海洋工程装备与技术

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1. 船舶压载水处理技术研究背景、进展与面临的挑战

张卫东, 杜彬, 曲慧芳, 李涛

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 1-10. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.01

摘要（389）

PDF（pc）（3948KB）（713）

船舶压载水是外来生物入侵的主要途径之一，被认为是当前海洋环境所面临的四大威胁之一。为解决该问题而制定的压载水公约规定了压载水处理的标准，已于2019年9月6日正式生效。本文回顾了压载水处理技术研究的背景与社会需求，分析了不同压载水处理技术的特点，介绍了学术界关于压载水处理技术研究的最新成果，以及产业界在压载水处理系统研发方面的努力，讨论了压载水处理在标准、经济、技术、检测和法律等不同层面面临的挑战。

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2. 俄乌冲突中无人艇海上作战模式的新突破

胡智焕, 谢威, 刘若楠, 张卫东

海洋工程装备与技术 2024, 11 (1): 18-22. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.01.03

摘要（258）

PDF（pc）（698KB）（537）

近年来，随着科技的迅猛发展，无人艇技术在军事领域的应用逐渐成为国际军事竞争的焦点之一。在俄乌冲突中，无人艇海上作战模式展现出了新的突破，为未来海上作战提供了新的思路和可能性。本文通过对俄乌战争中无人艇海上作战的实际案例分析，探讨了其在战争中的应用价值、技术特点以及未来发展趋势，旨在为相关领域的研究和实践提供参考和启示。

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3. 316L不锈钢管道腐蚀原因分析及预防措施

毕航铭

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 30-35. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.05

摘要（244）

PDF（pc）（5312KB）（189）

针对南海某采油平台投产前不锈钢管道腐蚀的问题，进行取样分析。试验所得结论为氯离子含量超标导致不锈钢管线腐蚀严重。本文探究了氯离子对316L不锈钢管线造成破坏的基本原理，同时，从海洋平台管线建造角度出发，针对如何有效预防不锈钢管线腐蚀问题提出建议，为后续海洋平台建造项目提供借鉴。

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4. 海上油田无人平台技术现状与发展趋势

隋先富, 邱浩, 张甫, 周超, 王隽妍

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 111-116. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.16

摘要（242）

PDF（pc）（2530KB）（138）

随着海上油田开发规模的不断增加，生产操作成本也迅速增加。无人平台技术由于结构简单、动设备少、生产作业费低，因此在近年来得到了广泛关注。然而，无人平台模式在生产运行过程中也暴露了修井作业成本高、登临平台难度大、设备监测难等问题。笔者通过调研当前无人平台开发过程中的先进技术和优秀做法，对无人平台开发经验进行了系统总结和概括。本文旨在为无人平台技术的进一步推广应用提供参考。

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5. 玻璃纤维增强乙烯基酯复合材料耐海水腐蚀寿命预测

李想, 刘晓, 李森, 刘程程, 刘晓彬, 高爽

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 107-110. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.15

摘要（220）

PDF（pc）（1277KB）（110）

中国南海油气田开发采用玻璃钢防护罩，保护水下生产系统的关键设施。玻璃纤维增强复合材料（玻璃钢）是目前最为常用的复合材料，广泛应用于船舶与海洋工程领域。本文通过建立玻璃钢耐海水腐蚀寿命模型，定义弯曲强度保持率，得到耐海水腐蚀寿命通用方程和深海低温条件下耐海水腐蚀寿命公式。结合常温和高温海水长期浸泡条件下的弯曲强度试验结果，预测得到玻璃纤维增强乙烯基酯复合材料在0~4℃海水温度范围内的耐腐蚀寿命约为12.28~16.55年。从弯曲强度的角度来看，耐腐蚀寿命较短，建议应用在承受低弯曲载荷的部位。

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6. 基于南海某气田的水下生产系统联合调试

蒋兵兵, 陈娟, 洪龙飞, 邓驰誉, 龙小品, 曹聚杭, 胡云海

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 11-15. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.02

摘要（180）

PDF（pc）（870KB）（273）

水下生产系统是深水油气田开发的关键装备，由水上控制部分和水下生产设施两部分组成。为了确保水下生产系统海上安装完成后，水上控制部分可实现对水下生产设施的供电、监测、控制以及应急关断，投产前须对其进行联合调试。本论文以南海某气田水下生产系统为例，介绍了水下生产系统的概况，详细探讨了水下生产系统联合调试的目的、内容和工作流程。该项技术研究有助于打破欧美在该专业板块的技术垄断，加速我国海洋油气开发自主化进程。

