海洋石油論文范文

時(shí)間:2023-03-28 08:06:39

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海洋石油論文

篇1

隨著海上油氣開發(fā)的不斷發(fā)展,海洋石油工程技術(shù)發(fā)展迅速。目前,全世界已有2300多套水下生產(chǎn)設(shè)施、204座深水平臺(tái)運(yùn)行在全世界各大海域。目前,中國(guó)海洋石油總公司正在啟動(dòng)深水鉆井、鋪管裝備等方面的前期研究;我國(guó)的FPSO建造速度和建造質(zhì)量已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,在深水油氣田開發(fā)方面已實(shí)現(xiàn)了零的突破。在國(guó)家863計(jì)劃的支持下,深水油氣田開發(fā)公用技術(shù)平臺(tái)正在建設(shè)中。

2.海洋石油工程概論課程改革的必要性

我國(guó)海洋深水區(qū)域具有豐富的油氣資源,但我國(guó)海洋石油工程自主開發(fā)能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)僅限于200m水深之內(nèi),與國(guó)外深水海洋石油工程技術(shù)的飛速發(fā)展尚有很大距離。我校石油工程、機(jī)械工程、安全工程、海洋工程等專業(yè)均開設(shè)有“海洋石油工程概論”課程,對(duì)海洋石油開發(fā)工程進(jìn)行系統(tǒng)的介紹,能夠全面地講述海洋石油從勘探到開發(fā)的整個(gè)過程。但如今海洋石油開發(fā)技術(shù)日新月異,目前使用的教材缺乏最前沿的技術(shù)介紹,這就要求教師的課堂教學(xué)要有更前沿的科普知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,教學(xué)設(shè)備比較陳舊,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少。對(duì)于最常用的海洋石油鉆采工具,學(xué)生也缺乏直觀的認(rèn)識(shí)。受限于各種因素,我校對(duì)于海洋石油工業(yè)所需人才的培養(yǎng)還相對(duì)緩慢,因此對(duì)海洋石油工程概論課程進(jìn)行教學(xué)體系改革迫在眉睫。

3.海洋石油工程概論課程教學(xué)體系改革

3.1以前沿知識(shí)介紹為主,優(yōu)化課堂內(nèi)容

減少枯燥的理論知識(shí)講解,增加科普性知識(shí)介紹,優(yōu)化課堂教授內(nèi)容,構(gòu)建課程新體系。引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生對(duì)海洋石油工業(yè)的熱情,拓寬知識(shí)面,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在教學(xué)中滲透海洋石油開發(fā)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。制作多媒體課件,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力,鼓勵(lì)學(xué)生參與技術(shù)問題的討論,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3.2以工程培養(yǎng)為本,增加實(shí)踐教學(xué)比重

在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)量,動(dòng)畫演示海洋石油鉆采工藝流程,提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性,在教學(xué)中引入科研項(xiàng)目,充分利用現(xiàn)有的科研資源,鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目,通過實(shí)際操作鞏固所學(xué)的理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。

3.3利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,開發(fā)教學(xué)平臺(tái)

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)資源,直觀的描述實(shí)際海洋環(huán)境與海洋石油開發(fā)的特點(diǎn),開發(fā)與教學(xué)內(nèi)容相匹配的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)海洋石油工程概論課程的興趣,加深理解。建立海洋石油裝備模型展廳,以模型展示、多媒體演示及展板介紹等方式對(duì)多種主要的海洋石油鉆采、生產(chǎn)、運(yùn)輸裝備進(jìn)行展示與介紹。目前已有的海洋石油工程實(shí)驗(yàn)?zāi)P团c裝備,其中深水防噴器模擬樣機(jī)由我校機(jī)電工程學(xué)院老師自主研制開發(fā)。海洋石油開發(fā)工程技術(shù)是當(dāng)代石油開發(fā)工程技術(shù)方面的前沿性技術(shù)之一,有著廣闊的應(yīng)用前景,并且能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。海洋油氣開發(fā)工程是一門跨學(xué)科、跨部門、多領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新工程,我國(guó)海洋石油開發(fā)工程領(lǐng)域當(dāng)務(wù)之急就是盡快縮短與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之間的差距,使我們的海洋石油開發(fā)技術(shù)達(dá)到或超過國(guó)外同類技術(shù)水平,也是海洋石油工業(yè)與相關(guān)工業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

