论海洋工程结构制管焊接工艺

摘要: 海洋工程开发对保障能源安全和促进经济发展具有重要意义。在复杂而严苛的海洋服役环境中, 钢管作为海洋钢结构的主要承载构件, 其焊接质量直接关系到工程结构的安全性与服役可靠性。文中聚焦海洋工程结构制管焊接工艺, 分析了海洋工程用管的特点与焊接要求, 并对主要的焊接工艺进行了介绍。多种焊接工艺在保障项目施工中起到了重要作用。此外针对现有工艺在实际应用中面临的主要问题进行分析, 并对未来制管焊接技术的发展方向进行了展望。文中强调在海洋工程制管焊接中实现结构安全性与工程经济性的协同优化, 可为相关工程设计与施工提供技术参考。

超浸润海洋防污防腐涂层的研究进展

摘要:海洋生物污损与腐蚀现象严重威胁海上装备、船舶及油气管道等设施的安全运行。涂层技术作为一种经济环保且高效的表界面修饰手段,在缓解上述问题方面展现出显著优势。然而,传统海洋防护涂层存在环境毒性高、基材兼容性差和耐久性不足等固有缺陷,难以满足复杂海洋环境下的长效防护需求。为此,开发更加绿色环保、高效耐久的海洋防护涂层成为当前研究热点。本文从表面润湿性设计角度出发,系统评述了4 种典型超浸润海洋防护涂层的研究进展,并对其未来发展方向进行了展望,为新型海洋防护涂层的设计提供理论参考。

海洋防污涂层研究进展

摘要:海洋生物污损频繁附着于海上设备表面造成设备损坏,严重影响海洋资源的开发,已成为海上设备亟需解决的重要难题。开发高效实用的防污手段一直是国内外海洋防污领域的研究重点,在多种防污手段中防污涂层因其防污效果出众、操作便捷等优势备受欢迎。介绍了传统防污涂层和新型防污涂层的研究进展,归纳了不同涂层的防污体系和研究现状,分析了各类涂层的防污机制,讨论了不同涂层的防污性能,系统阐述了各种涂层的防污特性和待解决的难题,最后提出协同防污策略的重要性,并展望了未来海洋防污涂层的发展方向。

低表面能海洋防污涂层研究进展

摘要:[目的]为了解决海洋生物污损严重影响船舶、海洋装备及设施性能并导致能耗增加,以及传统杀生型防污涂料存在环境毒性的问题,[方法]对主流新型防污技术——低表面能污损释放型涂层及其环境友好特性的相关研究报道进行了梳理研究及分析。该类涂层通过降低表面能与弹性模量来减少生物附着,使污损生物在水流作用下自然脱落。系统综述并详细分析了为提升涂层力学性能、耐久性和防污效率所开展的改性策略,包括有机硅、有机氟、两亲性聚合物及有机-无机杂化材料等复合材料,以及结构优化、纳米增强和仿生设计等手段。[结果]发现可通过采用有机硅/氟、两亲性聚合物和有机-无机杂化及纳米仿生等改性策略,使污损释放涂层实现良好的防污效果,同时力学性能(硬度、附着力)得到显著提升,但面对实际应用仍面临许多挑战。[结论]未来研究应聚焦多功能一体化涂层开发、仿生结构优化及环境适应性提升,并力求在性能、耐久性、成本与环保之间取得平衡,推动海洋防污技术向高效、环保和可持续方向发展。

海洋防污技术研究进展

摘要:海洋生物污损是海洋装备设施面临的最严重问题之一,显著威胁装备设施的服役性能和安全可靠性,研发能够显著提升装备设施防污性能的高性能、长期效、绿色环保防污技术是当前海洋防污领域的研究热点。综述现有常见防污技术的研究进展,在介绍海洋生物污损形成过程及危害的基础上总结了传统有机防污涂料的发展历程及优缺点;重点总结污损脱附型防污技术、污损阻抗型防污技术、仿生型防污技术以及新型环境友好型防污技术的研究现状,对其防污机理及特性进行概述,并指出各类防污技术存在的问题;从激光熔覆防污涂层及热喷涂防污涂层等入手介绍新型无机防污技术的研究进展及应用方向;对海洋防污技术发展面临的难点及未来发展方向和趋势进行展望,可为高性能、长期效、环境友好海洋防污技术的研发提供参考。

