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海洋工程装备关键技术和支撑技术研究

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  摘 要:对于一个国家来说海洋工程技术是国家非常重要的能源命脉。而其主要包括了关键技术以及支撑技术两项主要内容,同时海洋工程建设也成为国家发展规划的重点项目之一。因此在本文中我们将海洋工程装备的关键技术与支撑技术进行具体的阐述,希望能够对海洋工程的建设和发展提供一些建设性的借鉴意义。
  关键词:海洋工程;资源开发;关键技术;支撑技术
  1 海洋工程装备的关键技术
  1.1 自升式钻井平台
  通常自升式的钻井平台其不仅具有便捷的移动性,而且平稳和高效性都比较高,所以其能够有效的实现自行的上升到海平面来实施作业。一般装备的前期搭建工作所花费的成本费用会比较低,但是其也有一个不足,就是桩腿长度有限,因此这就导致其对工作的水深有局限。此外通过在钻井平台的悬臂梁上可以安装钻机,如此就能够悬伸到外部实施打井作业。而且在工作中,船体也在很大程度上决定了钻井凭条的拖浮力和甲板的容量,能够通过对载荷的大小来改变。通常自升式的钻井平台其都是通过三条腿的结构来实施工作,而且如果海水深度超过了50米,那么就会使用桁架式的方式。但是在近海实施油气开采时,不管是升降系统的研究,还是总体的优化设计、桩腿的高强度钢的实际应用都将是自升式钻井平台的主要技术内容。
  1.2 立柱式平台
  该平台具有比较小的水线面范围,而且吃水线也较深,而且为了使其具有良好的运动性,可以在主体浮力以及系统的控制下有效降低海浪所引起的波動以及垂荡。此外为了有效的降低浮心,也可在柱体底端部位安装适当的压载安装,这样能够帮助凭条降低稳定性。而与其他深水平台作比较,在实际的应中,立柱式平台能够在海底运输管线的基础上通过刚性的悬链立管以及柔性的立管,来把油气安全的输送到岸,其次就是可以通过刚性的悬链线立管来与海底的采油装置连接来开展工作;因此在实际的成本投入上,具有比较显著的经济优势,是非常值得推广的;但是在技术上,则需要对其总体性的内容实施优化处理,而且还要对动力响应的设施实施科学的改进,只有这样才能实施科学的安装与建造工作。
  1.3 半潜式钻井平台
  工作平台、立柱、浮体是半潜式的钻井平台的三大组成部分。布置人员的生活设施、钻井设备、起吊设备则是工作平台的作用;在工作中,提供主要的浮力给平台,保证其正常、安全的工作,这就是浮体的作用;将浮体和工作平台连接在一起,为平台起到一定的支撑作用,这就是立柱的作用。衡量深水半潜式钻井平台的关键则是可变荷载的内容,因此,相关工作人员应该尽最大的努力设计优化平台,高强度钢的内容应该得到更多地使用,降低平台的自重,增加其可变荷载,一方面能够保证对钻井的安全性能,另一方面能够提升平台的抗击波浪能力。
  2 海洋工程装备的支撑技术
  2.1 深水锚系泊系统
  在海洋工程建设过程中,一般把深度在1000到1500米之间的水域称为深水域,而水深超过1500米的区域则称为超深水区域。而锚系泊系统则主要是用在那些常规的水深上实施海上定位。一般在实际的应用中,其主要分为刚性和柔性两种形式。此外为了有效的减轻系泊线的质量,在深度超过1000米的水域会使用合成纤维缆索;而在锚链上设置纤维缆索或是钢缆其主要是在水深1000米以内的区域使用。但是无论是使用哪种方式,其系泊线都必须以45度的倾角落入到海底。一般采用垂直降落的方法则只是在那些水深超过1500米的水域中使用。
  2.2 动力定位系统
  动力定位系统主要是由电源、测量以及控制内容组成,而动力定位系统是深水海洋油气的勘探开采以及海底作业、海洋资源调查、水下打捞、海洋工程的起重、海洋工程管缆的铺设和海底综合检测等诸多海洋工程操作中必不可少的手段。而在工程装备技术研究中,水下打捞及油气开采的关键动力就是定位系统,而且也是支撑技术的重点研究项目。再有就是在一些重要的开采勘察和水下作业中,其运用的系统也是动力定位系统。其在对制定目标实施寻找与搜索,最终发现制定目标以及对指定目标开展自动搜寻则是动力定位系统的主要功能。当前我国,按照动力系统的有效定位,其一共有三个不同的等级,也就是DP-1、DP-2以及DP-3三种。而动力系统主其主要研究方式和应用方式主要是以模块化为主,通过研究浮动式平台动力推动器之间的相互作用力实施有效的控制与设计。主要关键技术有:理论研究与使用手段;控制系统的设计与研制;执行机构的国产化;安全性及可靠性。
  综上所述,从长远的国家发展格局来看,要想强国富国,就必须大力开采海洋油气资源,大力发展海洋技术。这就需要相关工作人员重视关键技术和支承技术的应用和研发,以科学发展观为指导,进行深层次的自主研发,提供更先进的建设技术促进海洋工程的建设和发展。
  参考文献:
  [1]张超.海洋工程装备的关键技术[J].机械制造与自动化,2011(05):13+28.
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