4.結(jié)語(yǔ)

篇2

英文名稱:China Offshore Oil and Gas

主管單位:

主辦單位:中海石油研究中心

出版周期:

出版地址:

語(yǔ)

種:

本:

國(guó)際刊號(hào):1673-1506

國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-5339/TE

郵發(fā)代號(hào):

發(fā)行范圍:

創(chuàng)刊時(shí)間:1989

期刊收錄:

核心期刊:

期刊榮譽(yù):

中科雙百期刊

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

《中國(guó)海上油氣》是由中國(guó)海洋石油總公司主管、中海石油研究中心主辦的石油及天然氣科學(xué)綜合性技術(shù)期刊(雙月刊、國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行,刊號(hào):CN 11-5339/TE),重點(diǎn)報(bào)道我國(guó)海洋石油和天然氣科學(xué)的重大研究成果,主要欄目有油氣勘探、油氣田開發(fā)、鉆采工程及海洋石油工程。《中國(guó)海上油氣》的前身為《中國(guó)海上油氣(地質(zhì))》和《中國(guó)海上油氣(工程)》,分別創(chuàng)刊于1987年和1989年?!吨袊?guó)海上油氣》是《中文核心期刊要目總覽》(2008年版)核心期刊,已被“聯(lián)合國(guó)《水科學(xué)與漁業(yè)文摘》”、《中國(guó)海洋文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)科技論文與引文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)期刊網(wǎng)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、《中國(guó)石油文摘》、《中國(guó)地質(zhì)文摘》等近20個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或刊物收錄。 《中國(guó)海上油氣》的前身為《中國(guó)海上油氣(地質(zhì))》與《中國(guó)海上油氣(工程)》。 《中國(guó)海上油氣(地質(zhì))》與《中國(guó)海上油氣(工程)》分別創(chuàng)刊于1987年和1989年?!吨袊?guó)海上油氣(地質(zhì))》1992年獲全國(guó)優(yōu)秀科技期刊評(píng)比二等獎(jiǎng);曾多次被評(píng)為河北省優(yōu)秀科技期刊:2002年獲全國(guó)第二屆國(guó)家期刊獎(jiǎng)百種重點(diǎn)期刊?!吨袊?guó)海上油氣(工程)》曾被評(píng)為天津市一級(jí)期刊。兩刊于2001年同時(shí)進(jìn)入“中國(guó)期刊方陣”,位于“雙百”和“雙效”層面。 《中國(guó)海上油氣(地質(zhì))》與《中國(guó)海上油氣(工程)》己被“聯(lián)合國(guó)《水科學(xué)與漁業(yè)文摘》”、《中國(guó)海洋文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)科技論文與引文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)期刊網(wǎng)》、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、《中國(guó)石油文摘》、《中國(guó)地質(zhì)文摘》等近20個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或刊物收錄或列為核心期刊。

主要欄目:

油氣勘探

油氣田開發(fā)

鉆采工程

海洋工程

獲獎(jiǎng)情況

中國(guó)期刊方陣“雙百期刊”

篇3

論文摘 要:隨著海洋石油的大力開發(fā),鉆井技術(shù)的研究至關(guān)重要,本文主要闡述海上鉆井發(fā)展及現(xiàn)狀,我國(guó)海上石油鉆井裝備狀況,海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)特點(diǎn),以及海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)發(fā)展分析。

1 海上鉆井發(fā)展及現(xiàn)狀

1.1 海上鉆井可及水深方面的發(fā)展歷程

正規(guī)的海上石油工業(yè)始于20世紀(jì)40年代,此后用了近20年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)了在水深100m的區(qū)域鉆井并生產(chǎn)油氣,又用了20多年達(dá)到水深近2000m的海域鉆井,而最近幾年鉆井作業(yè)已進(jìn)入水深3000m的區(qū)域。圖1顯示了海洋鉆井可及水深的變化趨勢(shì)。20世紀(jì)70年代以后深水海域的鉆井迅速發(fā)展起來。在短短的幾年內(nèi)深水的定義發(fā)生了很大變化。最初水深超過200m的井就稱為深水井;1998年“深水”的界限從200m擴(kuò)展到300m,第十七屆世界石油大會(huì)上將深海水域石油勘探開發(fā)以水深分為:400m以下水域?yàn)槌R?guī)水深作業(yè),水深400~1500m為深水作業(yè),大于1500m則稱為超深水作業(yè);而現(xiàn)在大部分人已將500m作為“深水”的界限。

