海洋工程装备与技术

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1. 柔性海洋CTD传感器发展概述

李吉昊1, 林冠英2, 王暖升3, 李洋3, 李俊漾1

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 69-77. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.11

摘要（394）

PDF（pc）（5779KB）（1387）

海洋水文信息对发展和海洋资源探测具有重大作用，温盐深是海洋水文的基本要素。在海洋资源开发与利用中，海洋温盐深数据信息监测具有重要意义。CTD传感器是海水温盐剖面观测的主要仪器，利用CTD传感器可实现对不同深度海水的温度和电导率等参数的测量。近年来，凭借其出色的可拉伸、易贴附等优点，柔性电子传感器既在一定程度上实现了传统刚性传感器的传感性能，又弥补了传统传感器体积、重量大等缺陷，展示出巨大的应用潜力。本文综述了近年来柔性海洋CTD传感器的研究进展，主要包括柔性传感器的工作机理与分类、常用材料、制作工艺，并对现有的柔性海洋CTD传感器的结构、性能和应用平台进行了分析。最后，展望了柔性海洋CTD传感器的发展。

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2. 国内浮式风电动态电缆发展概况及设计综述

林泽寅, 汪伊冰, 李东升

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 41-46. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.07

摘要（222）

PDF（pc）（2023KB）（676）

近年来，全球海上风电发展迅速，随着近海资源逐渐稀缺，海上风电逐渐走向深远海。为了适应漂浮式风电机组的动态特性，浮式平台必须配套使用动态电缆。这是一种位置与受力状态时刻变化的，传输电力与通信控制信号的综合电缆，能够承受风、浪、流等多种自然环境的联合作用，保证电力及监测信号的有效传输。相较于国外产业，国内的动态电缆行业发展起步较晚，工作环境恶劣，缺乏相关技术。这些都是制约动态电缆行业前进的绊脚石。本文详细介绍浮式风机动态电缆的基本原理、发展现状、关键技术及面临的困境，总结最新的行业信息和技术，为国内动态电缆的发展提供助力。

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3. 海况对无人船直航循迹精度与控制耗能的影响研究

雍久钦1, 2, 薛镇涛1, 2, 陈俐1, 2

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 103-109. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.16

摘要（214）

PDF（pc）（2226KB）（572）

海况适应性对无人船实海域航行至关重要。为了揭示海况对无人船循迹性能的影响，以基于基准海况调校PID循迹控制的无人船为研究对象，建立三自由度动力学模型；在传统循迹精度评价的基础上，设计涵盖螺旋桨推进与舵机调节的控制耗能评价指标。以直航循迹为典型场景，仿真不同浪级干扰对无人船循迹精度与控制耗能的影响。结果表明，在高海况下，横向误差均方根较基准海况最大增加188倍，达158.207m，控制耗能增加3倍，评价指标达46.916kWh。量化直航循迹精度与控制耗能随浪级变化的规律，为无人船设计与控制提供参考。

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4. 六边形漂浮式光伏平台系泊系统设计与分析

孙嘉阳, 崔宇涛, 任铁, 王益厚

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 29-35. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.05

摘要（287）

PDF（pc）（9090KB）（335）

作为业内公认的最有潜力的技术发展方向，漂浮式光伏平台具有应用场景广泛、环境污染小等优点，其发展对于海上光能的开发利用具有重要的意义。然而，我国对漂浮式光伏平台的研究起步较晚，目前仍处在实证阶段。作为漂浮式光伏平台的定位系统，系泊系统能够保证其在极端海况下的稳定作业。分析系泊系统的设计选型具有重要的研究价值。本文针对我国海域的某漂浮式光伏平台，比较分析散射式系泊和分组式系泊两种形式，探究在极端海况下，不同系泊形式光伏平台的运动响应特性及系泊缆张力特性。研究成果可以为光伏平台系泊系统的合理选型及设计提供参考。

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5. 悬浮隧道锚索布置选型研究

汪金铎, 纪翀, 李欣, 张显涛

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 10-17. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.02

摘要（207）

PDF（pc）（1894KB）（282）

悬浮隧道是一种跨越深水域的新型交通结构。为确保悬浮隧道在波流荷载作用下的动态稳定性，需要合适的系泊系统。本文以锚索式悬浮隧道为研究对象，探讨不同锚索布置形式对悬浮隧道结构动力响应的影响。借助OrcaFlex软件建立有限元模型，计算了垂直和倾斜布置形式下的系泊系统刚度，探究了规则波和均匀流作用下隧道位移、加速度和锚索张力的变化规律。结果表明，倾角为45°、安装角为45°的倾斜锚索布置形式能够有效抑制隧道管体在垂直和水平方向上的运动响应，保证结构稳定性的同时有效防止锚索疲劳损伤，并且适用于不同长度的悬浮隧道。

