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海洋工程范文1
中國經濟的高速發展帶來對石油天然氣的大量需求,2011年我國成品油消費2.56億噸,并以每年5-6%的速度遞增,使我國為世界第二大石油進口國。中國陸地油氣資源勘探開發程度已經很高,油氣資源正迅速減少,而我國擁有漫長的海岸線和廣闊的海域,渤海、東海、南海蘊藏著豐富的油氣資源,因此,向海洋進軍,開發新的油氣資源已成為必然趨勢。國家對“十二五”期間海洋資源開采給予高度重視,據相關機構預測,預計未來5年我國海洋工程設備市場規模每年都將超過500億美元。
海洋平臺是海上油氣資源勘探與開發的重大基礎裝備,在各類平臺中,自升式鉆井平臺占60%,主要適合于120米以內的海域。自升式鉆井平臺為鋼結構,用鋼量達3-10萬噸,主要由平臺機構、樁腿、升降機構等組成。其中升降機構的齒條需要厚度為120-230mm,屈服強度為620-760MPa的高強度厚板,并且對Z向抗層狀撕裂性能有很高要求(斷面收縮率大于45%)。目前我國主要從德國迪林根、日本JFE公司進口,國內舞鋼、寶鋼等企業也在攻關此類高強特厚鋼板。由于必須滿足5倍壓下比的要求,鑄態板坯的厚度需達1m以上,而目前常規連鑄板坯只能生產400mm厚的板坯,一些采用電渣錠、模鑄圓錠開坯后軋制的厚板雖能達到使用要求,但存在著工藝流程長、制造成本高、性能不穩定等問題。因此亟需開發短流程、低成本、高質量的模鑄板坯及其相關軋制、熱處理、焊接加工工藝,為海洋平臺裝備提供高品質坯料。
低合金高強度寬厚板制造技術除了在海洋平臺上應用外,還可輻射到船舶、電站、橋梁、管線、模具、建筑、儲油罐、壓力容器、工程機械等對寬厚板坯有重大需求的制造領域。
海洋工程范文2
船舶與海洋工程試驗水池主要分為船模拖曳水池、耐波性操縱性水池、海洋工程水池三大類,本文在總結中船九院公司已設計的諸多水池案例的基礎上,梳理了試驗水池的設計思路,闡述了比較完整的該類型水池工程的設計方法,包括水池主尺度的確定、實驗室工藝布置、主要工藝系統和模型制作工藝等。
關鍵詞:
試驗水池;工藝設計;工藝系統;模型制作
船舶與海洋工程水動力學是船舶力學的重要分支,是一門研究水面艦船、海洋工程平臺、水下運載器與周圍水流介質相互作用的交叉科學技術,技術難度高,其基本研究平臺為試驗水池。試驗水池主要分為拖曳水池、耐波性操縱性水池、海洋工程水池三大類,通過試驗水池掌握流體流動的基本物理學問題,完善計算流體力學技術,為我國船舶科技的創新發展提供基礎研究依據。包括歐美、日韓在內的世界先進造船國家都不遺余力的依托試驗水池,開展船舶與海洋工程水動力學研究,發展和創新船型技術,以持久保證并增強其核心競爭能力。鑒于此,作為基礎研究平臺的試驗水池,其工程設計的好壞直接影響船舶與海洋工程水動力學研究水平的優劣。
1工藝設計原則
1)遵守國家和行業設計規范,滿足模型試驗的工藝要求,遵循經濟性、先進性和適用性的統一,整體設施達到國內外先進水平;2)工藝布局及功能區域劃分合理,又留有適度拓展空間;3)工藝設備選型合理,技術成熟、性能穩定、質量可靠;4)科研生產、設備運作、貨物運輸、人員進出等活動有序、高效進行;5)設計中充分考慮節約用地、節約能源、節約用水、環境保護等問題。
2試驗水池類型及特點
2.1船模拖曳水池船模拖曳水池是進行各種民用及軍用船舶模型快速性及部分耐波性試驗的專業設施,可進行阻力、敞水、流線、伴流場等試驗內容,并預報實船航行性能,也可以進行水面地效應飛行試驗、水下航行試驗、大型船模高速航行拖曳試驗等,是船舶與海洋工程領域最基礎、最重要的設施[1]。由于拖曳水池重點開展船模快速性試驗,水池拖車的速度要求比較高,軌道非常長。從圖1可以看出,水池整體呈狹長條形,主要設施有造波機、拖車及軌道、圓弧形消波灘、船塢等組成,以及圍繞水池配套的公用動力站房、模型安裝調試區域、建筑上部的起重機等。