1.2海上移動(dòng)式鉆井裝置世界擁有量變化狀況

自20世紀(jì)50年代初第一座自升式鉆井平臺(tái)“德朗1號(hào)”建立以來,海上移動(dòng)式鉆井裝置增長(zhǎng)很快,圖2顯示了海上移動(dòng)式鉆井裝置世界擁有量變化趨勢(shì)。1986年巔峰時(shí)海上移動(dòng)式鉆井裝置擁有量達(dá)到750座左右。1986年世界油價(jià)暴跌5成,海洋石油勘探一蹶不振,持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間,新建的海上移動(dòng)式鉆井裝置幾乎沒有。由于出售流失和改裝(鉆井平臺(tái)改裝為采油平臺(tái)),其數(shù)量逐年減少。1996年為567座,其中自升式平臺(tái)357座,半潛式平臺(tái)132座,鉆井船63座,坐底式平臺(tái)15座。此后逐漸走出低谷,至2010年,全世界海上可移動(dòng)鉆井裝置共有800多座,主要分布在墨西哥灣、西非、北海、拉丁美洲、中東等海域,其中自升式鉆井平臺(tái)510座,半潛式鉆井平臺(tái)280座,鉆井船(包括駁船)130艘,鉆井裝置的使用率在83%左右。目前,海上裝置的使用率已達(dá)86%。

2我國(guó)海洋石油鉆井裝備產(chǎn)業(yè)狀況

我國(guó)油氣開發(fā)裝備技術(shù)在引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新以及國(guó)產(chǎn)化方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。

2.1建造技術(shù)比較成熟海洋石油鉆井平臺(tái)是鉆井設(shè)備立足海上的基礎(chǔ)。從1970年至今,國(guó)內(nèi)共建造移動(dòng)式鉆采平臺(tái)53座,已經(jīng)退役7座,在用46座。目前我國(guó)在海洋石油裝備建造方面技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,有國(guó)內(nèi)外多個(gè)平臺(tái)、船體的建造經(jīng)驗(yàn),已成為浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置(FPSO)的設(shè)計(jì)、制造和實(shí)際應(yīng)用大國(guó),在此領(lǐng)域,我國(guó)總體技術(shù)水平已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2.2部分配套設(shè)備性能穩(wěn)定海洋鉆井平臺(tái)配套設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù)與陸上鉆井裝備類似,但在配置、可靠性及自動(dòng)化程度等方面都比陸上鉆井裝備要求更苛刻。國(guó)內(nèi)在電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)、鉆井泵及井控設(shè)備等研制方面技術(shù)比較成熟,可以滿足7000m以內(nèi)海洋石油鉆井開發(fā)生產(chǎn)需求。寶石機(jī)械、南陽(yáng)二機(jī)廠等設(shè)備配套廠有著豐富的海洋石油鉆井設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn),其產(chǎn)品完全可以滿足海洋石油鉆井工況的需要。

2.3深海油氣開發(fā)裝備研制進(jìn)入新階段目前,我國(guó)海洋油氣資源的開發(fā)仍主要集中在200m水深以內(nèi)的近海海域,尚不具備超過500m深水作業(yè)的能力。隨著海洋石油開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,深海油氣開發(fā)已成為海洋石油工業(yè)的重要部分。向深水區(qū)域推進(jìn)的主要原因是由于淺水區(qū)域能源有限,滿足不了能源需求的快速增長(zhǎng)需求,另外,隨著鉆井技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,已經(jīng)能夠在許多惡劣條件下開展深水鉆井。雖然我國(guó)在深海油氣開發(fā)方面距世界先進(jìn)水平還存在較大差距,但我國(guó)的深水油氣開發(fā)技術(shù)已經(jīng)邁出了可喜的一步,為今后走向深海奠定了基礎(chǔ)。

3海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)特點(diǎn)