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6. 基于深海多目标搜寻任务的AUV路径规划方法研究

徐春晖1, 2, 周仕昊1, 2, 4, 祁彧1, 2, 方田1, 2, 3, 杨士霖1, 2, 3

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 95-102. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.15

摘要（189）

PDF（pc）（4652KB）（223）

自主水下机器人(AUV)可以在深海海域进行资源勘査、目标搜寻等任务。在海上现场通常面临需要快速响应任务布署，进行AUV搜寻测绘任务的路径规划。本文在AUV多疑似目标点位搜寻任务中提出了一种先聚类后搜寻的AUV多目标搜寻方法，将大范围待测海域内的多个目标点进行K-means聚类,形成多个待测区域，减少对非目标区的搜寻，确保AUV携带有限能源下更高的搜寻效率；在多个待测区域内执行梳状路径方案，形成多区域内的AUV搜寻路径。开发了基于Tkinter的AUV多目标聚类搜寻软件，通过可视化交互工具实现本文所提方法，解决人工规划费时、易出错等问题，提高AUV布署效率。最后，对比不同聚类个数之间AUV路径的长短，确定本文方法的可行性及应用价值。

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7. 水下储存装备应用场景探究

蔡文娟, 曹鹏伟, 赵明, 周琦

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 125-130. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.19

摘要（199）

PDF（pc）（4331KB）（205）

水下储存装备是基于油水置换技术的一种独立的存储单元，提供海上多样化介质存储，是海上能源开发和利用的重要装备。分析了未来水下储存装备可能的5种应用场景，包括浅海边际油田开发、水下储能技术、水下甲醇和液氨储存技术、水下LCO2储存技术和海底化学药剂储存和注入技术等。在浅海边际油田，采用综合处理平台、水下储油装备与穿梭油轮相结合的模式，提高成本适应性和储存量定制灵活性；为海上风电平台提供水下储能技术（水下压缩空气储能与水下储氢），保证外输电的稳定性，减轻平台上部空间存储局限性；海上风电也可转化为甲醇和液氨，采用水下存储方案，省去平台存储单元，降低总体投资；在水下安装LCO2存储装备代替回注平台存储，可提高LCO2储存效率和环境适应性；采用海底化学药剂储存和注入技术，可显著提升化学药剂系统的安全性、成本效益和注入精确性。

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8. 基于LSTM重构环境特征的异常值检测

周雷1, 苏馨2, 张崎2, 黄一2

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 1-7. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.01

摘要（175）

PDF（pc）（5649KB）（157）

随着环境监测技术的发展，准确识别数据中的异常值成为一个重要挑战。本研究提出了一种结合长短时记忆网络（LSTM）和随机森林模型的方法，用于预测和重构环境特征数据，进而实现对异常值的有效监测。首先，使用LSTM模型对环境特征如风速、风向等进行时间序列预测，然后以这些预测结果作为输入，应用随机森林模型对轴力进行预测。研究表明，通过对特征的重构，相较于直接的异常值监测方法，可以显著提高轴力预测的准确性。重构特征后数据的R2值、MAE（平均绝对误差）和RMSE（均方根误差）均优于原始特征数据。特别是R2值，由0.921提升至0.956，证明了模型在数据拟合上的显著提升。

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9. 国内首制工程船DP-3闭环电站系统设计

徐爱进, 许卫平, 韩旭雁

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 36-41. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.06

摘要（180）

PDF（pc）（4502KB）（132）

本文针对国内首制DP-3闭环电力系统的船舶设计要求，分析了推进器配置、电力负荷及单线图，结合DP动力能力校核，对上海打捞局新型深潜水工作母船进行了优化设计。然后，将本船“三机舱四DP分区”式闭环电站的整体结构及设备冗余分组，探讨了配电板双路供电设计及电网闭环运行时的保护设计。

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10. 水下螺旋轴流混输泵叶轮的结构设计与优化

刘羿伯1, 毕羽琴1, 马强2, 3, 肖华平1, 刘书海1

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 14-20. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.03

摘要（293）

PDF（pc）（2410KB）（129）

水下螺旋轴流混输泵作为水下增压技术的关键设备，广泛应用于海洋油气田开采中，如何进一步提升其增压性能受到研究人员的关注。本文采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法，选取螺旋轴流泵叶轮的5个关键结构参数进行优化，以提高混输泵增压性能。利用Fluent软件、标准SST k-ω湍流模型，对叶轮轴径350mm的螺旋轴流泵单级压缩单元进行数值模拟，研究了叶轮的5个不同结构参数对增压性能的影响，并确定最优的参数组合。结果表明：在流量为500m3/h，转速为4500r/min的工况下，叶片数为3、叶片包角为130°、叶片厚度为6mm、入口安放角和出口安放角为6°的压缩单元增压效果最好，增压达到2.02MPa，相较于初始结构增压提升22%。最后，在不同工况下对优化后的叶轮三级混输泵进行数值模拟，并预测增压效果。研究结果对水下螺旋轴流混输泵的设计及优化提供了理论参考依据。

