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深海水下技术装备发展研究

深海水下技术装备发展研究

摘要：深海水下技术装备是认知深海、开发深海资源以及保护海洋生态的关键，拓展深海新空间面临复杂多变的环境挑战，亟需高水平的深海水下技术装备作支撑。本文立足我国海洋强国建设的发展实际，分析了深海水下技术装备的体系构成和发展需求，从深海观测/探测与感知系统、水下施工作业装备、深海水下油气生产系统、深海矿产资源开发装备4 个方面出发，梳理了国外深海水下技术装备的发展现状和趋势。在此基础上，总结了我国深海水下技术装备研制的发展现状，分析了发展面临的工程挑战，剖析了相关关键技术装备体系和关键物理力学机制，概括了深海水下技术装备的典型装备代表和装备图谱，凝练了我国深海水下技术装备的共性关键技术，涵盖智能化与自动化技术、精密元器件加工制造技术、高精度定位导航、高速率通信技术、大系统力学计算与分析和跨尺度工程设计方法与技术等方面。为实现我国深海水下技术装备的高质量发展，研究建议：加强深海水下工程技术发展的顶层设计，推动构建共性关键技术协作体系；增强我国深海水下技术规范和标准的行业影响力，大力开拓国际市场；高质量推进兼容通用的平台建设；注重培养深海水下工程科技创新人才，为加速实现海洋科技产业高水平发展提供支撑。
海工 2024年06月28日
国内外海底接驳技术现状与关键

国内外海底接驳技术现状与关键

摘要：海底接驳是将多个设备在水下连接，实现对电能和信息交互的集中管理，是研制深海勘探装备、构建海底观测网的核心技术之一。美国、日本、加拿大等海底接驳技术起步较早，逐步发展了负高压单级直流输电、大功率电能转换、水下湿插拔、大型光纤通信组网等技术，采用模块化设计、多级接驳盒互连的结构方式，已在多个海域建成了大型的海底观测网。近十年，随着国内开始布局近海海洋观测系统，接驳盒设计制造、负高压输电、远程通信与控制等技术发展迅速。以科学节点形式的水下接驳系统，已在多个海域成功应用。但目前，还没有形成大型的观测网，部分深水关键部件，例如水下湿插拔连接器、光电复合缆等，还主要依赖进口。在引进吸收国外先进技术的同时，研发高性能的控制器、大功率的转换模块、水下连接器以及光电复电缆将是未来接驳系统一个非常重要的方向。
海工 2025年04月28日
动态电缆对海上浮式风机发电效率的影响

动态电缆对海上浮式风机发电效率的影响

摘要：为解决传统线型电缆不利于漂浮式风电场电缆运行维护的问题，提出动态电缆概念，分析不同结构形式对电缆产生的影响。开展半潜式浮式基础在风浪流联合载荷作用下的全耦合时域仿真模拟。分析悬链线形传统电缆与缓波形动态电缆对浮式风机水动力性能的影响，发现缓波形动态电缆对漂浮式风机水动力性能的影响较小，有利于浮式风机发电。对比采用不同电缆的浮式风机发电效率，结果显示，采用2种线型电缆的风机发电效率降低幅度均随着风浪夹角的增大而降低，且采用缓波形电缆发电效率的降低幅度小于采用悬链线形电缆。
海工 2025年04月23日
强台风作用下海洋平台井架抗风性能

强台风作用下海洋平台井架抗风性能

摘要：为研究在强台风作用下海洋平台井架的抗风性能，提出静力分析与瞬态动力学分析相结合的方法，综合考虑背向风、侧向风和45°向风等3种风向，利用Davenport功率谱，采取谐波叠加法和快速傅里叶技术模拟脉动风风场，用MATLAB编程得到相应的风速时程曲线，转化为风载加载到模型上，得出节点最大位移、轴向应力和弯矩的时程曲线。研究发现，45°向风为井架较不利风向，并架底部和根部受载较严重，并且在动力学分析中45°向风的位移和应力等结果都为静力分析的近3倍，因此在未来的生产实践中推荐使用瞬态分析方法。
海工 2025年04月17日
机器学习在海上风电设备腐蚀分析中的应用

机器学习在海上风电设备腐蚀分析中的应用

摘要：探讨和验证机器学习技术在海上风电设备腐蚀分析中的实际应用潜力。鉴于海上风电设备在恶劣环境下经常面临的腐蚀问题，利用先进的数据分析技术提高对腐蚀过程的理解，从而促进风电设备维护策略的优化。通过机器学习技术分析大量的环境和腐蚀数据，研究着重于评估各种机器学习模型在预测腐蚀行为方面的准确性和可靠性。研究结果表明，机器学习模型在预测和分析海上风电设备的腐蚀方面表现出较高的精确度和可靠性，特别是在提高预测结果的透明度和可解释性方面取得了显著进展。研究表明，机器学习技术在海上风电设备腐蚀分析中具有重要的实际应用潜力。
海工 2025年08月26日
海上风电用42CrMo轴承钢的电化学行为