2.2耐波性操縱性水池以往操縱性和耐波性分開研究,但最新的水池大型化趨勢可以將這2種性能研究集成到一個水池平臺上進行試驗。船舶與海洋結構物的操縱性、耐波性是衡量其性能優劣的重要指標,由于研究起來相當復雜,機理尚未全部摸清,因此許多問題有賴于模型試驗,同時理論研究或計算也需通過試驗來驗證或修正。從圖2可發現,耐波性操縱性水池與船模拖曳水池具有一定的相似性,但其中的區別也相當明顯。首先,水池的長-寬比例要遠小于船模拖曳水池,水池寬度顯得比較大;其次,耐波性操縱性水池具有長邊、短邊雙向造波(即L型造波),可生成斜向波和三維短峰波。相應的,在造波機的正對面布置L型的圓弧形消波灘;另外,水池拖車跨距大,且具有X-Y平面運動的特點,便于模型在水池中開展操縱性試驗。
2.3海洋工程水池海洋工程水池是海洋平臺模型水動力試驗研究的主要設施。實際海洋平臺是定位于某一特定水深海域進行生產作業,在風、浪、流的聯合作用下,浮式平臺產生6個自由度的運動和受到海洋環境的動力荷載。比較完備的海洋工程水池必須能夠模擬復雜的海洋環境,及水深、風、浪、流等環境要素,而且產生風、浪、流的能力要足以模擬海洋平臺生存條件(百年一遇)的海況[2]。海洋工程水池是迄今為止技術最復雜、功能最齊全、造價最昂貴的水池。從圖3可以發現,海洋工程水池與耐波性操縱性水池具有一定的相似性,即具有大跨度的X-Y拖車、L型造波機和L型消波灘。但兩者的區別也比較明顯,首先在水池本體之外布置有大型的循環造流系統;其次,水池的深度比較大,局部還有一個深井,在深度方向一般設置了若干個造流層,每一層有一個獨立的水泵進行驅動;另外,水池內部還安裝有一個大面積的可升降式的假底,可以根據試驗水深需要,固定在任意一個深度上。
3水池主尺度論證
理論上而言,水池尺度越大所能測試船模尺度則越大,從而降低尺度效應提高試驗測量精度。但試驗水池的主尺度需結合市場需求、水池試驗能力、工程造價等各個方面因素進行考慮,同時水池各個參數之間相互影響,因而需綜合各個參數進行設計。
3.1船模拖曳水池1)試驗水池長度現代試驗水池多采用等速度方法進行阻力測試,它的使用范圍廣泛,而且便于采用新的試驗技術。當確定水池長度時,應根據拖車的最大設計速度,計算加速段、穩定段、測量段和制動長度,另計入造波機段、消波灘段等長度。此外,水池總長度在不顯著增加造價的基礎上,宜適當計入一定的安全距離[3]。2)試驗水池橫截面尺寸試驗水池橫截面通常為矩形,其尺寸(寬度和深度)的論證相比于長度要復雜得多,主要考慮阻塞因素[4]。根據工程經驗,當水池的橫截面積為船模橫剖面積的150倍時,阻塞效應在0.68%以內。另外,試驗水深與船模吃水、最大波長相關,一般應大于50%最大波長或15倍船模吃水。同時,為節省工程投資,結合水深的確定,池寬應不宜小于12倍的船模寬度。
3.2操縱性耐波性水池操縱性耐波性水池的長度、深度確定方式與船模拖曳水池相同,但水池寬度應滿足船模開展全回轉試驗的要求,一般為4或5倍船模長度并考慮額外的安全距離。另依據試驗規程,模型至造波機距離不小于5倍波長[1],同時考慮模型自身尺度及后方必要的模擬區域,試驗水池的凈水域寬度宜為10倍波長。
3.3海洋工程水池通常海洋工程水池的模型試驗區域為一個L0×L0的正方形區間,該區域應可容納最大的海洋試驗模型。水池造流一般沿長度方向,水流從水池進水口處到達試驗區域,需要經過一段距離L1用以消耗紊流能量以獲得穩定流速;同時,還要保證試驗區域與水池出水口處有一定距離L2,以避免出口水流流速的擾動影響。因此可確定水池凈水域長度L=L1+L0+L2。海洋工程水池的試驗最大水深D由海洋工程結構物模型系泊系統的垂向尺度決定。D=平臺實際工作水深×最大縮尺比,同時水池結構深度還要考慮假底和擱墩的高度以及干舷尺寸。海洋工程水池的寬度W主要由試驗模型尺寸及系泊方式決定,海洋工程結構物的系泊方式,主要有垂直張緊、斜向張緊和懸鏈線型系泊3種。垂直張緊型式占地小,對池寬無特殊要求。懸鏈線型系泊裝置尺寸很大,但采用混合模型試驗技術,可使其在有限的尺度內模擬大尺度系統特性,故對水池寬度也無特殊要求。對稱布置的斜向張拉裝置,占地面積大。設斜拉索與垂直方向的夾角θ,故單根斜拉索占用的水平尺度小于Dtanθ,對稱布置兩根斜拉索占用的水平尺度為2Dtanθ。若最大模型尺寸為A×B,則W=2Dtanθ+min(A,B)+C(C為模型體積余量,一般取1~2m)[5]。