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11. 水下压缩机增压技术的发展及适应性研究

孟尧, 侯广信, 刘维滨, 刘永飞

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 57-62. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.09

摘要（173）

PDF（pc）（3494KB）（107）

采用水下压缩机增压技术，能够有效降低水下采油树井口压力，从而增加目标气田的产量，达到更好的经济效益。因此，水下压缩机增压技术近年来也越来越受到国内外石油公司的重视和青睐。本文针对水下压缩机的发展情况进行了研究，并结合南海某项目对水下压缩机的技术路线和适应性进行了对比分析，以期为未来水下压缩机增压项目选择合适的技术路线，提供借鉴。

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12. 吸力桶导管架翻身系统的设计与应用

王帅, 杨广娟, 王晓彬, 黄桂浪, 樊巍巍

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 110-116. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.17

摘要（164）

PDF（pc）（8455KB）（102）

针对海上风电设备建造的大力发展，依托现有吸力桶导管架的建造项目，对比分析现有海上风电导管架吊装技术难点及共性，根据现有项目要求，创新设计了海上风电吸力桶导管架翻身系统，用于1400t海上风电导管架的翻身竖直工作。文中分析对比了翻身系统与传统吊机的优缺点，采用有限元软件对翻身系统和导管架进行了整体强度和稳性分析；此翻身系统在实际工程中成功应用，翻身50套吸力桶导管架，证明了该翻身系统的可靠性和安全性，为海上风电吸力桶导管架建造安装提供了最新的技术参考。

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13. 考虑波流耦合作用的平台涡激运动试验研究

汤乾宇

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 75-84. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.12

摘要（144）

PDF（pc）（5727KB）（87）

为了进一步研究波流耦合作用下的平台涡激运动响应，本研究针对中国海洋石油总公司计划开发的南海北部陵水17-2气田的深水半潜式生产储卸油平台，开展了波流耦合下的平台涡激运动试验。研究目的在于表征和量化半潜式平台在不同流速、流向角以及有无波浪作用下的涡激运动响应，以提供立管和系泊疲劳分析的设计输入。制作了1∶60缩尺比的半潜式平台模型，通过拖曳水池模拟了纯均匀流和波流耦合的环境条件，测试了平台的静态刚度、固有周期和六自由度运动响应。研究结果表明，半潜式平台的涡激运动主要表现为水平面内的横向、纵向运动和艏摇，横向运动响应最为显著。在均匀流作用下，45°流向角时的横向运动响应幅值大于0°流向角，且在折合速度5~7的区间内达到最大。附加阻尼装置能有效降低运动响应，特别是在45°流向角时效果更为明显。波浪对涡激运动幅值有一定的削弱作用，尤其在折合速度接近7时更为显著。此外，试验还观察到纵向运动和艏摇运动表现出与均匀流作用下不同的特性。本研究的意义在于，为深海油气开发中的半潜式平台设计提供了重要的工程数据和理论支持，有助于优化立管和系泊系统设计，确保平台在复杂海洋环境中的安全稳定运营。

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14. 海上风电运维技术和运维策略特点分析

喻西崇1, 刘超1, 刘小燕1, 李志川2, 吴雨霏1, 李欧萍1

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 18-21. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.03

摘要（348）

PDF（pc）（1382KB）（80）

本文结合我国海上风电运维特点，分析了我国海上风电运维技术和装备的现状和发展趋势。以我国南海某近海风电场为研究场景，提出了海上风机系统振动监测方案、海上风机登乘方案、海上风机检修运维方案和海上风场巡检方案，对我国近海海上风电场运维具有指导意义。

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15. 国内首座海底数据舱下水过程的波浪抨击影响分析

徐爱进

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 89-94. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.14

摘要（166）

PDF（pc）（7319KB）（77）

在水下大型结构物吊装下放的过程中，当船-缆-体多体耦合系统遭遇非线性环境载荷，发生大幅运动时，吊装系统的缆绳会出现从松弛到张紧的快速变化，同时结构物的姿态和加速度也很难控制，可能危及系统的安全作业和精密仪器的寿命。本文针对国内首座海底数据舱，通过全耦合的动态时域模拟了数据舱的下水过程，考虑了船舶运动、风、浪、流以及波浪抨击效应，尤其是刚入水时波浪对数据舱的抨击影响，并对波浪抨击的关键参数进行了敏感性分析；准确预报了数据舱入水时的加速度和6个自由度的运动，以及数据舱的入水姿态，保证了数据中心的顺利入水。研究结果可为后续海底数据舱的设计与海上安装提供一定的理论和技术参考。