3.1作業(yè)范圍廣且質(zhì)量要求高

移動(dòng)式鉆井平臺(tái)(船)不是在固定海域作業(yè),應(yīng)適應(yīng)移位、不同海域、不同水深、不同方位的作業(yè)。移位、就位、生產(chǎn)作業(yè)、風(fēng)暴自存等復(fù)雜作業(yè)工況對(duì)鉆井平臺(tái)(船)提出很高的質(zhì)量要求。如半潛式鉆井平臺(tái)工作水深達(dá)1 500~3 500 m,而且要適應(yīng)高海況持續(xù)作業(yè)、13級(jí)風(fēng)浪時(shí)不解脫等高標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2使用壽命長(zhǎng),可靠性指標(biāo)高

高可靠性主要體現(xiàn)在:①?gòu)?qiáng)度要求高。永久系泊在海上,除了要經(jīng)受風(fēng)、浪、流的作用外,還要考慮臺(tái)風(fēng)、冰、地震等災(zāi)害性環(huán)境力的作用;②疲勞壽命要求高。一般要求25~40 a不進(jìn)塢維修,因此對(duì)結(jié)構(gòu)防腐、高應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)型式以及焊接工藝等提出了更高要求;③建造工藝要求高。為了保證海洋工程的質(zhì)量,采用了高強(qiáng)度或特殊鋼材(包括Z向鋼材、大厚度板材和管材);④生產(chǎn)管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上運(yùn)輸、海上安裝甚為復(fù)雜,生產(chǎn)管理明顯地高于常規(guī)船舶。

3.3安全要求高

由于海洋石油工程裝置所產(chǎn)生的海損事故十分嚴(yán)重,隨著海洋油氣開發(fā)向深海區(qū)域發(fā)展、海上安全與技術(shù)規(guī)范條款的變化、海上生產(chǎn)和生活水準(zhǔn)的提高等因素變化,對(duì)海洋油氣開發(fā)裝備的安全性能要求大大提高,特別是對(duì)包括設(shè)計(jì)與要求、火災(zāi)與消防及環(huán)保設(shè)計(jì)等HSE的貫徹執(zhí)行更加嚴(yán)格。

3.4學(xué)科多,技術(shù)復(fù)雜

海洋石油鉆井平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析涉及了海洋環(huán)境、流體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)、船舶技術(shù)等多門學(xué)科。因此,只有運(yùn)用當(dāng)代造船技術(shù)、衛(wèi)星定位與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)電與液壓技術(shù)、現(xiàn)代環(huán)保與防腐蝕技術(shù)等先進(jìn)的綜合性科學(xué)技術(shù),方能有效解決海洋石油開發(fā)在海洋中定位、建立海上固定平臺(tái)或深海浮動(dòng)式平臺(tái)的泊位、浮動(dòng)狀態(tài)的海上鉆井、完井、油氣水分離處理、廢水排放和海上油氣的儲(chǔ)存、輸送等一系列難題。

4海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)發(fā)展

世界范圍內(nèi)的海洋石油鉆井平臺(tái)發(fā)展已有上百年的歷史,深海石油鉆井平臺(tái)研發(fā)熱潮興起于20世紀(jì)80年代末,雖然至今僅有20多年歷史,但技術(shù)創(chuàng)新層出不窮,海洋油氣開發(fā)的水深得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

4.1自升式平臺(tái)載荷不斷增大

自升式平臺(tái)發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)是:采用高強(qiáng)度鋼以提高平臺(tái)可變載荷與平臺(tái)自重比,提高平臺(tái)排水量與平臺(tái)自重比和提高平臺(tái)工作水深與平臺(tái)自重比率;增大甲板的可變載荷,甲板空間和作業(yè)的安全可靠性,全天候工作能力和較長(zhǎng)的自持能力;采用懸臂式鉆井和先進(jìn)的樁腿升降設(shè)備、鉆井設(shè)備和發(fā)電設(shè)備。

4.2多功能半潛式平臺(tái)集成能力增強(qiáng)

具有鉆井、修井能力和適應(yīng)多海底井和衛(wèi)星井的采油需要,具有寬闊的甲板空間,平臺(tái)上具有油、氣、水生產(chǎn)處理裝置以及相應(yīng)的立管系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)控制中心等。