4實驗室工藝布置
4.1實驗室組成實驗室組成包括試驗區域、模型制作區域、公用動力區域、模型安裝調試區域(含模型臨時貯存區域)、輔助區域、控制及辦公區域等部分。試驗區域:主要為試驗水池區域,包括主體水池、船塢、拖車、軌道、造波機等;模型制作區域:包括模型加工間、噴漆間、打磨間等;公用動力區域:變電所、水泵房、空壓站等;模型安裝調試區域:模型稱重、調節慣量、安裝儀器、試驗前調試等,以及部分模型的臨時貯存;輔助區域:包含工具間、維修間、儀器間等;控制及辦公區域:數據采集與控制室、辦公室等。
4.2實驗室主尺度實驗室的面積以軸線計算,應注明是軸線內面積。1)長度的確定在試驗水池主尺度論證結論的基礎上,并根據模型安裝調試區域的大小,主要設備的類型和數量,初步確定實驗室的長度。2)跨度的確定按工藝設備外形尺寸和具體工藝布置需要,參考工業車間設計經驗,通常大中型車間跨度在27m以上,中小型車間24~33m,跨度盡量采用3的倍數。3)柱距的選取柱距常采用6m,9m,12m,24m,因和結構設計有關,需要和建筑結構專業討論后確定。4)高度的確定實驗室的高度要滿足模型和測試設備等的安全進出和起吊要求,同時必須滿足大型拖車的運行凈空要求。
5主要工藝系統
5.1拖車及軌道系統拖車是試驗水池的主要設備,它拖曳模型達到試驗要求速度,完成各項水動力學性能試驗,獲得試驗所需的基礎數據。拖車主要由車架、中央測橋、驅動行走機構、水平導輪機構、制動系統、攝像和照明系統、電控系統等組成,如圖5所示。拖車軌道包括鋼軌、可調軌座、軌道梁。一般采用雙軌形式,即沿水池長度方向兩側池壁頂部鋪設鋼軌,采用工字型優質鋼,并間隔一定距離(例如0.5m)設置可調軌座,可以對軌道左右、高低方向進行微量調整。主要技術指標:最高車速、調速范圍、穩速精度、啟動加速度、制動加速度、中央測橋升降行程、軌距、起重能力、行走驅動方式、供電方式等。
5.2造波及消波系統試驗水池造波系統的核心裝置是造波機,其式樣較多,主要有2種類型:一是推板式造波機,適用于淺水池;二是搖板式造波機,適用于深水池。目前,國際上先進的耐波性操縱性水池和海洋工程水池,均采用的是多單元蛇形造波機,如圖6所示。多單元造波機是由許多獨立單元的搖板式造波機組成,當這些多單元的造波機以相同的頻率、相同的擺幅往復運動,且各單元造波機之間相位差為0時,則多單元造波機的作用與整體式的搖板式造波機相同,所造的波即為長峰波。若各單元造波機之間相位差相等且不為0時,則在水面造出的是與造波機板面構成一定波向角的斜波。為了消除波浪到達對岸時池壁的反射作用,在造波機對面的池壁前設置專門的消波裝置,例如池端消波灘、池側升降式消波器、造波機后部消能網,使造波機在水池中產生的波浪能夠穩定地滿足試驗的要求。主要技術指標:最大波高、有義波高、波長、周期、浪向、波譜等。
5.3造流系統試驗水池的造流系統應能模擬各種海流,目前國際上先進的海洋工程水池均采用池外循環形式的造流系統,將漩渦、回流等擾動在水池外就消除掉,以保證試驗區域內的流場的均勻度和湍流強度等特性滿足模型試驗的要求。從圖7可以看出,水流由水池外的大功率水泵驅動后,經過管路和進水廊道進入水池,再經過水池對面的出水廊道返回到管路中,形成一個完整的循環過程。另外,在水深方向上,將海洋深水試驗池的造流系統分為相互獨立的數層,分布調節各層內水泵所產生水流的流速,已達到在水池內模擬不同的垂向剖面流速。主要技術指標:表層流速、底層流速、整體平均流速、造流分層數等。
