无损检测助国威——无锡分院“深海勇士”号载人潜水器结构检验纪实

江苏省特检院无锡分院

深海勇士号 中新社记者 骆云飞 摄

编者按 21世纪是海洋世纪，人类经过几千年的陆上争夺，资源日趋枯竭，注意力自然集中到占地球面积2/3的海洋。随着科学技术的发展，人们发现海洋不仅是个食品基地、工业基地、农业基地，还是一个可以居住和生活“新大陆”、一个国防新前哨。21世纪的海洋，必定是各国力争的一块阵地。中国是一个濒海大国，因历史原因对海洋的开发起步较晚。新世纪，中国人加快海洋开发速度“走向深蓝”，先后取得一批重要科研成果。这次“深海勇士”号成功下潜4500米，标志着载人潜水器进入一个新里程。令人振奋的是，这次“深海勇士号”下潜中，江苏省特检院无锡分院荣幸地担任无损检测，对打造镇国重器，扬我国威、固我国防，做出了应有贡献。

2017年11 月 13 日，江苏省特检院无锡分院无损检测团队在海南三亚接受央视记者专访，介绍国产载人潜水器“深海勇士”号结构无损检测的阶段性进展：“深海勇士”号成功完成 4500 米海上试验任务后，于 11 月 9 日启动验收交付，结构无损检测是验收交付的重要项目。

“深海勇士”号载人潜水器是“十二五”期间“863”计划的重大研制任务，由中国船舶重工集团第七〇二研究所牵头、国内 94 家单位共同参与，研发团队历经 8年持续艰苦攻关，先后突破总体设计与优化、大厚度钛合金载人舱设计制造、大深度浮力材料、低噪声深海推力器等一系列关键技术。在“蛟龙”号研制与应用的基础上，成功实现了潜水器核心关键部件的全部国产化，降低了运维成本，有力推动深海装备功能化、谱系化建设。这次海上试验，从 8 月中旬开始，历时 49 天的南海试验中，共完成 28 次下潜，其中有 4 次完成 4500 米级下潜，最大下潜深度为 4534 米，基本覆盖了中国主要海域和国际海域资源可开发的深度。同时，开展了海底科考应用作业，地质取样5份，用机械手抓取了29种生物。

检测现场

10月3日，“深海勇士”号载人深潜试验队在中国南海完成“深海勇士”号载人潜水器的全部海上试验。这种高密度的下潜频次，以及每次下潜承受巨大的水压会对潜水器造成一定影响，中国船舶重工集团公司第七〇二研究所专家认为，潜水器支架焊接处、载人舱球体主焊缝等结构薄弱部位可能会出现损伤，对潜水器做全面检测非常必要。因此，中国船舶重工集团公司第七〇二研究所特别委托江苏省特检院无锡分院，对“深海勇士”号进行结构无损检测，为潜水器如期验收交付和后续科研工作保驾护航。

这是一个扬我国威的光荣任务。无锡分院挑选5 名高级检测人员组成检测团队，他们是该院无损检测方面的技术骨干。过去十余年里，在“蛟龙”号深海载人潜水器科研项目的每一个重要节点，这些技术骨干一直跟踪和全面参与“蛟龙”号的结构无损检测，为优化潜水器的设计研发提供了扎实可靠的检测依据，也积累了不少的经验。11 月 9 日，无锡分院检测团队进入“深海勇士”号，采用渗透检测法来检测潜水器载人球主体焊缝和框架结构，重点对纵梁、横梁等主要受力结构的连接焊缝进行检测。该方法能灵敏、方便、及时、快速地检测出结构承载后出现的损伤如裂纹。

在检测中，无锡分院团队发现，国产4500米“深海勇士”号深潜器由于优化了框架结构，承载后出现的损伤大幅减少。因载人舱球体的安全关系到潜航员的生命安全，载人舱球体焊缝质量是本次结构无损检测的重点项目，目的是检查焊缝内部可能存在危及安全的缺陷。无锡分院在研究深海潜水器载人舱球体主焊缝无损检测技术方面积累了大量的经验，江苏省特检院党委委员、无锡分院院长孙小伟介绍说，在“蛟龙”号科研项目的检测服务中，分院曾全力支持钛合金材料国产化的首次尝试，并研制了“蛟龙”号专用的钛合金试块，解决了钛合金焊缝球面超声检测的各种难题，还尝试把更为先进的相控阵超声波检测技术应用到载人舱球体焊缝质量检测中。

经6天紧张的检测，无锡分院团队向中国船舶重工集团公司第七〇二研究所展示了初步的检测结果，检测数据显示“深海勇士”号结构设备状态良好。“深海勇士”号载人潜水器总体系统设计师曲文新接受央视采访时说：“我们请了专业的机构对潜水器进行无损探伤检测，查验了载人球壳半球和观察窗周围区域以及框架重要连接点的焊缝情况，探伤检验结果满足中国船级社入级的要求。目前潜水器状态良好，各系统设备运行一切正常。”

这次“深海勇士”号交付验收的一系列检测结果表明，“深海勇士”号载人潜水器性能优良，可列入国际先进载人潜水器序列，我国在大深度载人潜水器研制征途又一次重大跨越，已全面具备大深度载人潜水器研制和试验的能力。

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“深海勇士”号有何过人之处？

在中国科学院深海工程研究所，海试现场验收专家组给“深海勇士”号打出99.19分的高分。海试总指挥刘心成说：上90分的很少，99分以上的非常罕见。

据专家介绍，“深海勇士”号用锂电池取代了原先的银锌电池，从而使电池可用次数从50次增加到500次，使用寿命长达5年左右，有效降低了成本。

深海锂电池还颠覆了世界深潜界的一个概念——无动力下潜、无动力上浮。这两个过程原来不用电，但耗时较长；使用锂电池后，潜水器可借助电力快速上浮和下潜，增加在深海作业的时间。

此外，“深海勇士”号可从海底实时传输图像。“深海勇士”号控制系统负责人、来自中科院沈阳自动化所的祝普强说，美国的“新阿尔文”号只能传输数据，俄罗斯的“和平号”、日本的“深海6500”则是模拟信号，“深海勇士”号实现了数字通信，是一个很大的进步。