4.3新型技術(shù)FPSO成為開發(fā)商的首選

海上油田的開發(fā)愈來愈多地采用FPSO裝置,該裝置主要面向大型化、深水及極區(qū)發(fā)展。FPSO在甲板上密布了各種生產(chǎn)設(shè)備和管路,并與井口平臺(tái)的管線連接,設(shè)有特殊的系泊系統(tǒng)、火炬塔等復(fù)雜設(shè)備,整船技術(shù)復(fù)雜,價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出同噸位油船。它除了具有很強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力、投資低、見效快、可以轉(zhuǎn)移重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)外,還具有儲(chǔ)油能力大,并可以將采集的油氣進(jìn)行油水氣分離,處理含油污水、發(fā)電、供熱、原油產(chǎn)品的儲(chǔ)存和外輸?shù)裙δ埽蛔u(yù)為“海上加工廠”,已成為當(dāng)今海上石油開發(fā)的主流方式。

4.4更大提升能力和鉆深能力的鉆機(jī)將得到研發(fā)和使用

由于鉆井工作向深水推移,有的需在海底以下5000~6000m或更深的地層打鉆,有的為了節(jié)約鉆采平臺(tái)的建造安裝費(fèi)用,需以平臺(tái)為中心進(jìn)行鉆采,將其半徑從通常的3000m擴(kuò)大至4000~5000m,乃至更遠(yuǎn),還有的需提升大直徑鉆桿(168·3mm)、深水大型隔水管和大型深孔管等,因此發(fā)展更大提升能力的海洋石油鉆機(jī)將成為發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

篇4

――選自《中國(guó)海洋大學(xué)校歌》

21世紀(jì)是海洋世紀(jì),走向海洋成為國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)與時(shí)代潮流。黨的十報(bào)告從戰(zhàn)略高度對(duì)海洋事業(yè)發(fā)展作出了全面部署,明確提出了要“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”。

朱慶林自2005年6月作為中國(guó)海洋大學(xué)海洋資源與權(quán)益綜合管理專業(yè)的第一個(gè)博士畢業(yè)留校任教至今,在海洋功能評(píng)價(jià)、海洋環(huán)境、資源評(píng)價(jià)及海域使用論證領(lǐng)域不懈努力,辛勤耕耘,傳承著“傳道、授業(yè)、解惑”的薪火,成績(jī)斐然。

八年來,他作為學(xué)校的骨干教師,先后主講了《海洋管理概論》、《海域使用管理》、《海洋環(huán)境保護(hù)》(自編教材)等本科課程及《海洋環(huán)境評(píng)價(jià)》(自編教材)、《海洋綜合管理》、《海洋環(huán)境管理》(自編教材)等研究生課程,承擔(dān)了研究生教育中心組織的“國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心專業(yè)培訓(xùn)”授課任務(wù),為中國(guó)海監(jiān)九期上崗培訓(xùn)講授課程《海洋環(huán)境管理》,并被中國(guó)海監(jiān)總隊(duì)制作成錄像作為中國(guó)海監(jiān)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)中國(guó)海監(jiān)行政執(zhí)法人員上崗資格培訓(xùn)課程。教材《海洋環(huán)境保護(hù)》獲中國(guó)海洋大學(xué)2011年度教材建設(shè)基金資助項(xiàng)目,并于2011年11月由中國(guó)海洋大學(xué)出版社出版。他多次參加了大型學(xué)術(shù)會(huì)議,獲得了《海域使用論證資格證書》和《環(huán)境影響評(píng)價(jià)資質(zhì)證書》,先后獨(dú)自或合作發(fā)表了《近海及海岸帶功能評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型研究》、《基于海洋產(chǎn)業(yè)集聚的海洋科技人才集聚力綜合評(píng)價(jià)研究》等科研論文,以及《中國(guó)海監(jiān)繼續(xù)教育模式創(chuàng)新與實(shí)踐》等教學(xué)論文。其教學(xué)、科研事跡先后被《中國(guó)科技成果》和《中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)》報(bào)道。