5.4造風系統試驗水池的造風系統通常由變頻儀、交流電機、軸流風機組、風速儀以及計算機數據采集系統和計算機控制系統等組成。目前,大多數海洋工程水池普遍采用局部造風的形式,其造風系統通常由多個軸流式風機并排組成,以保證造風的穩定區域足以覆蓋模型試驗的運動范圍。造風系統大多是可移動式,便于產生不同方向的風速(見圖8)。主要技術指標:最大風速、受風范圍和高度、風譜等。
5.5水深調節系統船舶與海洋結構物的工作水深大小不一,跨越相當大的范圍,水池的工作水深應能根據具體船舶與海洋結構物模型試驗的要求,模擬不同水深的海域環境條件。目前,國際上主要的海洋工程水池和部分耐波性操縱性水池采用大面積可升降的假底對水深進行調節,如圖9所示。假底一般由鋼材、玻璃鋼或混凝土制作的箱形連接組合而成,其在水中的浮力略大于自身重量。假底的上下升降調節方式為在假底下部安裝多根鋼纜,通過安裝在池邊的多個卷揚機裝置調節鋼纜長度來實現假底的上下移動,從而達到調節水深的目的。主要技術指標:假底面積、布置位置、升降行程、承載能力等。
6模型制作工藝
由于模型是按照一定比例尺縮小而成,因此其加工、制作精度要求非常高,生產流程復雜(見圖10)。首先,運進場的木材需進行一年以上的貯存和干燥,在木材含水率符合要求后方能進行機械下料,即根據船模線型,將大板裁成符合精度要求的曲線板。其次,在各曲線板之間施加膠黏劑,在冷壓機上凝固成型,以形成船模粗胚。然后,利用五軸數控切削機,對船模粗胚進行銑削作業,滿足一定的精度要求。之后,將船模進行精細化打磨,并在船模表層按工藝要求噴上底漆和面漆,達到高質量的試驗精度要求。最后,完工的船模被運進實驗室開展測試儀器的安裝、調試作業。
7結語
設計船舶與海洋工程試驗水池是一項復雜而精細的系統工程,無論工藝設計還是工程設計都具有較強的科研探索性(特別是造波、造流系統的設計和調試),只有在充分理解和消化工藝的基礎上,綜合應用成熟可靠、經濟適用的工程技術、設備、材料以及現代化的設計理念,才能設計出完善的試驗水池,在這方面還需要船舶科研機構、設計單位、施工單位的共同努力,三方面進一步協調研究并提高。自1953年我國第一座船舶與海洋工程試驗水池建成以來,在20世紀80年代形成一股水池建設的小。進入21世紀特別是2008年之后,由于國家科技創新和海洋強國戰略的實施,對基礎科研設施投入了巨大的資金,掀起了較大規模的新建水動力試驗水池的。目前,中船九院正不斷開拓水池設計業務,設計實力日臻完善,為我國船舶與海洋工程行業的發展做出了積極貢獻。
參考文獻:
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海洋工程范文3
關鍵詞:海洋工程;項目管理;效率提升
一、海洋工程項目的特點
1.作業技術標準要求高
在我國的戰略性發展計劃中,海洋產業是其中的重要產業之一。國家為了提升我國的海洋產業競爭水平,相關部門也提出了海洋工程項目的發展策略,力爭管理水平達到國際化標準。由于是海上作業,海洋管理項目工程突出的特點便是:工作地點特殊,工作環境復雜,氣象環境變化無常,對作業技術的標準要求較高。所以針對這一特點來說,工程師們不僅需要豐富的管理經驗,而且要注重細節,善于精算。隨著新技術的不斷開發,海洋管理工程也陸續的投入新技術和新產品,海洋管理工程的配置人員和操作人員必須時事填充新的管理知識和掌握新型科技技術,保證海洋工程的技術含量。由于海洋環境的特殊性,海上作業的危險系數比較高,工作時間比較緊迫,所以對工作人員的身體條件要求比較高,對警報系統和安全防護措施的設置也比較復雜。
2.團隊合作能力較強
海洋項目管理是一個精密度要求極高的工程,海洋工程項目管理所利用的資源和資金都通過嚴格的預算。海洋工程的要求條件高,工作時間又控制的比較緊張,所以對團隊合作精神和協作能力有較高的挑戰性。因此,海洋工程項目管理的完成需要明確工作目標和工作內容,然后制定系統的工作計劃。在工程的實施過程中,操作人員和管理人員要有良好的溝通和協作間的探討。為了時事了解問題出自哪個工作環節,監督工作和問題反饋平臺的建立是必不可少的。
3.環保意識要求高