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16. 水下化学药剂注入计量阀标定装置研制及性能测试

蒋东雷1, 马晓伟2, 3, 曾春珉1, 李丰清3, 李文拓1, 张晓东3, 贾均才1

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 8-13. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.02

摘要（198）

PDF（pc）（5181KB）（58）

化学药剂如甲醇、乙二醇等可以防止水下生产系统内水合物的形成及结蜡、结垢等，对于流动保障具有重要作用。水下化学药剂注入计量阀（CIMV) 用于控制和计量注入水下生产系统的各类化学药剂，帮助达到按需精准注入及降本增效的目的。CIMV与常规流量计的结构和测量原理有显著不同，需要进行严格的标定才能确保测量精度符合设计要求。本文基于CIMV产品特点，介绍了国内首套CIMV标定装置的设计、建造，以及如何利用该装置进行自研CIMV测量算法模型的研究。在该装置上验证了CIMV测量精度，结果可达到±3%F.S.。本文的各项工作为CIMV国产化提供了良好借鉴。

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17. 均匀来流中带环翼的复合桩墩的局部冲刷数值试验研究

王慧, 杜登轩, 刘海超, 喻国良, 张民曦

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 1-9. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.01

摘要（116）

PDF（pc）（14824KB）（45）

桩墩冲刷是海上风电、跨海大桥安全的最大威胁，如何降低冲刷深度是当下亟待解决的关键问题。安装在桩墩下部的环翼是弱化基础附近水流结构以减少冲刷深度的一种盘状结构。本文利用率定的三维水沙数值模型对带环翼的复合桩墩开展了局部冲刷数值试验，探讨了环翼的位置、厚度、宽度和来流的攻角对局部流场、床面切应力及减冲刷效果的影响。结果表明，环翼的位置、宽度、攻角对局部冲刷影响显著，而其厚度则对局部冲刷效果影响不明显。环翼宽度越大，攻角负值越大，其防冲刷效果越好；当环翼位于承台底边，宽度为1～1.5倍承台高度，环翼攻角为-45°时，其对复合桩墩的冲刷防护效果最好。该结论可为桩基冲刷防护设计提供参考。

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18. 舰船模型制作介绍——以爱达魔都号为例

赵管益煊, 张舒天, 谢可欣, 李钰婷, 李家强, 黎成伟, 张大朋

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 1-8. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.01

摘要（90）

PDF（pc）（7656KB）（36）

党的十八大以来，我国海洋事业发展取得了历史性成就，但与世界海洋强国相比，仍存在一些差距。海洋人才队伍的建设是建设海洋强国的关键环节。培养具有国际视野、创新精神和实践能力的海洋人才，是建设海洋强国的必然要求。模型制作，作为一种集科学、技术、艺术于一体的实践活动，在海洋相关人才培养方面发挥着独特作用。通过制作船舶、海上平台等模型，制作者能够直观地了解海洋装备的结构原理、设计理念和建造工艺，从而培养空间想象力、实践动手能力和工程思维。以爱达魔都号邮轮模型的制作为例，介绍模型制作流程，同时对船舶模型相关知识进行科普。

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19. 霍尔锚在水中的落锚运动特性试验分析

孙永强, 李瑞斌, 王闻恺, 范联铭

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 31-35. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.05

摘要（176）

PDF（pc）（2808KB）（34）

锚在水中的阻力系数、平衡深度和平衡速度等沉降特性对于锚固力计算、船舶稳定性分析和着锚地管缆埋深设计等具有重要意义。本文围绕霍尔锚在水中自由下落时的拖曳阻力系数，通过理论分析和物理模型试验，提出了经验计算公式，结果显示阻力系数与锚质量和下落深度呈指数函数关系。不同航道对应的代表性船型的锚，其最小平衡下落深度大于航道水深，在航道内的触底速度必将小于平衡下落速度。

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20. 深水油气田水下控制模块出厂测试方案研究

张捷, 龙小品, 邓驰誉, 李晶, 孟志伟

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 49-56. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.08

摘要（129）

PDF（pc）（854KB）（32）

作为海上油气田水下生产系统的重要组成部分，水下控制模块制造成本高，设计复杂，维修难度大，一旦发生故障将会导致油气田停产。因此，在水下控制模块制造完成出厂之前，对其进行功能测试十分重要。目前，国内对水下控制模块的出厂验收测试研究较少。本文结合国内深水气田开发项目，对水下控制模块液压系统及电仪控制系统等出厂验收测试方案进行了深入研究，对未来国内深水油气田开发过程中的水下生产系统水下控制模块的设计及测试方案具有指导意义。

