海上浮式风电装备关键技术工程探索与实践①

摘要：海上浮式风电装备已经逐步成为深远海新能源开发的热点。但浮式风电商业化开发仍面临一系列技术难点和挑战。本文系统梳理了海上浮式风电装备设计分析关键技术,从总体性能分析、结构整体强度、系泊系统设计、疲劳强度分析、稳性校核、动态电缆设计6个方面,提出了解决思路和分析方法;结合国内浮式风电平台的实际工程案例,给出有益结论和建议。对我国浮式风电装备开发进行了很好的工程探索和实践,以期为我国漂浮式风电技术的发展壮大提供有益参考。

海工 2025年05月08日 1 点赞 0 评论 319 浏览

双碳背景下海上新型储能技术的适应性分析

摘要：本文聚焦新型储能在3种场景下的适应性分析，包括大规模可再生能源竞配时的强制配储，海上油气与新能源融合发展时为提升海上波动性新能源电力穿透率提供稳定电力的主动配储，以及深远海离网制绿氢、绿氨及绿甲醇时的主动配储。分析了各物理储能、电化学储能在海上应用的优缺点，并梳理了国内外相关工程案例，发现目前国内尚无储能设施在海上布置的工程案例，认为海上配储目前能够兼顾技术成熟、安全、可靠、紧凑、轻量、经济的储能方式仍然是磷酸铁锂。未来，考虑到钛酸锂电池安全方面的优越性，在成本下降、具备经济竞争力后，可选用钛酸锂电池。但钛酸锂电池能量密度较低，设备体积和质量较磷酸铁锂偏大，需进一步考虑海上平台的布置问题。此外，由于目前尚无一种单一储能系统能同时具备高功率、高能量密度、可靠安全以及较长生命周期等特点，无法完全满足海上应用的所有需求，考虑采用“飞轮十电化学”和“超级电容十电化学”的混合储能系统，最大限度弥补单一储能方式的不足，从而获得性能更佳的储能系统。为确保海上新型储能工程应用的安全性和可靠性，建议进一步开展海上浮式设施储能抗晃荡条件下储能的本质安全、安全监测和预警等技术的攻关和工程化应用。

海工 2025年04月29日 1 点赞 0 评论 318 浏览

深海大兆瓦级浮式海上风电结构强度分析

摘要：对深海大兆瓦级浮式海上风电结构设计分析中的关键问题进行研究。浮式风电支撑结构采用美 国国家可再生能源实验室（NREL）的OC3 Spar平台为基准模型。分别选用5.0 MW、6.7 MW和＞0 MW风机，采用比例因子设计法提出对应浮式支撑结构设计方案。考虑风载荷与波浪载荷联合作用，进行操作工况和极限工况下浮式支撑结构水动力分析及强度分析，分别得到支撑结构响应幅值算子（Response Amplitude Operator, RAO）和结构关键节点应力响应随风机功率变化规律。提出大兆瓦浮式风电结构应力消减方案，经过验证，改进后结构应力显著降低。

海工 2025年04月24日 1 点赞 0 评论 248 浏览

海上浮式光伏结构及其水动力问题研究展望

摘要：淡水水体的浮式光伏发电技术弥补了传统陆基光伏的部分缺陷，在近十年的时间里得到快速发展，与此同时，将浮式光伏技术应用于海洋环境成为了各国学者面临的重要命题。海上环境不同于陆地，在同等光照条件下，海面开阔，日照时间长、辐射量高等优势使得海上光伏项目的光照利用效率更高，发电量可以得到显著提升，但是如何保证海上光伏在极端自然环境下的生存是该项目未来能否实施的最大挑战。首先概述了浮式光伏系统的发展历程，分析了各类浮式结构的形式、特点及其对海洋环境的适用性；然后针对不同结构形式和不同锚泊形式的海上浮式光伏结构，重点围绕其在遭受波浪和风荷载情况下可能遇到的水动力问题和结构强度问题，从设计可行性的角度分析了国内外学者针对相关结构的一些研究成果；最后提出海上浮式光伏系统未来可能的发展方向。

海工 2026年02月06日 1 点赞 0 评论 276 浏览

海洋工程高强度结构钢管制管工艺优化及应用

摘要：针对以往海洋工程用高强度结构钢管制管工艺影响产品精度问题，从材料的力学性能出发，建立卷管中压头与钢板相互作用力学模型， 确定各规格压头模具尺寸；分析板材压头过程中的延展变化；并基于有限元模拟方法确定巻制及焊接过程对制管成型的影响， 综合生产中各类影响参数确定钢板实际下料尺寸算法。经生产验证，优化后海洋工程高强度结构钢管制管工艺满足了工程项目精度要求，钢管成型精度较好，对结构钢管预制具有一定的工程指导和借鉴意义。