在教書育人的同時(shí),他先后參加或主持了蓬萊電廠海洋環(huán)境影響評(píng)價(jià);福建羅源火電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)及數(shù)值模擬試驗(yàn)及海洋環(huán)境評(píng)價(jià)補(bǔ)充(主持);煙臺(tái)污水處理廠排污混合區(qū)海洋環(huán)境影響報(bào)告修編;浙江舟山成品油碼頭及配套設(shè)施工程海域使用論證(主持);山東石島灣核電廠廠址海洋環(huán)境影響評(píng)價(jià)(主編);福州港江陰港區(qū)15#-17#泊位工程項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、海洋環(huán)境影響評(píng)價(jià)、海域使用論證(主持);福州港江陰港區(qū)8#、9#泊位工程海洋環(huán)境影響評(píng)價(jià)、海域使用論證(主持);山東成山頭海域建設(shè)波浪能、潮流能海上試驗(yàn)與測(cè)試場(chǎng)的論證及工程預(yù)設(shè)計(jì);雙島灣區(qū)域規(guī)劃泥沙沖淤及水動(dòng)力專題研究(主持);國(guó)電濰坊風(fēng)電項(xiàng)目海域使用論證及電纜路由論證(主持);青島煉化液體化工品碼頭工程海域使用論證報(bào)告書(主編);國(guó)家海洋軟科學(xué)項(xiàng)目“海洋功能評(píng)估數(shù)學(xué)模型研究”(主持);“海洋功能評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型軟件”(主持)等工作。

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【關(guān)鍵詞】工程結(jié)算;工程造價(jià);采辦管理;合同管理

1引言

對(duì)現(xiàn)代企業(yè)的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)而言,采辦及合同管理是其成本管理中十分重要的組成部分。海洋石油工程項(xiàng)目往往為一些工程量十分龐大、復(fù)雜且工程周期較長(zhǎng)的大型工程,在工程的建設(shè)中投資控制貫穿于整個(gè)項(xiàng)目生命周期,工程合同則是實(shí)施階段工程項(xiàng)目的主要控制依據(jù),因此,采辦及合同管理對(duì)海洋石油工程的整體工程結(jié)算以及造價(jià)部分的影響十分巨大,其管理質(zhì)量會(huì)直接影響到海洋石油工程的建設(shè)實(shí)施質(zhì)量以及投資收益。

2海洋石油工程項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化采辦方法

當(dāng)前在海洋石油工程項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化采辦方法上主要有OEF采辦與CFE采辦2種,其中,OEF采辦是指項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備、材料由業(yè)主采購(gòu),CFE采辦是指EPCI總包合同工作范圍除業(yè)主采辦之外的輔助材料、設(shè)備由施工承包商采購(gòu)[1]。在海洋石油工程項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化采辦方法上,其和一般性的工程標(biāo)準(zhǔn)化采購(gòu)辦法一致,均分為公開招標(biāo)、邀請(qǐng)招標(biāo)、競(jìng)爭(zhēng)性談判和議標(biāo)等采辦方式。首先為公開招標(biāo),是指以招標(biāo)公告的方式邀請(qǐng)不特定的供應(yīng)商投標(biāo),通過的評(píng)標(biāo)方法確定供應(yīng)商。邀請(qǐng)招標(biāo)是指招標(biāo)人以投標(biāo)邀請(qǐng)書的方式邀請(qǐng)?zhí)囟ǖ姆ㄈ嘶蛘咂渌M織投標(biāo),一般會(huì)在前期技術(shù)交流充分的基礎(chǔ)之上,按照招標(biāo)法規(guī)定,選擇3家及以上經(jīng)過資格預(yù)審合格的供應(yīng)商參與投標(biāo)。由于海洋石油工程行業(yè)具有特殊及專業(yè)性,行業(yè)里具有相應(yīng)資質(zhì)及能力的供應(yīng)商數(shù)量有限,采用競(jìng)爭(zhēng)性的方式來快速鎖定相關(guān)資源;議標(biāo)采辦是指與特定供應(yīng)商的直接采辦方式,此種采辦方式適用于所需服務(wù)、貨物行業(yè)內(nèi)只有一家供應(yīng)商能夠滿足要求,具有不可替代性,采用議標(biāo)方式得到相關(guān)服務(wù)和貨物。