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21. 环氧树脂密封胶流变特性及水下密封模拟实验研究

刘阳, 孙诗语, 何榛林, 马荣太

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 78-83. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.12

摘要（233）

PDF（pc）（5087KB）（31）

为解决海洋石油工程中水下基础设施的完整性和安全性问题，本文应用流变学测试和室内模拟实验的方法，对环氧树脂密封胶材料特性及密封性能展开了研究。研究结果表明，环氧树脂密封胶及其组分固化前为假塑性流体，具有明显的剪切变稀特性，且温度对其性质具有显著影响。材料组分以3∶1配比制成的密封胶在4℃时具有高黏特性，基于Arrhenius关系，结合实验数据获得了黏度与温度的指数关系模型。其黏度随固化时间推移表现出显著增大的趋势，在完全固化前超过200 Pa·s。另一方面，水下模拟实验研究结果证实了该密封胶具有良好的黏结性能和承压强度，在150kPa环境压力下密封性能表现优异，可以作为浅水密封结构的注胶原料。本文为海洋石油工程水下密封提供了可靠的解决方案和生产作业的安全保障指导。

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22. 基于专利分析的中国吸力式桶型基础技术发展研究

马天驰1, 郑媛2, 牛国旭3, 曹洺赫4

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 21-28. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.04

摘要（175）

PDF（pc）（4204KB）（29）

为了填补中国吸力式桶型基础技术专利分析的空白，本文基于相关的专利数据，通过专利文献计量的方法，分析了专利技术的整体发展趋势、专利类型与有效性、技术发展阶段、地域分布、创新主体以及热点领域。分析结果表明：我国吸力式桶型基础的专利技术正处于快速增长阶段，有效专利占比保持较高水平，发明专利占比接近六成，专利申请地区主要集中于沿海各经济发达区域，地域发展以从北向南发展为整体趋势，热点技术领域高度集中。未来我国专利技术发展应注重提高专利质量，均衡地区间发展，完善“产学研”协同发展，扩展技术应用领域，提高技术领域布局合理性。

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23. 面向海洋风电桩基的三维增强成像技术

胡国峰, 窦奇玮

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 42-48. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.07

摘要（112）

PDF（pc）（6247KB）（27）

利用图像声呐检测海洋风电桩基是海上风电场健康运维的重要手段。针对三维图像声呐数据稀疏导致的成像粗糙与离散性显著问题，采用基于空间分布的去噪算法（statistical outlier removal, SOR）、泊松曲面重建等图像处理技术对Echo Scope声呐的三维成像进行优化。根据局部区域定义、统计信息计算、阈值选择检测去除异常点，通过空间网格划分和求解泊松方程提取等值面，对离散数据进行曲面重建，实现了水下桩基的精细化监测。试验结果表明，该技术可提升声呐对水下桩基成像的密度、平滑性，结合高程信息增强显示技术的融合使用，可区分视像歧义，显著改善成像效果。

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24. 新型海上风电超重单桩基础气囊助浮施工工艺

张健翔, 宋云峰, 逯鹏

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 117-124. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.18

摘要（208）

PDF（pc）（9251KB）（27）

随着海上风电机组大兆瓦趋势不断增强，海上风电基础重量和尺寸也随之增加。成本最低、应用最为广泛的单桩基础，从2015年的500~700t（4MW），发展到如今的3000t（16MW），甚至未来会出现5000t的超重单桩基础。在传统的海上风电单桩基础施工工艺中，海上风电浮吊装备已经无法满足施工吊重要求。在此背景下，本文研发出气囊助浮技术。因其成本低、操作简便、可减少吊机负荷的优势，成为未来超重单桩（3000~5000t级）的潜在解决方案。本文详细探讨气囊助浮技术的理论基础、工艺设计及其优势，介绍了其在海上风电单桩基础施工中的应用及前景。研究表明，气囊助浮技术在提高施工效率、降低成本和减少环境影响方面具有显著优势，能够达到“小船干大活”的效果，未来在海上风电领域具有广阔的应用前景。

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25. 深水浅层气主动放喷模拟研究

张天玮1, 2, 庞照宇1、 2, 赵宇航3, 代晟辉3

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 22-30. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.04

摘要（131）

PDF（pc）（9407KB）（24）

浅层气地质灾害极易诱发浅层钻井事故，严重影响深水钻井作业安全。对于部分浅层气藏，通过钻导孔主动放喷浅层气，能够为深水经济、高效钻井提供保障。基于多相流表面跟踪技术和湍流模型，构建了深水浅层气主动放喷有限元数值模型。模型考虑了放喷通道尺寸、浅层气藏物性对放喷过程的影响，可以更准确地实现浅层气放喷全过程模拟。模拟结果表明：初始气藏压力由20.2MPa增加到20.8MPa，浅层气放喷效率由75.4%增加到84.9%。导孔尺寸由812″增加到1214″，浅层气释放程度由80.9%增加到90.7%。模拟结果与实际观测数据吻合程度较好，放喷时的最大逸散高度计算值误差为2.5%。研究成果为未来类似的深水钻井作业浅层气主动放喷工程提供了理论指导。