海工 2024年05月09日 0 点赞 0 评论 287 浏览

碳钢和耐候钢在南沙海洋大气环境中的初期腐蚀行为

摘要：采用腐蚀失重法、宏观形貌观察法、SEM、XRD、白光干涉及拉伸实验等分析手段对碳钢Q235和耐候钢Q450NQR1 在南沙大气环境下的初期腐蚀行为进行了研究。结果表明，Q235 和Q450NQR1 在南沙大气环境中的初期腐蚀比万宁及西沙等海洋大气环境中的腐蚀严重，2 种钢的朝天面都比朝地面腐蚀严重，朝地面的锈层更容易脱落。暴晒2 个月时，Q235 和Q450NQR1的腐蚀失厚相近。暴晒5 个月时，Q235 的腐蚀失厚明显高于Q450NQR1的腐蚀失厚。2 种钢在暴晒2 个月时，朝天面和朝地面的腐蚀产物都主要为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4；而暴晒5 个月时，朝天面产物中出现了β-FeOOH，而朝地面β-FeOOH极少。朝天面的产物中Fe3O4相对含量少于朝地面，γ-FeOOH的相对含量多于朝地面。

海工 2024年01月23日 0 点赞 0 评论 257 浏览

沿海环境中保温层下不锈钢管的开裂原因

摘要：沿海炼厂中保温层下的不锈钢管道表面出现裂纹，通过化学成分分析、断口形貌观察、硬度测试等，并结合其服役环境对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明：管道裂纹起源于外表面，穿晶裂纹呈树枝状由外向内扩展；保温层下氯离子聚集引起了奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂，并提出了相应的预防措施。

海工 2024年01月23日 0 点赞 0 评论 345 浏览

海工用高氮钢螺栓的制备及其组织性能分析

摘要：海工用螺栓长时间浸泡在海水中，要求其强度高、屈强比低、耐蚀性好。设计制备了一种低成本节镍型的高氮钢螺栓，通过组织观察、ＸＲＤ检测、力学性能试验、化学浸泡腐蚀试验和动电位极化曲线测试，并与海工常用的316不锈钢螺栓进行对比分析。研究结果表明，本试验螺栓微观组织为奥氏体组织，且组织中含有大量孪晶并伴有少量第二相氮化物析出；试验螺栓抗拉强度为877ＭＰａ、屈服强度为690ＭＰａ、断后伸长量为7.3ｍｍ、屈强比为0.79，该螺栓在抗拉强度不低于316螺栓的条件下，屈强比为其的84％，断后伸长量是其的2.16倍，力学性能明显优于316不锈钢螺栓，满足奥氏体不锈钢螺栓80等级要求。在质量分数为6％的ＦｅＣｌ３溶液中浸泡１５ｄ的腐蚀试验表明，试验螺栓腐蚀失重率为0.051％，是316不锈钢螺栓腐蚀失重率0.132％的38.6％；动电位极化曲线结果显示，试验螺栓相较于316不锈钢螺栓自腐蚀电位更正，腐蚀电流密度更小，耐局部腐蚀性能更优异。综上，试验高氮钢螺栓成本低，力学性能和耐点蚀、耐局部腐蚀性能均优于316不锈钢螺栓，研究结果为海洋工程用高强螺栓新材料提供了理论依据和数据支撑。

海工 2025年01月06日 1 点赞 0 评论 341 浏览

海洋平台用Ni-Cr-Mo-B超厚钢板的截面效应

摘要：采用OM、SEM、TEM、EBSD、拉伸和冲击等分析和检测技术，研究了工业生产的117 mm厚Ni-Cr-Mo-B超厚钢板在厚度方向上微观组织的变化及其对力学性能的影响。结果表明，从表层到芯部，超厚板的屈服强度逐渐降低，表层和芯部的屈服强度分别为798 和718 MPa；延伸率变化不大，为20.0%~22.0%；然而超厚板的-60 ℃冲击功变化较大，其中表层、1/8T (T 代表板厚)和芯部的冲击功分别为35、160 和20 J，使得整个厚度方向上的冲击功变化曲线呈现“M”型。从表层到芯部，超厚板的板条宽度(198.7~500.6 nm)、界面碳化物尺寸(130.6~226.6 nm)和晶内碳化物尺寸(45.8~106.2 nm)均逐渐增加，芯部还存在一定的块状区，板条的细晶强化和碳化物的析出强化效果均减小，使得屈服强度从表层到芯部逐渐降低。从表层到芯部，有效晶粒尺寸先减小后增加，表层(2.2 μm)和芯部(2.7 μm)的有效晶粒尺寸较大，对解理裂纹扩展的阻碍作用较弱，使得表层和芯部的冲击功较低；而1/8T 位置具有较小的有效晶粒尺寸(1.7 μm)，对解理裂纹的阻碍作用较强，从而获得较高的冲击功。

海工 2024年01月23日 0 点赞 0 评论 250 浏览

海工装备机器人智能化焊接关键问题及技术研究

摘要：焊接是海工装备制造中的重要环节，也是决定其质量的关键工序之一。我国在主流船型、高技术船舶、海洋工程装备等领域科技创新取得了重大突破，但与世界海工装备制造强国相比仍有较大差距，机器人智能化焊接是海工装备制造业发展的趋势。重点介绍了海工装备机器人智能化焊接亟需解决的几个主要问题，探讨了海工装备机器人智能焊接新工艺新方法、离线自主编程、三维扫描目标匹配、焊接寻位、焊缝实时跟踪、熔池监控和焊接过程管控技术等关键技术。

海工 2024年07月24日 1 点赞 0 评论 451 浏览