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7. 平台内TMD对新型Barge浮式风机振动抑制的研究

姜坤, 蔡青青, 李孙伟

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 122-129. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.18

摘要（173）

PDF（pc）（1461KB）（131）

Barge型浮式风机是发展海上风电的重要装备，其运动响应可以通过被动控制装置调谐质量阻尼器（tuned mass damper， TMD）有效抑制。基于ITI Energy Barge风机，本研究设计了新型Barge浮式风机基础，建立平台配置TMD的风机动力学模型，在浮动平台内配置不同位置、质量、阻尼参数TMD，研究风浪载荷作用下风机平台配置最优参数TMD前后浮式风机运动响应的变化。结果表明：在新型风机平台内浮筒顶部配置质量比3%、阻尼比6%的TMD后，风机塔顶前后和左右位移分别减小15.56%、 44.93%，平台纵摇和横摇抑制率达到22.97%、 62.79%，风机塔基前后和左右弯矩分别减少15.62%、 39.8%。此时，TMD控制效果最佳，风机整体稳定性大幅提高。

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8. 基于RBI完整性管理在深水油气开发中的应用

吕劲, 朱礼云, 陈妙谋, 张林

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 140-150. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.21

摘要（169）

PDF（pc）（1449KB）（69）

相对传统的基于时间和状态的检测方法，基于风险检测(RBI)是最近一些年得到快速发展和应用到大型海洋装备的一种新完整性管理检测技术。RBI技术融合数据库管理技术、材料损伤和失效机理分析技术、结构强度有限元技术、裂纹评估断裂力学技术、风险分析和等级评定技术、计算机数字化管理系统等于一体，制定出一套最优化的检测方案和策略，从而实现对高风险结构或设备重点检测，低风险结构或设备放宽检测周期，从而在保障装备结构及设备系统完整性的同时，可有效节约检测成本。本文将比较系统论述如何利用RBI技术实现海上大型油气装备的完整性管理，系统论述如何采用RBI技术对大型深水采油平台的船体、锚系和立管等的结构系统（HullMooringRiser System）进行完整性管理，并着重对基于SN曲线海洋结构疲劳进行了定量风险算例分析。

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9. 海底管道外腐蚀复合材料水下缠绕补强修复技术应用

刘军, 张传旭, 曲杰

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 24-29. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.04

摘要（169）

PDF（pc）（2356KB）（184）

海底管道在油气水输送中的安全服役至关重要，一直以来的腐蚀问题也影响着海底管道的服役寿命。复合材料补强修复技术在陆地管道上已经广泛应用，而海底管道的修复中并未展开应用。某海底管道采用复合材料水下缠绕补强修复技术开展了实践应用，通过实践应用证明复合材料水下缠绕补强修复技术是一种安全可靠的补强修复技术。本文将对复合材料水下缠绕补强修复技术的修复材料性能、修复系统的应用设计、修复系统的施工工艺展开介绍。

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10. 系泊连接装置发展现状及其在漂浮式风电中的应用

董鑫, 徐群, 邵云亮

海洋工程装备与技术 2024, 11 (1): 130-138. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.01.20

摘要（161）

PDF（pc）（4193KB）（371）

连接装置是海洋浮体系泊系统的重要组成部分，用于不同系泊组件之间以及系泊系统与浮体的连接。近几年，漂浮式风电发展迅猛，全球报道了多个示范项目，成规模的风场建设已见规划。要实现商业化，就必须进一步控制项目成本，而系泊系统作为漂浮式风电的重要组成部分，亟需通过技术创新实现降本增效。在海工行业，各种系泊连接装置已经过多年应用和验证，在系泊连接、安装、维护、更换等方面相对成熟。针对漂浮式风电应用场景，开展系泊系统优化设计，优化配置各种系泊连接装置，并在此基础上开发新的连接组件，进而提升漂浮式风电的系泊设计、制造和安装能力，从而实现风电成本有效控制。

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11. 缓波形钢悬链线立管安装方法分析

田震雷震名陈野何建文刘松钟洋

海洋工程装备与技术 2024, 11 (1): 122-129. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.01.19