由于海洋產業是我國重點發展產業之一,所以參加建設的企業較多,海洋產業建設的環境多變復雜。因此,傳統的手工管理方式已經不適用于當今的海洋產業建設發展要求,而海洋工程項目管理方式將在很大程度上提升管理效率。隨著我國環保意識的增強,在海洋產業的建設中提出了“低污染,高環保”的可持續發展要求。在海洋工程項目中做到零污染的可能性是很低的,但是嚴禁工業對海洋造成嚴重污染。環保技術的實施在整個工期中所占的比例是比較少的,所以環保技術一般是在產業實施的過程中平行投入的。海洋工程的管理目標是非常明確的,管理工期嚴格控制,安全環保質量要求高。為了提升海洋建設企業的環保意識,管理技術和產業達標標準都有明文規定,海洋項目工程的管理也由特別設定的工作人員來管理、執行,環保工作也由專業的工作人員進行專業的技術操作。工程項目的實施也指定必須配備有工序、有文件的追蹤系統。
二、海洋工程項目管理效率提升策略
1.加大技術研究和應用水平,提升海洋工程管理效率
海洋工程管理工作的開展有其自身的特殊性,例如海況、氣象條件等因素的存在都在一定程度上增加了工程項目管理難度。而在計算機等先進技術快速發展的今天,有關海洋工程項目管理技術的研究成為了當下的熱點,例如計算機技術應用有效的提升了管理工作的質量和效率,而這對保障海洋工程安全進行創造了條件。另外海洋工程與普通工程項目相比,前者作業中使用了完工管理系統,對機械完工、預調試和調試移交等進行了全面的系統化管理,這也是海洋工程項目管理中技術應用的重要環節之一。因此在今后項目管理工作中,應當加大對CMS系統設計及運行的監督管理制度,以作業總量設計為依托,制定科學合理的作業計劃、確定作業周期、協調各個環節之間的層次遞進關系,提升整個工程項目管理的數字化水平,為管理效率的提升創造條件。
2.提升項目管理水平
在進行海洋工程項目管理工作中,應當結合工程實際情況創新管理模式組合方式,通過對管理模式的靈活運用來提升整個項目管理工作的水平。通常情況下,不同管理模式的管理方法是不同的,這就要求在項目管理工作中,工作技術人員應當不斷的積累經驗,并加大創新研究力度,滿足海洋工程項目管理的基本要求,彌補傳統管理模式應用中存在的不足之處。在進行海洋工程的項目建設的過程當中,項目建設的監督管理和決策工作是首要任務,也是最基礎和最重要的程序之一,只有做好這一步才能夠充分保障海洋工程的合法性以及它在競爭市場中的公平性,這才能夠促使相關部門及人員會積極主動地建立健全并不斷優化相關市場的組織項目及其管理工作。只有擁有完善的海洋管理體系才能夠使花樣工程的發展趨于順利和發展。3.強化管理模式的靈活性增強管理模式在實際海洋工程的建設過程中的應用,選擇PMC管理模式會引發很多層面上的關系,這就要求相關部門或單位建立健全完善的權責機制和獎勵標準,努力做到獎懲分明,并適當加大投資的成本,這樣才能夠使PMC管理模式在最大程度上發揮出事半功倍的效果。另外,PMC管理模式在大型的投資項目中也能夠適應并發揮很好作用,因此,很大一部分的邊際海洋投資項目的投資方會選擇PMC管理模式來規避和轉移風險;相反的,較為小型的投資項目的投資方,尤其是指那些開發人員數量少,在相應市場中必須進行戰略轉型的投資方,可以采用PMC+EPC的管理模式,該模式絕大部分上是通過相關投資項目的建設程序以及銷售項目的業務鏈條進行的。此外,選擇STCQI的管理模式也能夠在很大程度上增加海洋工程項目管理的管理水平。
三、結束語
總的來說,海洋工程采取適當的項目管理模式能夠在很大程度上增加海洋工程項目的建設質量和建設成效,海洋工程項目管理效率的有效提升是海洋工程各大項目效率提升的根本和重要方法,進而使得項目建設的進度和結果受到廣泛的認可,才能夠使海洋工程項目更加趨于國際化,并在此基礎上不斷提升和展現自我的管理能力和管理水平。
作者:楊寧 滿新寶 單位:海洋石油工程股份有限公司
參考文獻:
[1]章國慶.海洋工程項目管理應用與研究[J].物流工程與管理,2013,35(4):110-111.