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26. 双船浮托法风机安装系统的多体耦合动力学分析

张宁博1, 安晨1, 赵天奉1, 高松林1, 倪浩乘1, 周振宇2

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 58-66. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.10

摘要（182）

PDF（pc）（7736KB）（23）

为了应对双船浮托安装风机时由于船舶运动导致的关键部件振动及应力问题，本文提出了一种针对风机安装过程中载荷转移的刚柔耦合多体动力学分析方法。通过建立双船浮托安装风机的刚柔耦合多体动力学模型，考虑了关键部件的弹性变形及其对系统整体的影响，对风机和基础的安装对接过程进行了动态分析。计算了不同工况下风机及关键部件的加速度和应力曲线，获得了动应力结果并研究了振动特性。研究表明，双船运动周期的变化会显著影响风机应力曲线的变化规律。这一研究为双船浮托安装风机系统的结构设计提供了理论基础，有助于提高安装过程的稳定性和安全性。

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27. 抛弃式测量仪探头的非线性水动力研究

黄河源1, 丘江亮1, 李中胜1, 刘锦剑2

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 67-74. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.11

摘要（141）

PDF（pc）（5707KB）（23）

抛弃式温度深测量仪（XBT）可标定海洋深度剖面的水文数据，XBT探头运动深度的准确校订关系到系统的精度。本文基于非线性水动力理论和大涡模拟计算方法，建立等比例三维CFD数值模型和水动力非线性运动方程，数值分析探头的外流场特征，以阻力系数为边界条件求解深度的解析解，进行探头入水线速度实验测定，验证深度解析解的拟合准确性。结果表明：数值模型计算的阻力系数误差小于4.39%，XBT探头的阻力来源于头部滞止区和中段逆向压差流动。以阻力系数为边界条件可推导二阶微分运动方程（FRE方程)，FRE方程的双曲反正切解析解与试验测定值的最大速度偏差为6.2%，距离偏差为3.2%，误差可控。该方法可为XBT探头的设计和工程应用提供准确的速度和深度参考，为数字化集成该型产品提供基础，提高深度标定的准确性。

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28. 探究S420超高强钢在深水导管架的应用风险及管控措施

王火平, 伦玉国, 王德洋, 肖望穗, 彭怡锦

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 47-52. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.08

摘要（202）

PDF（pc）（2510KB）（21）

流花11-1导管架是目前亚洲最深的深水导管架。与浅水导管架相比，流花11-1导管架存在着设计风险高、建造周期长、钢材生产工艺高、焊接困难等特点。本文综合分析了流花11-1导管架的风险管理，从设计风险到建造周期影响，从钢材焊接工艺到具体施焊，全面分析和评估了主要风险并采取了有效的风险控制措施，成功运用项目风险管理经验，保证了项目的质量、成本和进度，也为以后同类深水导管架项目管控提供了指导和参考。

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29. 基于CFD模拟的圆筒型FPSO OR-GREEN硫磺回收系统风浪影响特性研究

陈进福1, 宋成举2

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 84-88. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.13

摘要（113）

PDF（pc）（3298KB）（17）

随着近几年深海油气田的深入开发，含H2S油气越来越多。考虑生产人员的身体健康、环境保护以及设施防腐等方面的要求，处理H2S势在必行。相关系统和工艺在国内海上设施未有应用前例，可靠性和适应性有待验证，尤其是在晃动方向较随机的圆筒形FPSO中。在圆筒型FPSO中，首次应用OR-GREEN硫磺回收系统。在海上大风浪、FPSO晃动剧烈的情况下，OR-GREEN硫磺回收系统的油气处理反应器也会随之晃动，有可能造成反应器内的气液两相流偏流，影响反应与传质时间，进而影响天然气脱硫处理效果。本文用ANSYS Fluent软件模拟了风浪条件下反应器内的气液两相流。通过模拟，验证了设计的结构在一年一遇的风浪条件下，不会影响系统的正常运行，设计的OR-GREEN系统可以抵御一年一遇的风浪。

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30. 海洋平台导管架非滑道建造与装船技术研究及应用

马德强, 罗超, 吴斌斌, 文偲, 姜磊

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 85-88. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.13

摘要（145）

PDF（pc）（3552KB）（15）

本文探讨了导管架建造技术中非滑道卧式建造与装船的可行性。针对滑道式建造与非滑道建造，比较研究自行模块运输车装船与拖拉装船等工艺。并以番禺某导管架为例，详细阐述了导管架与装船的施工工艺与关键技术。为后续导管架非滑道建造项目提供标准化工艺及设计流程，对提高建造场地利用率，后续项目的建造标准化及建设海洋强国具有一定意义。

