- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:海洋工程船舶是开发、利用、保护和恢复海洋资源的各类船舶的总称,其在海洋油气开发、海洋可再生能源开发、海底矿产资源开发等领域发挥着不可替代的作用。与普通船舶相比,海洋工程船舶面临着更为复杂和严苛的海洋环境,如深海高压、强腐蚀、高风浪等,这就对其舾装提出了特殊的要求。舾装作为船舶建造的重要组成部分,其质量与性能直接影响到海洋工程船舶的整体功能与作业效果。因此,深入研究海洋工程船舶特殊舾装需求及应对方案具有重要的现实意义。
关键词:海洋工程船舶;特殊舾装;需求;应对方案
一、海洋工程船舶特殊舾装需求
(一)高精度定位系统
在复杂多样的海洋工程作业场景中,海上钻井、海底管道铺设以及电缆敷设等任务,对船舶的位置精度有着近乎严苛的要求。船舶需在波涛汹涌、暗流涌动的海面,始终保持精确位置,才能确保作业顺利推进。高精度定位系统便是达成这一目标的关键所在,它宛如船舶的 “超级指南针”,能够借助卫星信号、地面基站数据以及惯性导航等多元技术融合,对船舶位置展开实时、精准监测。一旦监测到船舶位置偏离预定航线或作业位点,系统便会即刻将数据反馈至自动控制系统。自动控制系统迅速响应,通过调整船舶的推进器功率、舵角等参数,驱使船舶平稳回归预定位置,确保船舶能在预设点位持续稳定作业。
(二)深海作业设备
伴随全球对海洋资源的探索开发逐步向深海进军,海洋工程船舶必须配备功能强大、性能卓越的深海作业设备,才能在这片神秘深邃的领域大展拳脚。其中,深海起重机是不可或缺的 “大力士”,它需具备超乎寻常的起重能力,能够轻松吊起成百上千吨的大型设备。同时,为适应深海作业中不同的作业深度与复杂工况,深海起重机还需配备超长吊臂,如同巨人的手臂,跨越深远距离,将设备精准投放至指定位置,确保深海设备安装、维护等作业顺利进行。
水下机器人(ROV)则宛如深海中的智能精灵,承担着水下探测、设备安装与维护等多项重任。在深海复杂多变的地形环境中,它要能灵活穿梭,凭借先进的推进系统与智能导航算法,实现高机动性作业。深海巨大的水压对设备耐压性能是极大考验,ROV 必须采用特殊耐压材料与结构设计,确保在千米乃至更深海域仍能稳定运行。此外,为满足多样化作业需求,ROV 还需配备多种作业工具接口,可根据实际任务快速换装不同工具,如机械手臂、水下切割设备、检测探头等,从而在恶劣的深海环境中高效执行各类精细任务。
(三)特种材料应用
海洋工程船舶长期置身于海水强腐蚀、深海高压等极端恶劣环境中,船体及舾装部件时刻面临严峻考验。因此,特种材料的科学选用与创新应用成为保障船舶安全、稳定运行的关键因素。耐腐蚀合金钢凭借其独特的合金成分与微观组织结构,在海水侵蚀下,能够形成一层致密的氧化保护膜,有效阻止腐蚀介质进一步侵入,大幅提升船体及关键部件的耐腐蚀性能。高性能复合材料,如碳纤维增强复合材料等,兼具高强度、低密度特性,不仅能减轻船舶自身重量,降低能耗,还拥有出色的耐疲劳性能与抗冲击能力,可显著提升船舶在复杂海况下的结构可靠性。
(四)环保与安全设备
在环保理念日益深入人心、海洋环境保护法规愈发严格的当下,海洋工程船舶必须肩负起环保责任,配备先进完善的环保设备。污水处理系统宛如船舶的 “肾脏”,对船舶产生的各类污水进行高效净化处理。通过物理沉淀、生物降解、化学消毒等多重工艺,将污水中的有害物质去除,使其达到严格的排放标准后,方可排入海洋,避免对海洋生态环境造成污染。废气净化装置则如同船舶的 “空气净化器”,针对船舶发动机燃烧产生的废气,采用选择性催化还原(SCR)、颗粒捕集器(DPF)等先进技术,降低废气中的氮氧化物、颗粒物等污染物排放,守护海洋上空的蓝天白云。垃圾回收设备对船舶运行过程中产生的各类固体废弃物进行分类收集、压缩处理,待船舶靠岸后统一转运至陆地进行妥善处置,杜绝垃圾入海现象。
