目前“海洋工程裝備”和“新材料(liao)”都已列入行業高新技(ji)術產(chan)業領域之(zhi)中,未來具(ju)體發展趨勢體現(xian)在(zai)以下幾(ji)方面。
1. 要加快雙金屬復合海洋用管研發
由于石油天然(ran)氣(qi)(qi)中(zhong)含有大量(liang)的(de)(de)(de)硫化(hua)氫(qing)、二氧(yang)化(hua)碳、氯離子等腐(fu)蝕(shi)介質,尤(you)其是(shi)海(hai)底(di)油氣(qi)(qi)田內(nei)(nei)部(bu)管(guan)(guan)(guan)道輸送的(de)(de)(de)凈(jing)化(hua)前油氣(qi)(qi)介質中(zhong)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)成(cheng)分含量(liang)高,有的(de)(de)(de)還(huan)要(yao)加熱輸送,內(nei)(nei)腐(fu)蝕(shi)問題十分突出。雙金(jin)屬(shu)復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)(guan)可(ke)有效地防止管(guan)(guan)(guan)道內(nei)(nei)部(bu)腐(fu)蝕(shi)。盡管(guan)(guan)(guan)國(guo)內(nei)(nei)已有不(bu)(bu)少(shao)廠家能夠生(sheng)產雙金(jin)屬(shu)復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)(guan),但是(shi)各廠家技術(shu)水平(ping)參差不(bu)(bu)齊(qi),普遍因(yin)技術(shu)不(bu)(bu)成(cheng)熟(shu)、規(gui)模(mo)小、質量(liang)不(bu)(bu)穩定、生(sheng)產效率低下而不(bu)(bu)能滿足需求。因(yin)此,我國(guo)須加快(kuai)(kuai)雙金(jin)屬(shu)復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)(guan)制造技術(shu)的(de)(de)(de)研究,提(ti)高產品質量(liang)的(de)(de)(de)穩定性,提(ti)高制造過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)自動化(hua)程(cheng)度。另外(wai),還(huan)要(yao)加快(kuai)(kuai)開發適應高溫(wen)、高壓(ya)、高強度、高腐(fu)蝕(shi)環(huan)境的(de)(de)(de)冶金(jin)復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)(guan),加快(kuai)(kuai)海(hai)洋腐(fu)蝕(shi)用銅復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)(guan)和鈦復(fu)合(he)(he)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)開發。
2. 提高海底管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)的質量(liang)穩定(ding)性
海(hai)(hai)底(di)管(guan)道鋪管(guan)船(chuan)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)業成本(ben)很高(gao),要(yao)降(jiang)低(di)海(hai)(hai)底(di)管(guan)道施工(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)成本(ben)就要(yao)提(ti)高(gao)海(hai)(hai)底(di)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)鋪設效率。在(zai)實際工(gong)(gong)程中發現,在(zai)鋪管(guan)船(chuan)作(zuo)業線的(de)(de)(de)(de)特定環境下,當海(hai)(hai)況環境比較惡劣但不威脅管(guan)道的(de)(de)(de)(de)安全時,影響鋪管(guan)作(zuo)業進度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)原因(yin)之(zhi)一(yi)就是管(guan)道的(de)(de)(de)(de)對中和(he)焊接,鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)橢圓度(du)(du)、厚度(du)(du)和(he)平直度(du)(du)等尺(chi)寸(cun)公差(cha)與管(guan)道的(de)(de)(de)(de)對中和(he)焊接有直接的(de)(de)(de)(de)關系。海(hai)(hai)底(di)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)材料(liao)尺(chi)寸(cun)公差(cha)須滿足DNV OSF101的(de)(de)(de)(de)要(yao)求,有些甚(shen)至比規范要(yao)求得更(geng)加嚴(yan)格(ge)(如對管(guan)道橢圓度(du)(du)和(he)厚度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求),這(zhe)樣有利(li)于提(ti)高(gao)海(hai)(hai)上施工(gong)(gong)效率,進而減少工(gong)(gong)期和(he)降(jiang)低(di)成本(ben)。