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31. 基于福建舰的航空母舰教学实验平台的设计与制作

张舒天, 谢一凡, 郭思行, 梁镇杰, 张一宁, 张大朋

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 9-18. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.02

摘要（51）

PDF（pc）（8170KB）（15）

小比例航空母舰模型的制作是一个总体复杂、局部简单的工程，建成的模型应具备与真实航母相似的结构和水动力性能，这对于本科阶段的设计与制作人员来说具有不小的难度。以中国海军003号航空母舰福建舰为蓝本，设计并制作了航空母舰教学实验平台，模型船与实船之间的比例大致为1∶144。此类工作对于海洋工程科普具有重要意义。

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32. 舰船模型制作介绍——以903A型综合补给舰为例

谢一凡, 张舒天, 郭思行, 梁镇杰, 张一宁, 张大朋

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 19-27. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.03

摘要（53）

PDF（pc）（14008KB）（15）

培养海洋工程人才对于建设海洋强国有着重要的意义。船舶模型在海洋工程教育中具有不可或缺的作用。为了进一步科普推广海洋工程基础知识以及船舶模型制作方法，以903A型综合补给舰为例，从模型三维设计以及船舶实体模型搭建等方面详细展示了船舶模型的制作过程。对于海洋工程的科普工作具有重要意义。

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33. 大型深水导管架滑移装船用钢制滑道块设计

李冰, 邓凯, 陈敏敏, 韩涵, 林小诗

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 45-52. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.06

摘要（42）

PDF（pc）（6452KB）（15）

导管架大型化、深水化的发展趋势带来了更高的装船难度，对位于码头前沿的滑道块性能提出了严峻挑战，传统的水泥滑道块难以满足需求，需要设计力学性能更好的钢制滑道块代替。以“海基一号”深水导管架项目为例，从力学模型、工况分解、强度校核、优化方式几个维度出发，系统阐述了导管架滑移装船用钢制滑道块的设计过程，并应用理论计算结合数值模拟的方式对钢制滑道块的不同受力状态进行了强度校核和优化分析。结果证明导管架装船启动状态为钢制滑道块的最危险受力状态，需要重点关注，而对钢制滑道块前端的结构空腔浇筑混凝土可有效降低内部结构的集中应力，提高结构可靠度。

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34. 基于级联滤波与误差触发支持向量回归的海洋航行器运动预测研究

钟一鸣1, 于曹阳1, 2, 向先波2, 3, 连琏1, 4

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 133-140. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.18

摘要（54）

PDF（pc）（3824KB）（14）

为应对复杂多变的未知环境对海洋航行器运动预测所造成的挑战，提出了一种融合级联滤波与误差触发支持向量回归（error-triggered support vector regression， ETSVR）的智能预测系统。首先，该系统基于移动平均滤波对原始数据进行预处理，以剔除异常值并抑制高频噪声，为后续预测提供高质量的数据集；其次，引入二阶扩展卡尔曼滤波对系统状态进行精确估计，进一步增强数据的平稳度和可靠性；最后，设计ETSVR算法对处理后的高质量数据集进行学习，以构建海洋航行器的运动预测模型，实现精准运动预测，并借助误差触发机制提升系统的实时性与计算效率。基于湖试数据的实验结果表明，所提出的智能运动预测系统在多项误差指标上均显著优于传统的线性回归算法。例如，在侧向速度预测中，均方误差较线性回归算法降低约53.2%；在转艏角速度预测中，最大误差减少了约58.2%。这些结果表明，提出的级联滤波与ETSVR算法相结合的智能预测系统，能够显著提升海洋航行器在复杂未知环境中的运动预测精度，具有较好的应用前景和重要的研究意义。

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35. 单桩基础施工中步进式伸缩梁系统的设计及应用

郭小亮1, 张晓东2, 张铭明2, 唐勇2, 崔文涛1, 陈冲1

海洋工程装备与技术 2024, 11 (3): 63-68. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.03.10

摘要（151）

PDF（pc）（5101KB）（13）

本文首先从现有单桩抱桩装备的抱桩系统中存在的问题出发，通过第一代步进式伸缩梁系统的设计，成功解决了推力油缸行程小的问题；其次，通过第二代步进式伸缩梁系统的设计，简化了第一代系统的构成，同时解决了推力油缸直接接触单桩的问题，从根本上解决了油缸可能损坏的问题，大大提升了系统可靠性；最后，将步进式伸缩梁系统成功应用在实际工程中，进一步验证了设计的可靠性。