3標(biāo)準(zhǔn)化采辦對(duì)工程結(jié)算與工程造價(jià)的影響

標(biāo)準(zhǔn)化采辦對(duì)工程結(jié)算與工程造價(jià)的影響巨大,對(duì)于海洋石油工程而言,其所產(chǎn)生的影響主要集中在4個(gè)方面:(1)有利于促進(jìn)海洋石油工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造標(biāo)準(zhǔn)化,采辦標(biāo)準(zhǔn)化即從建設(shè)物資源頭上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,繼而對(duì)后續(xù)的設(shè)計(jì)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化有著顯著推動(dòng)作用;(2)節(jié)約采購(gòu)成本,標(biāo)準(zhǔn)化采辦可省去一些物資價(jià)格和質(zhì)量部分的談判空間,同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化采辦也意味著大規(guī)模采購(gòu),必然會(huì)引起量大價(jià)廉效應(yīng),繼而有助于降低采購(gòu)成本;(3)穩(wěn)定資源質(zhì)量,標(biāo)準(zhǔn)化采辦的基本性質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)采購(gòu)物質(zhì)各項(xiàng)性能的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,自然有助于海洋石油工程建設(shè)所需材料的質(zhì)量穩(wěn)定性;(4)培養(yǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)商,不同的供應(yīng)商在所提供物資標(biāo)準(zhǔn)上存在一定差異,而當(dāng)物資標(biāo)準(zhǔn)確定后,相應(yīng)的供應(yīng)商也可以得到確定,只要標(biāo)準(zhǔn)不更換供應(yīng)上便不會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)商突然更換的情況,因此,還有助于供應(yīng)商的穩(wěn)定。

4合同管理對(duì)工程結(jié)算及工程造價(jià)的影響

4.1招投標(biāo)文件質(zhì)量對(duì)工程結(jié)算以及工程造價(jià)的影響

招投標(biāo)文件是簽訂合同的重要基礎(chǔ),海洋石油工程施工合同是按照招投標(biāo)文件進(jìn)行簽訂的,招投標(biāo)文件是合同的重要組成部分,因此,招投標(biāo)文件的質(zhì)量對(duì)后續(xù)合同的簽訂、施工管理、工程結(jié)算以及工程造價(jià)具有重大的影響?,F(xiàn)今,有一定數(shù)量的海洋項(xiàng)目工程為了加快施工進(jìn)度,同時(shí)進(jìn)行施工以及設(shè)計(jì)工作,致使在海洋石油工程招標(biāo)時(shí),施工圖紙還沒有完成,圖紙的設(shè)計(jì)深度不能夠滿足海洋石油工程的招標(biāo)需求,工程清單以及工作范圍缺少合理依據(jù),會(huì)使招標(biāo)單位的海洋石油工程清單不明確,文件中存在漏項(xiàng)的問題,這一系列的問題會(huì)導(dǎo)致價(jià)格確認(rèn)不合理,無(wú)法有效控制工程造價(jià),另外,招標(biāo)文件當(dāng)中的工作范圍是依照施工圖紙制定的,是業(yè)主同中標(biāo)單位簽訂合同的具體依據(jù),也是工程結(jié)算的依據(jù),部分施工單位無(wú)法出示工程清單以及相關(guān)技術(shù)說明,這會(huì)影響整體施工效果。因此,招標(biāo)文件的內(nèi)容質(zhì)量對(duì)工程結(jié)算以及工程造價(jià)具有很大的影響。

4.2合同的不同模式對(duì)工程結(jié)算以及工程造價(jià)的影響

規(guī)定總價(jià)的合同條款一旦確定,通常不會(huì)允許對(duì)合同價(jià)格進(jìn)行調(diào)整,由施工的一方對(duì)海洋石油工程總量以及價(jià)格等風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行承擔(dān)。按照以往的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看,雖然固定總價(jià)合同對(duì)業(yè)主具有很大的益處,但并不是所有的海洋石油工程項(xiàng)目都適用于簽訂總價(jià)固定合同。固定總價(jià)需要以固定內(nèi)容以及明確的工作范圍作為基礎(chǔ),在海洋石油工程項(xiàng)目規(guī)模較大、周期較長(zhǎng)以及設(shè)計(jì)不深入的情況之下,采用總價(jià)固定模式是不合適的。在海洋石油工程項(xiàng)目不明確以及不可控制的因素較多時(shí),應(yīng)用該種合同模式會(huì)導(dǎo)致海洋石油工程量錯(cuò)算,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,所以,在該種情況之下,無(wú)法有效地執(zhí)行合同條款,使合同的約束作用降低,進(jìn)而使其流于形式,對(duì)海洋石油工程的工程結(jié)算以及工程造價(jià)有很大影響。

