采用 HBM 设备监控哥伦比亚河水下爆破,以满足最严格的安全标准

两家美国承包商 – Contract Drilling & Blasting 及 Aimone-Martin Associates – 使用 HBM Genesis GEN7t 高速数据采集系统 成功监控了哥伦比亚河,靠近俄勒冈州,一英里长的水下爆破。 

由美国工程兵部队负责的,价值5200万美元的项目,其是为了增加航道水深。这是第一次在极端条件下进行数据采集测试。

目前哥伦比亚河的航速为8到10节(11.5 英里每小时) ,而水下碎片会缠绕传感器线缆,在爆破期间会对传感器磨损。

项目描述

The Columbia River near St. Helens, Oregon. © Kenneth Korb, shutterstock.com

哥伦比亚河 受益于 完善的鲑鱼养殖业,过去数年来,环境问题一直是关注的重点。因此,在爆破中,需要对海洋生物造成最小的危害

为满足以上需求,美国工程兵部队,模拟了最大可能的水下压力70 psi (4.83 bars),范围140 ft (42.7 米)。以防止爆破对鲑鱼造成伤害。

控制钻孔和爆破

项目在 2010 二月底完成,清除了大约 500,000 立方尺 (380,000立方米) 玄武岩,海底沉积物,河道深度从43 ft 增加到 49 ft (13.1 m 到 14.9 m) 以便能使大型现代船只过境。钻井和爆破的承包商 Bayonne, 位于新泽西州,有超过18年的水下爆破和钻井经验。

Aimone-Martin Associates,位于新墨西哥州,在大型结构安装,爆破监控和水下传感器安装,记录水底压力方面有超过35年经验。

极端测试条件

合同规定,如果压力监控系统失效,整个项目必须完全关闭。这对整个团队带来了很大的压力,需要建立带有多个传感器的冗余系统,以便在极端恶劣操作环境下安全工作。 

Genesis HighSpeed GEN7t 被用于记录两种不同压力传感器的水下压力。两种传感器被安装在水下 10 ft (3.0 m),之间的距离为140 ft 到 300 ft。

采用 Genesis HighSpeed

Genesis HighSpeed system on-board during the underwater explosion tests.

HBM Genesis GEN7t 被选中的原因是因为其可以以 1 MS/s 速率进行同步数据记录。即使采用在没有触发的情况下能够达到如此高的采样率大大降低了爆破的风险。

Genesis GEN7t 另外一个优势是可以实时显示,这对于传感器的安装和应用带来了很大的帮助。

操作过程

爆破和监控 具有一个非常严格的时间表,从 2009 年11月1日到2010年2月28日,每周6到7天,每天从早上5 点到晚上8点。

钻孔过程 采用带有三个钻头的钻机,钻孔深度为10 到 12 ft (3.0 到 3.7 m) 。一旦钻孔完成,将准备填充炸药。

Genesis GEN7t 和监控设备 安装在疏浚工作船上。监控在爆炸前两个小时开始工作,用于检查潮汛和电流情况,传感器的安装和数据流质量情况。 在爆炸前5分钟数据流记录开始,并在爆炸前一分钟开始搜集数据,在爆炸完成后三秒结束。

所有数据都是实时显示并及时分析。并在两分钟内传递到监控船上。完整的报告在爆炸后15分钟内完成,并传输到 FTP 服务器上,供所有参与者调阅。

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