T/CEEMA 0203-2023 海上风电场缆控水下机器人检测技术规范

ICS27.180T/CEEMA

F11

中国电力设备管理协会标准

T/CEEMA—0203－2023

海上风电场缆控水下机器人检测

技术规范

Technicalspecificationforunderwaterinspectionwithremotelyoperatedvehiclein

offshorewindfarms

2023-11-15发布2023-11-15实施

中国电力设备管理协会发布

T/CEEMA0203—2023

目  次

前  言................................................................................................................................................................II

1范围.....................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.................................................................................................................................................1

3术语和定义.........................................................................................................................................................1

4总则.....................................................................................................................................................................2

5设备和工具.........................................................................................................................................................2

6一般要求.............................................................................................................................................................4

7检测内容、方法及要求....................................................................................................................................5

8操作方法...........................................................................................................................................................11

9评价方法...........................................................................................................................................................12

附录A................................................................................................................................................................16

附录B................................................................................................................................................................17

附录C................................................................................................................................................................18

附录D................................................................................................................................................................21

I

T/CEEMA0203—2023

前  言

本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规

则起草。

本标准主要规范了以下内容：

使用缆控水下机器人在海上风电场开展水下检测的设备和工具、一般要求、检测内容、方法及相应

的技术要求。

本标准由中国电力设备管理协会提出。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本标准由中国电力设备管理协会归口和解释。

本标准起草单位：西安热工研究院有限公司、华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司、

华能辽宁清洁能源有限责任公司、华能烟台新能源有限公司、华能广东汕头海上风电有限责任公司、中

节能（阳江）风力发电有限公司、深之蓝海洋科技股份有限公司

本标准起草人：童博、高晨、赵剑剑、张宇、葛延、张伟利、王团结、南明军、王马泉、赵勇、谢

小军、樊伟哲、王柱、董茜、赵琳、朱亚波、田峰、陶伟、胡皓、李铭志、张恩享、王燕、姚广钊、王

新、李阳、宋子琛、张丽辉、张宝锋、张轶东、王冰佳、卢文龙、季笑

本标准在执行过程中的意见或建议反馈至emiunited@163.com，刘迪，13911247939。

II

T/CEEMA0203—2023

海上风电场缆控水下机器人检测技术规范

1范围

本文件规定了使用缆控水下机器人开展海上风电场内风电机组和海上升压站钢结构、基础以及海底

电缆现场检测的一般要求、设备和工具、检测项目、内容、方法及相应的技术要求。

本文件适用于基建期和已投运海上风电场内风电机组和海上升压站钢结构、基础以及海底电缆的现

场检测工作。

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。

GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

GB11291.1工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人

GB/T12763.2海洋调查规范第二部分：海洋水文观测

GB/T36896.3-2018轻型有缆遥控水下机器人第3部分：导管螺旋桨推进器

GB/T36896.4-2018轻型有缆遥控水下机器人第4部分：摄像、照明与云台

NB/T10218海上风电场风力发电机组基础维护技术规程

NB/T31006海上风电场钢结构防腐蚀技术标准

DL/T1278海底电力电缆运行规程

APIRP2A—WSDRecommendedPracticeforPlanning,DesigningandConstructingFixedOffshore

Platforms—WorkingStressDesign，2007

ASTME2261-2003StandardPracticeforExaminationofWeldsUsingtheAlternatingCurrentField

