 1.3 振动
在频率 13. 2 Hz~ 100 Hz,加速度幅值 ±10 m/s2 的条件下 ,系统应能正常工作 。
5
GB/T 46159—2025
5. 1.4 抗盐雾性
关键金属组件和结构件 、螺栓紧固件的抗盐雾能力应符合 :
a) 系统的关键金属组件和结构件应能承受不小于 240 h 的中性盐雾 ;
b) 螺栓紧固件应能承受不小于 1 000 h 的中性盐雾 。
5.2 外观和防腐
5.2. 1 水下自行走挖沟系统的外观应符合 GB/T 36896. 1 的规定 。
5.2.2 水下自行走挖沟系统的防腐应符合《钢质海船入级规范》的规定 。
5.3 电源
水下自行走挖沟系统在电压波动不大于 ±10% ,频率波动不大于 ±5%的范围内应能正常工作 。
5.4 承压
水下自行走挖沟系统水下设备及部件应能在作业水域的静水压力条件下正常工作 。
5.5 安全防护
5.5. 1 水下自行走挖沟系统应有可靠的安全防范措施 ,应符合 GB11291. 1 中的设计要求及保护措施的相关规定 。
5.5.2 水下自行走挖沟系统的水下主体 、水面控制舱 、水面动力舱均应接地并有醒目的接地标识 。
5.5.3 作业母船甲板上的水下自行走挖沟系统甲板设备的防护等级应不低于 IP56。
5.6 电磁兼容
水下自行走挖沟系统各电子部件的射频电磁场辐射抗扰度和发射应符合 GB/T 10250 中最小抗扰度和发射要求 。
5.7 接口
5.7. 1 水下自行走挖沟系统内部子系统之间的接口设计应符合 GB/T 21412. 1 和 GB/T 21412. 8 的相关要求 。
5.7.2 水下自行走挖沟系统与船舶之间的接口设计应符合《潜水系统与潜水器入级规范》的要求 。
5. 8 性能
水下自行走挖沟系统的基本性能参数应符合表 3 的要求 。
表 3 基本性能参数
项 目
单 位
参数限值
最大开沟深度
m
≥1. 0
最大开沟宽度
m
≥0. 4
最大管缆直径
m
≥0. 3
最大水下前向推力
kN
≥10
最大水下侧向推力
kN
≥10
6
GB/T 46159—2025
表 3 基本性能参数 (续)
项 目
单 位
参数限值
最大水下垂直推力
kN
≥10
脐带缆绞车最大布放速度
m/min
≥30
最大水下喷射流量
m3 /h
≥600
最大水下喷射压力
MPa
≥0. 6
履带自行走模式最小离地间隙
mm
≥300
最小水下对地压力
MPa
≤0. 01
履带自行走模式最大速度
m/h
≥1 000
推进器自行走模式最大速度
前后向
kn
≥3
垂向和横侧向
≥2
6 试验方法
6. 1 环境适应性
6. 1. 1 环境相对湿度
按 GB/T 11605规定的方法检测环境相对湿度 。
6. 1.2 环境温度范围
将各分系统按照 GB/T 32065. 2、GB/T 32065. 4规定的方法 ,进行高低温试验 。
6. 1.3 振动
按 GB/T 32065. 14规定的方法进行试验 。
6. 1.4 抗盐雾性
按 GB/T 32065. 10规定的方法对金属组件 、结构件进行试验 。
6.2 外观和防腐
6.2. 1 目测和触摸检查水下自行走挖沟系统各组成系统的外观 、文字和标识 。
6.2.2 目测和检查水下自行走挖沟系统的防腐设施 。
6.3 电源
在电源额定电压波动 ±10%、频 率 波 动 ±5%范 围 内 时 , 系 统 运 行 15 min, 运 行 中 各 系 统 工 作 应正常 。
6.4 承压
按 GB/T 32065. 15规定的方法 ,施加表 4 的试验压力值 ,保持 30 min。
7
GB/T 46159—2025
表 4 试验压力取值表
水下设备及部件
工作水深(D)
试验压力(P)
水下电子舱感知装置
水下独立传感器
D≤2 000
1. 25×D/100
D>2 000
D/100+5
其他a
≤5 000
1. 1×D/100
>5 000
D/100+5
注 1: D 为工作水深 ,单位 :m。
注 2: P 为试验压力 ,单位 :MPa。
a 包括浮力材料 、水下接线箱 、阀箱等暴露于水下作业环境的设备和部件 。
6.5 安全防护
6.5. 1 按 GB 11291. 1规定的方法对系统进行安全功能检测 。
6.5.2 目视检查水下自行走挖沟系统各设备的标识 。
6.5.3 按 GB/T 4208中规定的试验方法进行电气设备防护等级的检验 。
6.6 电磁兼容
按 GB/T 10250规定的方法进行检测 ,结果应符合 5. 6 的规定 。
6.7 接口
根据检测报告检查设计与结构中各接口状况 。
6. 8 性能
除另有规定 ,水下自行走挖沟系统的试验应在 -3 ℃ ~ 35 ℃ ,相对湿度应不大于 95%(25℃)的环境下进行 ,应满足如下条件 :
a) 确认完成了全套系统设备的安装 、连接 、调试和标定 ,各项测量误差已调至最小 ;