海洋工程范文4
關鍵詞:海洋工程制造業、關鍵焊接技術、焊接
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
一、前言
隨著高新技術產品的焊接工藝、焊接材料及焊接設備不斷涌現,海洋工程制造業中的關鍵焊接技術也隨著有了很大的發展,文中主要對高強鋼的焊接技術、復雜節點的焊接技術、焊接變形及焊接殘余應力的控制技術、海洋工程制造中的高壓管線焊接技術、大厚度鋼板的切割技術、海洋工程焊工技能與素質的培訓等六個方面進行了分析。
二、海工裝備制造中關鍵焊接技術的分析與研究
1、高強鋼的焊接技術
海洋工程裝備結構材料大多采用低合金高強鋼,其焊接接頭有一個非常重要的質量性能指標,就是韌性。所謂韌性是指材料在外載荷作用下抵抗開裂和裂縫擴展的能力,也就是材料在斷裂前經歷的彈塑性變形過程中吸收能量的能力,是強度和塑性的綜合體現。海洋工程裝備結構和大型船舶的焊接創新,必須保證焊接接頭具有足夠的韌性,這是前提。有些材料如EQ70鋼等,其焊接往往容易出現焊接冷裂縫的問題,這是由于焊接過程的快速加熱和快速冷卻導致焊縫金屬以及熱影響區(HAZ)具有較高的強度、較低的塑性以及較低的韌性。當焊接過程呈現低的冷卻速度時,會導致焊縫金屬及HAZ具有較低強度、較大的塑性以及較高的韌性。因此,當焊接過程呈現冷卻速度為兩種極端情況之間的某一合適狀態時,焊縫金屬及HAZ的強度、塑性和韌性將達到最佳平衡點。也就是說,在材料已經確定的情況下,熱輸入決定焊縫的性能,要得到性能優異的焊縫,就要尋求最合適的熱輸入,即最佳平衡點??梢?,企業在制造海洋工程裝備時必須要按照國際有關規范和標準所提出的熱輸入評定,即焊接工藝規程(WPS)的途徑,通過試驗進行評定而獲得有效的焊接工藝。同時,在掌握高強鋼的焊接技術中還要開展以下幾個方面的研究和試驗:焊接接頭的設計,焊接方法、焊接材料和焊接設備的選用;焊接時的預熱、后熱、層間溫度的控制;焊接接頭冷裂紋的控制;大厚度十字接頭和T型接頭焊接層狀撕裂的控制;焊接接頭的斷裂韌性(CTOD)研究和試驗。
2、復雜節點的焊接技術
海洋工程裝備的結構大都是采用絎架和管子及立柱結構,焊接接頭較為復雜,尤其在一些主要受力構件,如水平橫撐與立柱結構、立柱與上下船體結構、克令吊基座、推進器基座等復雜結構的焊接過程中,必須要嚴格控制好以下環節:結構的安裝順序,接頭的坡口角度及加工方法,焊接方法的準確選用,焊前預熱、焊時層間溫度的控制、焊后熱處理,焊接前的準備(包括持證的合格焊工、焊材的發放和儲存、管理、焊接設備、焊接環境),焊接順序的編制和實施。
3、焊接變形及焊接殘余應力的控制技術
目前可以通過數值模擬計算并結合試驗驗證的方法,較好地控制局部重要結構的焊接殘余應力,還可以采用超聲波沖擊、焊趾重熔、控制焊接線能量、焊后焊趾打磨、焊前預熱和焊后熱處理等方法來降低焊接殘余應力。
4、高壓管線的焊接技術
在海洋工程裝備制造中通常采用的高壓管材料均為低合金高強度鋼,因此在焊接中必須要嚴格按照高強度鋼的焊接技術要求進行工藝評定,從而確定焊接工藝措施并在實船平臺高壓管線上進行焊接。
5、大厚度鋼板的切割技術
在海洋工程裝備制造中常常會采用大厚度的低合金高強度鋼,比如,作為平臺升降齒條鋼,Dillimax690E鋼板經切割后可直接應用于升降齒條而不需要再加工。該齒條有C146、JU200E兩種規格,對切割技術提出了極高的要求。首先,切割的火焰必須要長達2~3米,切割嘴的風線要高速、高壓,這樣才能切割出光潔的斷面;在切割中還要防止鋼板的變形,可以采用雙頭對稱的切割技術。大厚度鋼板切割時要預先考慮增大進氣管直徑,選用專用減壓器割具,采用大罐的液氧作為助燃和切割氣體。在選用丙烷和氧氣切割時要適當地降低切割速度,最好在切割前對大厚度鋼板進行預熱以便清除鋼板表面水分,進一步提高切割質量。切割的中心焰要將切割氧的壓力調節在0.6兆帕,丙烷壓力取其1/10。
6、自動焊接技術
隨著海底管道鋪設工程量的增加,能提高鋪設效率的雙炬管道鋪設焊接機器人得到了發展。在海管鋪設施工作業時,每個焊接工作站配備兩套雙炬焊接機器人,以管道為軸心分左右舷對稱放置,以“0”點位置開始起弧,按照順時針及逆時針方向完成下向焊接。每個焊接機器人可獨立控制也可協同操作,雙頭雙炬焊接機器人系統能提高焊接效率,并且后焊炬對前焊炬的焊道有回火作用,能改善前焊炬焊道的韌性并降低接頭硬度。