MeasurementTechnique

T/CEC445-2021有缆遥控水下机器人海底电缆巡检作业规程

3术语和定义

3.1缆控水下机器人remotelyoperatedvehicle（ROV）

可遥控、带有动力、能按指令进行作业的水下机器人。

3.2惯性导航系统inertialnavigationsystem（INS）

一种利用陀螺仪和加速度计测定位置的系统，主要用于确定ROV(3.1)的水下位置。

3.3多普勒测速仪dopplervelocitylog（DVL）

一种测量载体相对于水底的航速和累计航程的系统，主要用于确定ROV(3.1)的水下位置。

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T/CEEMA0203—2023

3.4超短基线ultrashortbaseline（USBL）

一种水声定位技术，主要用于确定ROV(3.1)的水下精确位置。

3.5脐带缆umbilicalcable

连接水上控制系统与ROV(3.1)的介质并为控制系统提供电力传输、用于控制系统通信的复合缆。

3.6全球导航卫星系统Globalnavigationsatellitesystem（GNSS）

能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候时间和空间信息的空基无线电导航定位系

统。

3.7检测单元detectionunit

根据水下结构或设备特点及检测工作需要，采取相应检测技术、方法划分的可独立评价其质量的基

本单位。

3.8水下无损检测underwaternondestructivetesting

是指在水下对被检对象进行的无损检测。

3.9交流场检测alternatingcurrentfieldmeasurement；ACFM

利用导电材料中的缺陷会改变材料表面电磁场分布的原理，通过测量电磁场分布的变化，并和标准

的理想缺陷所形成的电磁场进行比较，从而确定缺陷的性质、位置和大小。

3.10空化射流清洗cavitationjetcleaning

利用水射流束中产生大量高密度空化泡在物体表面局部微小区域溃灭产生的强大微射流冲击力来

清洗附着海生物的方法。

4总则

4.1海上风电场缆控水下机器人检测的范围主要包括海上风电场内的水下钢结构、基础和海底电缆。

4.2水下钢结构和基础的检测范围包括风力发电机组和海上升压站的钢结构外观检查、牺牲阳极外观

检查、防腐电位检测、水下无损检测和基础冲刷检测。

4.3海底电缆检测范围包括集电线路海缆与输电线路主海缆接入端检测、掩埋检测和故障点精确定位。

4.4检测工作可结合海上风电场商业运行前验收、出质量保证期验收、年度检测、定期检测、故障定

位及修复后检测工作进行。

4.5检测前应制定详细的检测方案、应急预案及安全防护方案，并严格遵守风力发电场各项安全管理

规定。

4.6ROV安全管理应符合GB/T5226.1和GB11291.1的规定。

5设备和工具

5.1ROV

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5.1.1ROV应具备以下基本性能要求：

a）ROV在-20-50℃的温度范围中应能正常工作。

b）ROV宜在3级以下海况保持稳定，额定工作水深不小于300m，推进器应采用4水平+4垂直布置，

具有全姿态调节能力，宜具备俯仰±180°，翻转±180°运动能力。

c）ROV水中最低负载重物不宜小于20kg，以搭载不同类型检测设备。

5.1.2ROV应具备航向传感器、姿态传感器、深度传感器、舱内温度传感器、舱内湿度传感器以及舱

外温度传感器，宜搭载惯性导航组件、DVL和USBL水下定位系统。

5.1.3ROV应具备独立外置摄像机、照明灯和多波束成像声呐。可俯仰控制±90°，具有实时位置反馈

功能。

5.1.4ROV应具备位置保持功能，宜具备路径跟踪功能。

5.1.5ROV应具备在钢结构上可靠吸附和稳定运动能力。

5.1.6ROV脐带缆应采用零浮力脐带缆。

5.1.7ROV应采用可靠供电，宜具有备用电源。

5.2光学成像仪器

5.2.1光学成像仪器包括摄像机、照相机、激光标尺等，应安装在ROV前向云台上，宜同时在ROV

后部安装。在低照度条件下，光学成像仪器应能观察物体，并清晰地成像和测量距离。

5.2.2光学摄像机应采用低照度CMOS传感器，分辨率宜大于1080p，光照灵敏度宜大于0.001lux，

