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海工裝備技術發展進入新時代

2017年海洋油氣開發逐漸回暖,可再生能源的開發如火如荼,深海資源的勘探與開發也逐漸步入正軌,相應地,新的海洋工程技術和裝備也在各國得到了不同程度的發展,並呈現出專業化、系統化和智能化的特點,工業4.0時代正在逐漸逼近海洋工程領域。

系統化、智能化海工裝備是大勢所趨

從鑽采、生產裝備的發展趨勢來看,數字鑽機方案、鑽井服務系統、水下生產集成測試系統等智能化作業方式的研究與開發工作,正在逐漸成為勘探開發領域一個重要部分;無人船正在受到越來越多的關注。2017年3月,由海航科技集團主辦的「無人船聯盟」籌備會在上海召開,我國首個無人船研發測試基地將於2018年6月建成。

非傳統海工領域將獲得進一步發展

具體包括海洋養殖、深海採礦、海上風能、可燃冰開採等在內的海上資源、能源開發項目逐步增加,其中較有代表性的歐洲深遠海網箱養殖項目、我國深海採礦船的研發、大型MW級海上風力發電機的研製、海上浮式風電場的併網發電以及可燃冰勘探與開發設備的研製都很好地佐證了海洋工程技術領域不再僅局限於傳統的油氣開發,而呈現出多層面、多領域的特點。

從2017年海洋工程科學技術獎的頒發情況來看,獲獎項目中包括基礎研究類獎項5項,勘探開發類5項,生產儲運類6項,系統及平台搭建類4項,其他領域類8項(其中涉及海洋養殖類6項)。

圖1 2017年我國海洋工程科學技術獎授予領域

進一步觀察2017年海洋工程科學技術項目的立項情況,在27項技術發明與技術開發類項目中,非傳統油氣領域的項目數量已佔到全部的52%。

圖2 2017年海洋工程科學技術項目(其他領域)研究領域分布

深水、極地探測裝備的研發得到重視

世界海洋油氣資源勘探、深海科學考察和極地資源的探測考察主要依賴水面船與各類海洋平台,操縱各類潛器完成。如纜控無人探測器(ROV)、深海拖曳測繪系統(TMS)、無人無纜自製深潛器(AUV)和載人深潛器(HOV)等。從我國的角度出發,下一步的重點工作應在於提高此類設備的國產化率,並提升此類設備在深海與惡劣海況下工作性能。目前,德國極地研究人員計劃利用潛水機器人探測南極陸架冰邊緣下面的海洋世界;美國正在投資建造新型的深潛器,其設計下潛深度為6500m,而我國的「深海勇士」號和「蛟龍」號載人潛器同樣打開了國內此類研究的先河。

新型海工程裝備研究持續推進

目前,我國自行建造的第六代3000m深水半潛式鑽井平台代表了當今世界海洋石油鑽井平台技術的最高水準,具有勘探、鑽井、完井與修井作業等功能,而預計未來將有工作水深達4000~5000m的半潛式平台出現。以Spar型(單筒式平台)浮式平台為例,其與其他海洋採油平台相比較具有適宜於深水作業,在深水環境中運動穩定、安全性良好、靈活性好、經濟性好等優點;但目前人們對於此類海上平台的認識尚顯淺薄,距離大規模的建造使用仍存在較大差距。Spar平台的關鍵技術問題主要包括平台的動力響應、疲勞分析、垂盪板及側板的設計、平台主體與系泊系統及平台構件之間的耦合作用、渦激運動研究等。

來源:《船舶物資與市場》

《船舶物資與市場》祝您工作順利!

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