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36. YJQZ海上风电基础钢管桩沉桩施工工艺研究

赵凯强, 郑江, 孙玉亮, 谢卫民, 刘国胜

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 127-132. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.17

摘要（51）

PDF（pc）（2232KB）（11）

基础钢管桩沉桩施工作为海上风电场一道重要的施工工序，其施工难度较大，要求较高。为此研究了海上风电基础钢管桩沉桩施工工艺，以提高施工功效和降低施工成本。从重难点应对措施、基础钢管桩沉桩施工工艺流程等方面深入探究了沉桩施工技术要点。研究结果表明，使用YC130液压锤锤击过程中的海利公式，可以大大地降低沉桩过程中人为确定参数带来的误差。由钢管桩起吊工程受力分析得出，吊装应该在适宜窗口期，以满足吊装动力系数的要求。优化基础钢管桩的设计并采用先进的施工技术，能够显著提高施工功效，降低施工成本。研究成果为海上风电基础钢管桩沉桩施工提供了有益的技术指导和理论支撑，并为后续相关研究奠定了基础。

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37. 基于南海某气田海底管道的变径清管器模拟测试

曹聚杭, 张捷, 张婕, 邓驰誉, 高磊, 李健, 陈娟, 龙小品, 于远方, 蒋兵兵

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 28-36. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.04

摘要（43）

PDF（pc）（8631KB）（11）

基于南海某气田变径海底管道注气排水清管工程背景，设计适用于变径率59%的海管变径清管器，对其通过性能、耐磨性能和排水性能进行研究分析。设计测试管路模拟实际的变径海底管道系统，基于测试管路采用洁净水作为驱动介质，验证了变径清管器在变径率59%的管路内的通过性能。变径清管器在20.32cm管路中密封板呈现均匀褶皱形态，其运行压力最大为4×10⁵Pa（表压），满足实际使用需求。采用压缩空气作为驱动介质，研究了变径清管器的排水性能。变径清管器由20.32cm管路运行至30.48cm管路时的运行压力较变径清管器由30.48cm管路运行至20.32cm管路时运行压力大，但前者的排水效果要优于后者。模拟测试的变径清管器将应用于南海某气田变径海底管道排水实践。

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38. 固体绝缘开关柜在海上平台的技术应用及研究

李婷婷, 王晓智, 王爱武, 王晶, 李夏玲

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 53-57. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.09

摘要（141）

PDF（pc）（4429KB）（10）

针对海上平台中压开关柜小型化需求，在陆地固体绝缘开关柜技术基础上，研制出可用于海洋油气田环境的移开式系列产品并通过型式试验认证。本文针对12kV移开式固体绝缘开关柜进行技术研究，产品可充分满足海洋油气田使用需求，为边际油田、改造扩容平台、深水浮式平台等小型化、轻量化设计提供新的中压开关柜解决方案。

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39. 膨胀压缩机转子总成国产化改造与应用

李久成

海洋工程装备与技术 2024, 11 (4): 36-40. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.04.06

摘要（198）

PDF（pc）（5386KB）（9）

天然气膨胀压缩机是天然气终端膨胀制冷工艺的关键设备，对天然气副产品回收率起到至关重要的作用。现各天然气处理终端均使用进口的膨胀压缩机组。进口机组投入大，后期的维修和备件成本高。渤海油气田某陆岸终端对已经使用多年且故障频发的2台进口膨胀压缩机（120万方/天）进行了转子总成国产化改造。国产化改造主要包括膨胀端叶轮、压缩端叶轮、主轴、轴承、隔板轴封、连接键等附属部件。首次实现渤海地区天然气陆岸终端进口膨胀压缩机转子总成国产化，机组备件不依赖进口，完全国内自主研发生产；供货渠道畅通，能够在最短的时间内采购到所需检修备件；掌控技术核心参数，缩短维修周期，节约了后期的各项检修时间及成本。对比结果表明，国产化机组零件现场应用效果良好，机组连续运行78840h无异常，远超进口零部件的使用寿命，为天然气膨胀制冷类似项目提供了国产化借鉴。

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40. 基于深度学习的码头电子围栏识别应用

孙佳哲, 邹鹰

海洋工程装备与技术 2025, 12 (1): 87-93. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.01.12

摘要（37）

PDF（pc）（7249KB）（6）

在自动化集装箱码头，自动化智能车辆（automated intelligent vehicle, AIV）代替传统的内部集装箱卡车，在码头的岸区和箱区进行货运。在这个过程中,AIV面临的一个重要挑战是需要主动识别港口环境中的各种障碍物。提出基于深度学习的方法识别港口AIV运行场景中的障碍物，把识别的信息提交到调度系统中，为后续调度规划提供依据。在实验室场景下，使用深度学习可以完成95%的识别正确率。在实际码头应用场景中，该方法达到了90%以上的识别率，并且已实际投入使用。

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