摘要（159）

PDF（pc）（16905KB）（17）

标准钢悬链线立管在超水深水环境中存在屈曲和疲劳寿命短等问题，缓波形钢悬链线立管（SLWR）在标准的立管形式上引入了浮子段区域，它能够降低立管悬挂点附近的应力，同时阻隔浮体运动对着泥点区域造成的动态响应影响，从而提高立管的疲劳寿命。基于S-LAY、J-LAY、R-LAY三种铺设方式，以潜在加蓬项目为例对SLWR的安装方法进行了对比分析。结果表明：对于无浮子段的立管，三种铺设方式均具有较高的可铺设性，受限于海洋石油201船的能力，S-LAY对于12″ SLWR浮子段铺设并不可行；J-LAY和R-LAY安装方法更适用于2100m水深的12″ SLWR的正常铺设及浮子段铺设，且无论是J-LAY还是R-LAY安装方法，空管状态总体上优于充水状态；可通过降低水深、减小管道尺寸及对浮子段截面设计优化等措施，提高S-LAY工艺铺设SLWR的可行性。采用J-LAY和R-LAY安装方法，如果带浮子段的悬链线在空管状态不与铺设塔和船体等结构干扰，可允许空管工况下铺设。

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12. 海洋平台外部安防技术现状及展望

张庆国, 刘春跃, 罗松, 王水利, 刘庆

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 92-106. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.14

摘要（155）

PDF（pc）（63262KB）（128）

针对当前海洋平台外部安防系统分类不清、界定不明，以及通用性不高等问题，给出防止外部人为侵扰破坏的海洋平台安防定义，构建通用式海洋平台外部安防系统，提出行业标准化体系建设意见。详细梳理国外主要国家相关海洋平台安防装备和系统的技术方案、组成结构，以及性能指标等信息，重点关注港口、岛屿、海上油气平台应对外部人为破坏威胁的安防能力。对国内海洋平台安防相关领域的研究进展和典型应用情况进行概述说明，并结合实际需求与当前新技术和新装备发展情况，展望海洋平台安防技术与装备，给出未来建设思路与建议，可为进一步开展海洋平台外部安防技术研究和系统构建提供参考。

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13. 深远海风电制氢技术经济性分析

刘超, 李欧萍, 程光远, 沈琦, 喻西崇

海洋工程装备与技术 2024, 11 (1): 116-121. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.01.18

摘要（150）

PDF（pc）（823KB）（73）

我国深远海海上风电资源储量丰富，是未来海上风电发展的重要方向。但深远海风电面临电力消纳难、送出成本高等多方面影响，需要新的开发模式和技术创新来推动深远海风电的发展。海上风电制氢有助于提升新型电力系统灵活性和安全性，可实现能源大规模、长时段存储。本文以某200万千瓦远海风电场为算例，基于当前市场价格和文献资料，从平准化制氢成本和财务内部收益率等角度，对比分析了陆上离网制氢和海上平台制氢管道输氢两种模式的技术经济性。基于全生命周期成本分析，海上平台制氢管道输氢模式制氢成本更低，且电解水制氢系统初始投资和运维成本对成本影响显著增大。从经济性上看，当电力能够全部上网消纳时，海上风电电力上网将比陆上制氢获得更高的收益。

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14. 船舶理想上层建筑设计研究

廖世扬, 刘俊, 曾文源

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 16-23. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.03

摘要（147）

PDF（pc）（6248KB）（311）

理想上层建筑是指船体发生弯曲时上层建筑不发生弯曲，上层建筑的正应力沿高度方向一致。与强上层建筑和轻型上层建筑不同，理想上层建筑的应力水平接近于主甲板，可最大限度地发挥材料强度作用。以一艘典型的油船为研究对象，基于组合梁方法，考虑剪切迟滞效应的影响，探讨理想上层建筑的设计方法，根据上层建筑的剖面特性探究理想上层建筑的长度。结合理想上层建筑理论公式，依据船中横剖面参数，求解得到理想上层建筑的设计长度，得出理想上层建筑的理论设计方案后，借助有限元法对理想上层建筑甲板应力分布规律进行验证。验证结果表明，上层建筑正应力水平接近主甲板，可为早期理想上层建筑的设计提供参考；最后，调整上层建筑甲板厚度，达到节省材料、降低重心的目的。