多源数据下CNN-EMD海上风电齿轮箱诊断

摘要:[目的]由于海上复杂海洋环境下瞬态机械振动与渐进磨损过程的复杂耦合,海上风力发电机齿轮箱的精准故障诊断仍具挑战。海上风电场景中,齿轮箱不仅承受交变载荷和复杂振动,还应对高湿度、高盐雾腐蚀及波浪载荷冲击等特殊工况,导致故障机理更复杂、早期故障特征更隐匿。[方法]提出一种融合经验模态分解(EMD)与卷积神经网络(CNN)的双模态深度学习框架,协同处理振动信号与油液颗粒数据。该方法将非平稳振动信号分解为本征模态函数(IMFs),从中提取时域-频域-非线性混合特征;对油液颗粒数据进行统计趋势分析与磨损形貌表征。通过时间同步和特征融合策略,弥合高频振动数据与低频油液数据的时间尺度差异,联合特征输入双通道CNN 架构进行跨模态学习。[结果]仿真数据验证表明:该方法诊断准确率达92.5%,显著优于支持向量机(85.2%)和反向传播神经网络(88.7%)。[结论]研究可为海上可再生能源系统的多传感器数据融合提供可行方案,有效解决实际海上风电场运行中的异步监测和复杂工况适配难题。

高熵合金研究现状及其在海洋工程领域应用展望

摘要:高熵合金是一种新型合金材料,成分设计突破了传统合金仅以1~2 种元素为主的固有理念,凭借多主元组合赋予的结构特征和性能优势,使其在船舶与海洋工程领域具有广阔的应用前景。本文将简要回顾高熵合金的基本概念与研究现状,综述高熵合金在结构力学、涂层防护、耐腐蚀、抗辐照及构件制备等场景中所表现出的技术突破、性能特点及机理分析,特别关注高熵合金在船舶及海洋工程领域的发展情况及应用场景,总结当前高熵合金研究过程中存在的突出问题,提出适合船舶与海洋工程领域应用的高熵合金体系、性能等设计方法与制备方向,从而明确高熵合金在面对海洋环境等复杂服役工况条件下系列腐蚀和防护等实际问题的解决方法,以及综合性能优越、环境适应性更强的前沿高熵合金材料未来发展新思路。

低碳低合金及含铜海洋工程用钢的研究及其发展

摘要:随着海洋资源的不断开采和利用,对深海及极地用海洋工程关键部位用钢强韧性等综合性能提出了更高的要求;开发具有更高强塑性,低屈强比,良好的低温韧性、焊接性以及耐腐蚀性等综合性能优良的钢材是海洋工程用钢的发展方向。介绍了国内外低碳低合金海洋工程用钢的研究和发展概况,分析了该类钢种制造过程中面临的问题,对铜在低碳高强钢中的作用以及含铜海洋工程用钢的研发情况进行了综述。

漂浮式海上风电装备施工技术难点

摘要:[目的]风机多为固定式基础型式,随着近海风电资源开发日趋饱和,海上风电急需向深远海发展,现有的固定式基础不再具备经济性。为此,[方法]分析浮式风电各环节施工技术,对比不同系泊系统基础类型优劣势和适用条件,提出基础施工重难点及控制措施;提出锚链水下连接和敷设施工工装设计思路;分析浮体平台干拖和湿拖适用条件;提出浮体平台码头系泊采用高位系缆建议;对比不同锚链回接方式并结合船机需求,[结果]提出经济可行的回接方法,[结论]为浮式风电施工降本增效提供借鉴。

海工钢丝绳的应用及生产技术研究

摘要:介绍海工钢丝绳的生产技术和应用现状,不同应用场合对钢丝绳的性能要求,以及海工钢丝绳的常用规格和结构; 展望海工钢丝绳的应用前景,对比国内外海工钢丝绳生产装备,指出国内企业存在的差距,分析制约发展的因素; 对国内海工钢丝绳的技术装备发展方向进行探讨,在提高合股成绳能力、研制特殊结构钢丝绳、提高钢丝绳防腐性能、配备制索装置等方面提出发展建议。