海上风电用42CrMo轴承钢的电化学行为

摘要: 采用开路电位、电化学阻抗谱和动电位极化测试等手段研究了42CrMo轴承钢在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并研究了温度和腐蚀时间对其电化学过程的影响规律。结果表明:42CrMo轴承钢在3.5%NaCl溶液中的电化学过程以活化溶解为主;且随着温度的升高和浸泡时间的延长,42CrMo钢的电化学活性显著增加,其电荷转移电阻Rct显著降低,自腐蚀电流密度Jcorr 则显著提高,表明其耐蚀性下降。腐蚀形貌分析发现,42CrMo轴承钢的表面以局部腐蚀为主,伴随着点蚀坑的特征。
海工 2025年07月25日
我国海洋装备产业链高质量发展战略研究

我国海洋装备产业链高质量发展战略研究

摘要：海洋装备产业链环节众多、长且复杂，是保障海洋经济安全的重要内容。我国海洋装备产业链市场、订单“两头在外”，关键核心技术和配套设备较多依赖进口，一旦受到国际格局影响可能面临“断链”风险，因而海洋装备的自主可控与创新发展对保障产业链安全、促进高质量发展意义重大。本文提出了海洋装备产业链图谱的研究构思，遴选出海洋运载装备、海洋油气装备两类重点领域，梳理了相关产业的国际总体格局、国内基本现状，厘清了我国海洋装备产业链上主要环节的发展形势和面临的挑战，论证了我国海洋装备产业链发展的思路与目标，海洋运载装备、海洋油气装备产业链上主要环节的突破方向。在我国海洋装备产业链上，原材料、总装建造属于优势环节，研发设计、配套属于劣势环节，尤其是高端船舶、深水油气开发装备的自主保障能力不足；建议采取由政策扶持扩大海洋装备内需、锚定高端海洋装备创新研发优势方向、加强国际合作带动“外循环”等方式，推动海洋装备产业链高质量发展。
海工 2025年07月03日
输氢海底管道强度设计准则研究

输氢海底管道强度设计准则研究

摘要：本文研究了输氢海底管道的强度设计、断裂韧度和氢致疲劳裂纹扩展速率模型准则,并对模型进行了敏感性研究。为输送氢气海底管道工程设计提供指导。
海工 2025年05月07日
海洋平台焊接技术及发展趋势

海洋平台焊接技术及发展趋势

摘要：焊接技术是海洋平台建造的关键工艺。随着深海油气资源的勘探开发，海洋平台用钢向着高强度、大厚度、良好的低温韧性等方向发展，国内海洋平台焊接技术存在自动化水平低、焊接效率低、焊接质量波动大等问题，严重制约着国内海洋工程装备制造的发展。大厚度高强钢的高效焊接技术、高强钢焊接热影响区的脆化和软化、焊接结构的应力与变形控制是现阶段海洋平台焊接亟待解决的问题。窄间隙焊接、激光电弧复合焊、K-TIG、热丝TIG 是新型的高效高质量焊接工艺，适用于海洋平台用钢的焊接，可进一步深入研究并在海洋平台建造领域推广应用。
海工 2024年01月09日
海洋环境下铝合金腐蚀与防护的研究进展探析

海洋环境下铝合金腐蚀与防护的研究进展探析

摘要：铝合金因具有较好的耐蚀性能和加工性能，并且本身也具有质量轻、强度好等优点，在海洋船舶和海洋工程装备等领域得到了非常广泛的应用。随着对海洋资源的探索，船舶及海洋工程装备领域迎来了快速发展时期。由于海洋环境的特殊性和复杂性，在深海或者极端环境下铝合金也有广泛应用的可能性，在深海油气勘探和极地航行船舶等设备中，铝合金可以作为结构材料，因其质量轻、耐腐蚀性能好，得到了广泛应用，但存在着诸多腐蚀铝合金的因素，给船舶及海洋工程装备的发展造成严重的影响。基于国内外最新相关研究进展，针对铝合金的种类、腐蚀类型、腐蚀监测技术以及腐蚀防护技术进行了综合分析，探究铝合金在海洋环境中的腐蚀行为以及不同的防腐技术，为将来铝合金在深海或极端海洋工程领域的应用以及改善和提高铝合金防腐技术研究提供借鉴。
海工 2024年06月24日