b) 备妥所需的测试仪器 、设备与工具 ,并确认了其检定有效性 ;
c) 确定参加系统设备现场试验的人员和分工 ;
d) 系统供货商已提供本文件及合同要求的验收文本 ;
e) 宜选择晴天 、3 级及以下海况开展海试的方式或采用借助在岸辅助工装的水池试验替代 ;
f) 采用查验使用或操作说明及调试报告等技术资料的方法检查了各项基本功能配置 ;
g) 水下自行走挖沟系统开沟性能试验的项 目 、方法如表 5所示 。
表 5 性能试验项目、方法
项 目
试验方法
履带自行走最大速度
仅开启履带自行走模式 ,行进单位距离或单位时间至少重复 3 次 ,取平均值
推进器自行走最大速度
仅采用推进器自行走 ,分别测试前后向 、垂直向和侧向单位长度或单位时间至少重复 3次 ,取平均值
8
GB/T 46159—2025
表 5 性能试验项目、方法 (续)
项 目
试验方法
水下最大爬坡角度
能够在特定的前后坡度上正常行进和作业
水下最小对地压力
在水池中测量自行走挖沟作业系统水下对地载荷 ,将水下对地载荷与滑 靴 面 积 相 除 得到 自行走挖沟系统水下对地压力
最大布放缆速度
测量脐带缆绞车布放速度
水下开沟深度
自行走挖沟作业系统能在适宜的海底地质上开沟时 ,通过测深杆测量 ,直接测量埋深
水下开沟宽度
喷冲工具上的传感器反馈开沟 宽 度 , 尾 部 机 尾 部 监 控 设 备 可 辅 助 反 馈 沟 形 宽 度 , 或 通过测深杆测量 ,符合设定宽度
水下喷射最大流量
水泵功率开至最大 ,测量水泵出口处的单位时间的流量 , 即为最大喷射流量
水下喷射最大压力
水泵功率开至最大 ,测量水泵出口处的压力 , 即为喷射压力
7 检验规则
7. 1 检验类型
水下自行走挖沟系统的检验分为型式检验和出厂检验 。
7.2 型式检验
水下挖沟犁作业系统在新产品定型时应做型式检验 。型式检验应由具备资质认证且经验丰富的第三方检测机构承担 ,或由制造商内部专业的测试团队按本文件的规定检验 。
7.3 出厂检验
每套水下自行走挖沟系统出厂时 ,应按照本文件的规定检验 ,合格后方能出厂 。
7.4 检验项目
水下自行走挖沟系统的检验项目和要求见表 6。
表 6 检验项目和要求
检验项 目
技术要求
试验方法
出厂检验
型式检验
环境适应性
5. 1
6. 1
—
●
外观和防腐
5. 2
6. 2
●
●
电源
5. 3
6. 3
○
●
静水压力
5. 4
6. 4
○
●
安全防护
5. 5
5. 5
●
●
电磁兼容
5. 6
6. 6
○
●
9
GB/T 46159—2025
表 6 检验项目和要求 (续)
检验项 目
技术要求
试验方法
出厂检验
型式检验
接口
5. 7
6. 7
○
●
水下自行走及开沟性能
5. 8
6. 8
○
●
注 : “● ”为必检项 ;“○ ”为选检
项 ;“— ”为不检项 。
7.5 合格判定
7.5. 1 全部型式检验项目符合要求时 ,则判定型式检验合格 ;若其中任何一项不符合要求时 ,则判定型式检验不合格 。
7.5.2 全部出厂检验项目符合要求 ,外观无异常 ,标志 、包装满足要求 ,则判定出厂检验合格 ;若有不符合要求的检验项 目 ,可经返工后对不符合项目再次进行检验 ,重新检验合格时 ,则判定为出厂检验合格 ,若重新检验结果仍不符合要求 ,则判该套系统出厂检验不合格 。
8 标志、包装、运输和贮存
8. 1 标志
8. 1. 1 系统及组成单元应装有标牌 ,标牌上宜标明下列内容 :
a) 单元名称 ;
b) 型号规格 ;
c) 主要参数 ;
d) 出厂编号 ;
e) 制造者名称及地址 ;
f) 本文件编号 。
8. 1.2 安全警示标志和紧急处理说明应设置于醒目部位 。
8. 1.3 随机文件包括 :
a) 装箱单 ;
b) 产品合格证书 ;
c) 使用说明书安装图 ;
d) 随机备件 、附件及软件 ;
e) 其他相关技术资料 ;
f) 出厂检验报告 。
8.2 包装、运输
8.2. 1 包装应牢固可靠 , 内填防震材料 。
8.2.2 包装应能适应陆运和水运长途运输 。
8.2.3 包装储运标志应符合 GB/T 191的规定 , 内容应包括 :
a) 产品名称 ;
b) 出厂编号 ;
c) 包装箱尺寸 ;
10
GB/T 46159—2025
d) 毛重 ;
e) 包装日期及油封有效期 ;
f) 发货地点 ;
g) 收货单位 ;
h) “不得倒置”“向上”“小心轻放”“防潮 ”及挂钩和索具位置字样和标志 。
8.3 贮存
8.3. 1 应储存于通风干燥 、无易燃气体 、无腐蚀 、无冲击 、无振动的环境下 。
8.3.2 贮存环境应防油 、防火 、防潮 、防烈日暴晒 。
11
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