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15. LNG和船用甲醇燃料选用综述

周呈, 周毅, 李萌, 孙冰, 谷禹轩

海洋工程装备与技术 2024, 11 (2): 12-14. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.02.03

摘要（140）

PDF（pc）（973KB）（213）

针对LNG价格昂贵、生产运输成本要求较高等问题，为节省人力成本，提高经济效益，考虑船用甲醇燃料取代LNG燃料。通过对比两种燃料的二氧化碳排放量、成本、管理和储存、基础设施建设、未来开发难度，阐述两种燃料的优点和局限性。

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16. 双碳背景下海上新型储能技术的适应性分析

沈琦, 李欧萍, 刘超, 程光远, 喻西崇

海洋工程装备与技术 2024, 11 (1): 106-115. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.01.17

摘要（127）

PDF（pc）（1237KB）（275）

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+电化学”和“超级电容+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。

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17. 海洋石油平台智能化技术在生产稳定性与效率提升中的应用研究

吴斌峰

海洋工程装备与技术 2024, 11 (2): 29-33. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.02.07

摘要（119）

PDF（pc）（3661KB）（129）

随着科技的不断发展，智能化技术在海洋石油平台运营中扮演着越来越重要的角色。本文首先介绍了海洋石油平台智能化技术的概念和背景；随后，详细探讨了智能化技术在提高生产稳定性和效率方面的应用，包括预测性维护、生产流程优化、智能监控以及数据驱动的决策支持；最后，总结了智能化技术对海洋石油平台生产的积极作用。

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18. 海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响

周烨琦, 王锐

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 135-139. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.20

摘要（116）

PDF（pc）（4402KB）（75）

海底光缆是现代国际通信的主要基础设施。海底沙波运动的存在，给海床上光缆铺设时放缆余量的计算带来困难。如果放缆余量偏少则会造成铺设完的光缆在沙波两个波峰间存在悬空段，悬空段光缆在洋流和内波的作用下产生的涡激振动及与底床的往复运动会产生磨蚀，因而缩短光缆安全寿命。因此，海底光缆工程设计时，合理计算放缆余量是十分主要的工作内容。本文探讨海底沙波的成因、沙波床面上光缆受害的机理，分析了光缆放缆余量的计算方法，为海底光缆工程设计提供参考。

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19. 面向偏航最小的风帆助航船攻角优化策略研究

林浩安, 陈俐

海洋工程装备与技术 2024, 11 (1): 1-9. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2024.01.01

摘要（107）

PDF（pc）（5657KB）（69）

风帆攻角决策是风帆助航船充分利用风能的关键。在船舶航行过程中，风帆产生助推力的同时也产生侧推力，引起船舶偏航和能效降低。针对该问题，本文引入侧推权重因子，建立由助推力系数与侧推力系数组成的双线性攻角决策函数，以最小航线偏离角为优化目标，利用粒子群算法求解适用于该航线的最优权重因子，从而得到在不同相对风向角下的最优攻角，既实现风帆助推船舶航行，又不依赖操舵而避免船舶偏离航向。与传统基于最大助推力法的攻角策略相比较，在相同航行时间内，航向纵向位移略有提升，侧向位移和航线偏离角大幅减小，在相对风向角波动时攻角变化较平缓，有利于风帆操纵。本文研究可为提高风帆助航船的能效提供参考。

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20. 深水导管架用超高强度钢抗层状撕裂性能评定

曾靖波, 王火平, 伦玉国

海洋工程装备与技术 2023, 10 (4): 117-121. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2023.04.17

摘要（106）

PDF（pc）（2717KB）（111）

目前，国内已建成投产的导管架平台主结构均使用355MPa级的高强度钢。为减重以满足下水驳船的施工能力，某在建深水导管架使用超过2万吨420MPa级超高强度钢，且将实现国产化。为确保导管架的建造安全，本文通过常规化学成分分析和厚度方向拉伸试验，同时采用焊接方法Z向窗型层状撕裂试验评定该深水导管架用国产超高强度钢Z向API 2Y-60厚板的层状撕裂性能和敏感性。试验结果表明，国产API 2Y-60钢厚度方向的性能良好，层状撕裂敏感性低，具备在导管架节点使用的基本条件。本研究结果保障了导管架平台安全，可为类似结构钢的首次应用论证提供参考。

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