视角宜达到110°，光圈宜大于F1.4。

5.2.3光学摄像机应集成激光标尺，焦点间距应超过0.5m。

5.3声学成像仪器

5.3.1声学成像仪器包括前视图像声呐、单波束机械扫描声呐、3D机械扫描声呐、浑水成像声呐，可

用于测量、扫描、测深等。

5.3.2前视图像声呐量程范围应达到2-60m，量程分辨率应不低于0.025m，图像更新率应达到25Hz，

视野区域应超过110°。

5.3.3单波束机械扫描声呐的量程范围应达到0.5-300m，距离分辨率应不低于0.03米。

5.3.43D机械扫描声呐的量程范围应达到1-30m，最小的距离分辨率应不低于0.015m。

5.3.5浑水成像声呐的有效量程应达到15m，成像数据更新率应不低于15Hz，视野区域应不低于25°。

5.4照明设备

5.4.1照明设备为光学仪器观察区域提供照明，应在云台和框架上同时安装多个照明设备提高可见度。

5.4.2单个照明设备的光通量应大于4000lm，同时具有聚光、泛光和光强可调功能。

5.5电位测量仪器

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T/CEEMA0203—2023

5.5.1电位测量仪器应使用集成参比电极的阴极保护测量探针。

5.5.2测量精度应达到±5mV，参比电极应为Ag/AgCl。

5.6超声测厚仪器

5.6.1超声测厚仪应基于超声多次回波原理，检测时能透过涂层直接测量水下结构的厚度。

5.6.2测量精度应达到±0.1mm或0.1%被测厚度，量程应覆盖1-200mm。

5.7ACFM检测仪器

5.7.1ACFM检测系统应具备焊缝专用检测探头和专用搭载装置，能够保证探头位于焊缝两侧并可沿

焊缝方向匀速扫查，检测探头宜覆盖多规格焊缝。

5.7.2可检出的最小缺陷尺寸长度应大于3mm，深度应大于0.5mm，缺陷检出率应不低于90%。

5.8电磁探测仪器

5.8.1电磁探测仪器是利用海缆运行时发生的电磁信号、电缆终端加载的信号或海缆铠装层自身弱磁

信号进行探测的装置，用于掩埋海底电缆探测和路由追踪。

5.8.2电磁探测仪器测量范围应达到水平方向±5m，竖直方向±10m。

5.9其他设备和工具

5.9.1根据检测任务内容和实际要求在ROV本体上安装的其他设备和工具。可包括机械手、履带底

盘、传感器搭载支架和海生物清洗设备等。

5.9.2宜搭配空化射流海生物清洗设备，在工作船甲板布置空化射流主机设备，通过复合脐带缆和

ROV的空化射流喷头连接。

5.9.3ROV宜搭配快速拆卸连接履带底盘，底盘应能自由转向，稳定行走速度应不低于25mm/s。

6一般要求

6.1人员要求

6.1.1所有工作人员应熟悉项目手册和适用的工作程序。

6.1.2所有工作人员应了解作业现场的相关法律法规。

6.1.3所有工作人员应体检合格。

6.1.4所有工作人员应具备海上四小证（《熟悉和基本安全培训合格证》《精通救生艇筏和救助艇培

训合格证》《高级消防培训合格证》《精通救急培训合格证》）或海上石油作业安全救生培训证书。

6.1.5吊机操作人员应具备相应的特种作业设备操作证。

6.1.6ROV操作人员应通过相应的培训，获得有效操作资格认证。

6.2作业天气海况要求

6.2.1推荐作业海况2级，即风速3.3m/s且浪高0.5m以下。

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6.2.2极限作业海况最高不超过3级，最高风速不能超过7.9m/s，最大浪高不能超过1.25m。

6.2.3ROV不应在超过设计能力的水流中工作，流速不超过3kn。

6.2.4ROV不应突破设计最大深度，且应考虑脐带缆的长度和强度。

6.2.5ROV在露出海床的岩层、海底设备(海底管道、沉船等)、海底淤泥等区域作业时，应谨慎操作。

6.3作业船舶要求

6.3.1工作船宜配备动力定位或船首侧推系统、GNSS导航系统，有保持小于1kn的低速航行能力。

6.3.2工作船应向ROV收放系统提供足够的吊放和回收空间。

6.3.3工作船应具有独立的吊机，最小载荷1.5T，吊臂最短伸长量与船舷外侧水平距离大于等于5m。

6.3.4工作船应提供380V，功率大于20KW的可靠供电。

6.4文件和记录

6.4.1在每项工作开始前，工作负责人应掌握作业地点天气情况及海况，了解作业海域海床情况，并