對于鋪設直徑≥24寸的近海油氣管線,法國Serimax公司開發了四頭雙炬全自動焊接系統, 如圖1所示,該系統驅動四個焊頭同時工作,全部焊頭以管道頂點為起點分布在左右兩側,焊接時左側與右側的兩個焊炬進行向下焊作業。四頭焊炬同時焊接在程序控制上需要解決協同問題,工藝上則同一層之間要考慮各個機頭之間的時間錯開、不同層之間要考慮引弧位置錯開。同時打底焊采用了帶銅襯墊的內對口器背面強制成形技術,使整套設備具備很好的柔性。
圖1:四頭雙炬全自動焊接系統
7、海洋工程裝備焊工技能與素質的培養
在海洋工程裝備制造中經常采用導管架平臺,即用鋼管相貫焊接而成的空間構架,其主要焊接結構是大型管子相交的節點(K、T、Y節點),由于管壁較厚,焊接工作量大,而且該部位極容易產生疲勞破壞,因而對焊接質量要求特別嚴格。依據設計計算出的K、T、Y節點應承載受力,其焊接又分為全焊透、部分焊透和角焊縫三類。美國焊接協會鋼結構焊接規范標準AWSD1.1(2008)第四章對K、T、Y節點施焊的焊工和焊接操作者的資格有明確規定,施焊人員必須具備6GR資質的焊工證書。當主管與支管斜交角度小于30度時,根部區更是難以施焊,因此,焊工還必須要具有小角度焊工資質證書才能施焊。6GR是指焊工焊接的位置包含了空間的平、橫、立、仰的全位置,以及管斜45度帶限制圈的固定焊。在焊工資格評定中,6GR是焊接級別最高、難度最大的科目。6GR焊接操作的難點主要有三個方面:
(1)焊縫坡口面位置隨著管的弧度而發生變化,在焊接過程中熔化的鐵水受到重力影響向下流動,難以控制熔池形狀,容易出現未熔合、夾渣等缺陷。
(2)由于有限制圈的阻礙作用,在焊接過程中,焊工必須要時刻注意觀察焊接熔池的變化,注意熔孔尺寸,每個焊點與前一個焊點重合面積的大小,熔池中液態金屬與熔渣的分離等,同時運條的手也不能被限制,這對于焊工而言,是極其不適應的狀態。
(3)層間清理有難度,清理不順暢容易造成清理失誤而形成夾渣。
總之,要培養一名熟練的6GR焊工必須要按照逐級的培訓方法,先練習板對接的3G位置,再培訓管對接水平固定5度位置,直至管對接斜45度固定6GR位置。掌握這些不同位置的操作方法和技巧大約需要70天。
三、海洋工程鋼結構焊接的發展策略
深海油氣資源豐富,在未來的一段時間內,開發深海油氣資源的前景還會不斷的擴大。我國在海洋工程和平臺的建造技術逐年有所提高,而海洋工程鋼結構的焊接技術也會得到快速的發展。焊條電弧焊工藝技術和應用能力,都可以達到海洋平臺鋼的焊接要求。但焊條電弧焊的生產效率低,而且工作環境惡劣,對環境污染嚴重,不能夠保證海洋平臺的建造周期。藥芯焊絲氣體保護焊的焊接原理是將氣體保護焊熱輸入集中,不但效率高,而且很容易取得實現。這是目前是船廠主要使用的焊接方法。而隨著時代的變化,海洋平臺用鋼也需要不斷的增加厚度。新型的埋弧焊技術和氣電立焊技術不但可以提高生產率,而且能夠有效的改變海洋平臺用鋼目前的焊接現狀。海洋平臺用鋼多為大厚度鋼板的焊接方式,而窄間隙的焊接辦法可以集中能量,減少處理鋼坡口的程序,這是海洋平臺未來的主要鋼焊接發展方向。復合焊接技術能夠組合集中于所有各類的焊接辦法的獨特優點,有效的提高海洋工程鋼結構的焊接效率。而船廠不斷的普及自動化設備,一些新技術也可以利用于海洋工程鋼結構的焊接,例如機器人焊接、激光焊接等。
四、結語
綜上所述,海洋工程裝備的設計及制造中仍舊存在很多不足:一些高端制造水平不高、自主創新意識不夠等問題。因此,作為海洋工程制造中關鍵技術之一的焊接技術一定要緊緊抓住國家大力發展海洋工程制造業的這個契機,重視科技創新能力,可科技為動力推動著船舶工業的轉型升級。
參考文獻:
[1] 鄒家生:《造船工業及焊接技術的現狀和發展》,《現代焊接》,2008年04期
海洋工程范文5
為保護海洋環境,促進海洋產業的可持續發展,國家先后制定了一系列法律法規以管理和規范包括海洋工程一系列的海洋開發活動。但由于個別的條例頒布時間過長,有些已不能適用,有些規定又與現在的條例內容沖突、重疊或交叉,故法律制度亟待完善。