3. 應對(dui)樁體高強度、高剛性要求的研發
由于高(gao)(gao)承載力(li)和地震(zhen)荷重的(de)增大(da)(da),要求樁體(ti)對軸向力(li)和水(shui)平抗力(li)增大(da)(da),在傳(chuan)統(tong)的(de)樁體(ti)材料和尺寸中,強(qiang)(qiang)度和剛性不(bu)足的(de)情況日益增加(jia)。提高(gao)(gao)鋼管樁強(qiang)(qiang)度的(de)方法是(shi)增加(jia)管壁厚(hou)度。一般大(da)(da)口徑(jing)鋼管樁采用螺旋焊管,其(qi)卷板最大(da)(da)板厚(hou)是(shi)25mm,因此需(xu)要開發強(qiang)(qiang)度更高(gao)(gao)的(de)螺旋鋼管樁。
4. 帶焊(han)接成(cheng)形凸起(qi)鋼管(guan)的研發
提高(gao)樁體強度(du)的其他(ta)對策,有與(yu)混凝土的合成(cheng)結(jie)構,也進行了其材料和構件的開(kai)發。作為合成(cheng)結(jie)構的材料,傳統上有內表(biao)(biao)面帶(dai)筋(jin)(jin)鋼管,用(yong)于(yu)現場(chang)打鋼管混凝土樁用(yong)的材料等。內表(biao)(biao)面帶(dai)筋(jin)(jin)鋼管,是在熱軋(ya)(ya)板卷制造階段,采用(yong)軋(ya)(ya)制形(xing)成(cheng)凸起,生(sheng)產效率高(gao),適用(yong)于(yu)大量生(sheng)產。標(biao)準的焊(han)縫(feng)凸起有6mm、8mm、13mm三(san)種高(gao)度(du),根據用(yong)途和結(jie)構物(wu)正確(que)使用(yong)。
5. 管樁的大(da)口(kou)徑化
由于樁(zhuang)的(de)(de)大口徑(jing)化,可以提高(gao)(gao)樁(zhuang)體(ti)強(qiang)度和剛(gang)性。大口徑(jing)化隨著(zhu)施工機械的(de)(de)大型化、使用材料和挖掘殘土的(de)(de)增加(jia),因水(shui)平耐力不足,如果(guo)樁(zhuang)徑(jing)變大,承載力剩余多,易(yi)使成(cheng)本(ben)增加(jia)。但是,為(wei)抑制地震時的(de)(de)變形,提高(gao)(gao)樁(zhuang)體(ti)剛(gang)性是最有效的(de)(de)方法,有時會比提高(gao)(gao)壁厚(hou)、提高(gao)(gao)強(qiang)度和合成(cheng)結構更(geng)經濟(ji),設計(ji)時選擇最合理的(de)(de)對應(ying)措施很重要。可適用的(de)(de)鋼管樁(zhuang)徑(jing)根(gen)據不同(tong)施工方法和應(ying)用領域而異。
6. 海上風電建設方面(mian)
我國將(jiang)重點推動(dong)江(jiang)蘇(su)、浙江(jiang)、福建(jian)(jian)、廣東等省的海上(shang)(shang)(shang)風(feng)電建(jian)(jian)設,積極推動(dong)天(tian)津、河北、上(shang)(shang)(shang)海、海南等省(自治(zhi)(zhi)市)的海上(shang)(shang)(shang)風(feng)電建(jian)(jian)設,探索性推進遼寧、山東、廣西等省(自治(zhi)(zhi)區)的海上(shang)(shang)(shang)風(feng)電項目,到2020年(nian),全國海上(shang)(shang)(shang)風(feng)電開工建(jian)(jian)設規模達到1000萬(wan)千瓦(wa),力爭累計并網容量達到500萬(wan)千瓦(wa)以上(shang)(shang)(shang)。
總之,海上(shang)風(feng)電是(shi)可再生能源(yuan)發展(zhan)的重(zhong)要(yao)領(ling)域,是(shi)推動(dong)風(feng)電技術進(jin)(jin)步和(he)產業(ye)升級(ji)的重(zhong)要(yao)力量,是(shi)促(cu)進(jin)(jin)能源(yuan)結(jie)(jie)構(gou)調整的重(zhong)要(yao)措施。我國海上(shang)風(feng)能資源(yuan)豐(feng)富,加快海上(shang)風(feng)電項目建設,對于促(cu)進(jin)(jin)沿海地區治理大氣霧霾、調整能源(yuan)結(jie)(jie)構(gou)和(he)轉變經濟發展(zhan)方(fang)式具有重(zhong)要(yao)意義。
總(zong)之,我國在海(hai)洋工程用管方面,經(jing)過近二十年的(de)(de)發展取得(de)了(le)巨大進步,建立了(le)我國自己的(de)(de)海(hai)洋工程用管體(ti)系以及(ji)具(ju)有較(jiao)強(qiang)生(sheng)產能力。