二、海洋工程船舶特殊舾装需求的应对方案
(一)技术研发投入
海洋工程船舶在执行任务时,对高精度定位系统、深海作业设备等关键技术有着极高要求。船舶制造企业需深刻认识到这一点,显著增加技术研发资金注入,积极与权威科研机构、顶尖高校携手合作,大力开展产学研联合攻关项目。以高精度定位系统研发为例,将先进的卫星导航技术、精准的惯性导航技术以及可靠的水声定位技术有机融合,通过深入研究和反复试验,优化算法和系统架构,进而大幅提高定位精度和可靠性,确保船舶在复杂海况下也能精准作业。
(二)供应商合作优化
特种材料以及部分复杂舾装设备的供应,高度依赖专业供应商。船舶制造企业务必与优质供应商构建长期稳固的合作关系。在合作过程中,与供应商深度共享技术需求细节和市场动态信息,促使供应商紧跟船舶制造行业发展趋势,持续改进产品质量和性能。双方可联合开展研发工作,针对船舶特殊需求定制专属材料和设备。比如,与材料供应商共同探索新型耐腐蚀合金钢的研发路径,依据船舶具体结构特点和使用环境的严苛要求,运用先进的材料分析技术,精确优化材料成分,通过创新的加工工艺,提升材料的综合性能,确保其能有效应对海洋恶劣腐蚀环境,延长船舶使用寿命。
(三)质量控制体系强化
在海洋工程船舶舾装进程中,构建严密的质量控制体系是满足特殊舾装需求的核心环节。从原材料采购源头开始,到舾装部件的精细制造、精准安装以及全面调试,每个环节都要实施严格的质量检验。积极引入先进的检测设备和前沿技术,像无损检测技术,利用超声波、射线等手段,在不破坏材料和部件的前提下,精准检测内部缺陷;采用光谱分析技术,准确测定材料成分,严格把控材料质量。同时,大力加强舾装过程中的工艺控制,制定详尽且科学的工艺规范和标准操作流程,对每个操作步骤进行明确规范,确保舾装作业的精度和质量与设计要求高度契合,为船舶安全稳定运行奠定坚实基础。
(四)人员培训与团队建设
海洋工程船舶特殊舾装工作涵盖多种复杂技术和工艺,对作业人员的专业知识与技能水平要求极高。船舶制造企业必须高度重视人员培训与团队建设工作。定期组织员工参加专业技术培训课程,邀请行业内资深专家授课,分享最新的舾装技术和工艺发展动态;积极组织员工参与行业交流活动,拓宽员工视野,使其及时掌握前沿技术。此外,精心组建跨专业团队,团队成员涵盖船舶工程师、机械工程师、电子工程师、材料专家等不同领域专业人才。充分发挥各专业人员的专业优势,在实际工作中,通过定期的团队研讨和协作项目,让不同专业人员相互交流、协同作业,共同攻克舾装过程中出现的各类复杂问题,为海洋工程船舶特殊舾装工作提供强有力的人才支撑。
三、结论
总之,海洋工程船舶特殊舾装需求是其在复杂海洋环境下有效作业的关键因素。通过对高精度定位系统、深海作业设备、特种材料应用、环保与安全设备等需求的分析,以及技术研发投入、供应商合作优化、质量控制体系强化和人员培训与团队建设等应对方案的研究,可以为海洋工程船舶的建造与优化提供有益的参考。随着海洋资源开发的不断推进,海洋工程船舶将面临更多新的挑战和需求,船舶制造企业需要持续关注行业发展趋势,不断改进和创新舾装技术和方案,以提升海洋工程船舶的性能和竞争力,推动海洋工程船舶行业的持续发展,为海洋资源的开发利用提供更有力的装备支持。
参考文献
[1]谢岭.现代船舶舾装生产设计工艺研究[J].科技创新与应用,2020,(35):81-82.
[2]隋国策,马飞,贾洪伟.我国船舶舾装工艺标准现状与发展趋势分析[J].船舶标准化与质量,2020,(02):15-19+10.
作者简介:袁平,女,汉族,本科,中级工程师,研究方向:船舶与海洋工程
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