1.1以科學界定海洋工程的定義為基礎,實現對環境防治法律制度的完善。前面提到,對于海洋工程環境污染的定義一直未有明確的定義,而其基本的科學內涵,是污染防治得以實施的基本保障。筆者認為,想做到對海洋工程環境污染的定義,需要先對海洋工程的范圍進行科學的定義,清晰的認識海洋工程和海岸工程的定義,科學的界定范圍,保證相關法律的不重復、不交叉和不疏漏,才能有針對性的對海洋工程污染防治的相關法律問題進行完善,保證立法體系的系統性、科學性和嚴密性。
1.2開展海洋工程污染防治的專門立法工作。在海洋工程污染防治的相關法律制度方面,我國現行的法規包括《環境保護法》、《海洋環境保護法》、《憲法》等,但法規之間存在很大缺陷和漏洞,另外,因為海洋工程的復雜性和多樣性,一個籠統的法律規范顯然是全面的,這就需要設立專門針對污染防治問題的立法部門,在海洋工程建設日益密集的今天,對相關法律進行詳細的說明,跟上時代的腳步,使環境污染防治有法可依,起到法律該起的嚴肅作用。
1.3建立海洋工程污染損害的民事責任保險制度,對在海洋工程污染中受到侵害的受害人提供更為充分的救濟,另外還可增加風險規避者的海洋環境侵權損害賠償責任人的效用。制定相關法律,并對其進行真正的落實,在污染損害的潛在受害者利用和海洋工程建設方利益之間建立合理的平衡,針對此,可借鑒1976年《民事責任公約》的內容。
1.4海洋工程項目中環境行政法律責任制度的完善。海洋工程項目中的環境行政法律責任是海洋環境行政主體或者海洋工程項目企業違反相關法律規定時,不作為或者不履行義務,應當承擔的法律責任。對行政法律責任制度的完善,是為了使其污染防治有法可依,重拾法律的尊嚴,具體來說,是需要行政主體的相關工作人員,在出現問題后,承擔一定的行政處分,例如罰款、警告和責令停產停業等相關的行政法律責任。
1.5擴大海洋工程污染訴訟的主體范圍。沿海的居民,特別是漁民,對于時代賴以生存的海洋受到污染,如果不能受到合理的保護,是不公平的,所以,需確定沿海漁民對漁業的資源枯竭擁有普遍的訴權,保障他們的權利,此外,也應賦予一些組織和其他地域居民對海洋環境污染提出訴訟請求的權利?;诃h境的無主物的錯誤認識,鮮有人主張權利,所以,在海洋工程污染防治方面,賦予海域周圍居民廣泛的訴訟權是解決問題的主要途徑之一。
2結語
海洋工程范文6
兩年以上工作經驗|男|28歲(1988年11月16日)
居住地:北京
電 話:155******(手機)
E-mail:
最近工作[1年7個月]
公 司:XX有限公司
行 業:石油/化工/礦產/地質
職 位:海洋工程項目經理
最高學歷
學 歷:本科
專 業:海洋資源開發技術
學 校:北京科技大學
自我評價
本人熱心、自信、上進心強,工作認真負責,具有良好的團隊合作精神與較好的個人親和力;精力充沛,做事有條理,責任感獨立辯證思維、有理念、有思想、工作經歷涉及民營企業集團、大集體企業、政府機關、中央企業等。團隊合作中,富有親和力、溝通力、學習力、表達力和創新力。工作思路上,注重宏觀角度和辯證分析、雙贏思維。
求職意向
到崗時間:一個月之內
工作性質:全職
希望行業:石油/化工/礦產/地質
目標>,!
期望月薪:面議/月
目標職能:海洋工程項目經理
工作經驗
2013/3 — 2014/10:XX有限公司[1年7個月]
所屬行業:石油/化工/礦產/地質
工程部海洋工程項目經理
1.海工項目、水下項目、大型油氣田項目等深水項目開發階段的EPCI總包、資產完整性檢測、水下設備 、ROV、鉆井平臺、鋪管船舶、工程船舶的租賃及買賣;
2.輪機車間 FPSO海洋工程改裝管系及機械方面;
3.現負責石油P75,P76,P77三個FPSO改裝項目的機械/管系方面統括;
2011/7 — 2013/1:XX有限公司[1年4個月]
所屬行業:機械/設備/重工
質量部 海洋工程質量總管
1.參加公司項目開工前重要會議,準備項目開工所需要的質量文件;;
2.配合生產,監督、監造工程質量實施情況,按照公司的質量目標、質量方針,做好現場施工質量檢驗;
3.落實船舶規范、標準、公司質量文件、工藝文件實施的有效性;
教育經歷
2007/9— 2011/6 北京科技大學 海洋資源開發技術 本科
證書
2008/12 大學英語四級