4.3合同的簽訂過程對(duì)工程結(jié)算以及工程造價(jià)的影響

首先,海洋石油工程合同是按照招標(biāo)文件進(jìn)行簽訂的,許多業(yè)主方在海洋石油工程的招標(biāo)階段時(shí)間較為緊張,沒有重視招標(biāo)文件的重要作用,在簽訂合同的過程中,隨意更改合同當(dāng)中的重要條款,這種做法已經(jīng)違反了我國(guó)招標(biāo)以及投標(biāo)的相關(guān)規(guī)定。其次,部分單位利用評(píng)標(biāo)的價(jià)格取標(biāo)價(jià)格,使工程造價(jià)得以增加。為了保證評(píng)標(biāo)過程的公平合理性,針對(duì)投標(biāo)價(jià)格中漏項(xiàng)以及缺項(xiàng)問題,評(píng)委要按照評(píng)標(biāo)規(guī)則對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,在一般狀況下,投標(biāo)方在工程清單中沒有填寫相關(guān)報(bào)價(jià),簽訂合同之后執(zhí)行投標(biāo)報(bào)價(jià),不予以調(diào)整,施工單位要為自身的失誤付出代價(jià)。最后,合同當(dāng)中沒有對(duì)施工界面進(jìn)行合理劃分,會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)有所增加,合同中對(duì)施工單位的工作范圍以及施工界面劃分不明確,使各個(gè)施工單位相互推諉責(zé)任,給海洋石油工程的施工管理造成困難。

4.4合同條款變更對(duì)工程結(jié)算以及工程造價(jià)的影響

合同條款變更不明確以及海洋石油工程施工的過程中沒有嚴(yán)格執(zhí)行合同條款規(guī)定,會(huì)使海洋石油工程在結(jié)算時(shí)產(chǎn)生糾紛。隨著詳細(xì)設(shè)計(jì)及加工設(shè)計(jì)的深入,海洋石油工程項(xiàng)目施工的過程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生形式變更,而對(duì)于規(guī)模大、周期較長(zhǎng)以及技術(shù)復(fù)雜的海洋石油工程項(xiàng)目,變更的量會(huì)更大一些。另外,由于工程總體設(shè)計(jì)不完善,合同沒有明確的規(guī)定工作范圍也會(huì)增加變更概率,同時(shí)海洋石油工程的變更量會(huì)直接影響整體的工程造價(jià)。

5結(jié)語(yǔ)

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論文關(guān)鍵詞:智能建筑 節(jié)能 經(jīng)濟(jì)效益

論文摘要:本文以海洋石油大廈A座節(jié)能改造為例,提出了智能建筑節(jié)能的6個(gè)措施,分別為提高室內(nèi)溫度控制精度、對(duì)室內(nèi)新風(fēng)量進(jìn)行控制、機(jī)電設(shè)備的最佳啟停控制、空調(diào)水系統(tǒng)平衡與變流量管理、克服暖通設(shè)計(jì)帶來的設(shè)備容量冗余和能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用。

一 、海洋石油大廈A座的基本情況

海洋石油大廈A座于1997年春季投入使用,整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)沒有安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置,這樣一方面造成動(dòng)力能源消耗巨大,冬天有些房間溫度太高,夏季有些房間溫度又太低,即浪費(fèi)了能源又對(duì)人體不利。另一方面中央空調(diào)整個(gè)機(jī)組全部靠人工操作的辦法,難以保證系統(tǒng)的正??煽窟\(yùn)行,也難以提供舒適的溫度,在2004年時(shí),根據(jù)海洋石油大廈A座的現(xiàn)狀,對(duì)其進(jìn)行了局部的改造從而節(jié)約了能源,具體節(jié)能的措施和經(jīng)濟(jì)效益分析如下。

二 、海洋石油大廈A座節(jié)能改造措施

2.1 提高室內(nèi)溫度控制精度。室內(nèi)溫度的變化與建筑節(jié)能有著緊密的相關(guān)性。據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局統(tǒng)計(jì)資料表明,如果在夏季將設(shè)定值溫度下調(diào)1℃,將增加9%的能耗,如果在冬季將設(shè)定值溫度上調(diào)1℃,將增加12%的能耗。因此將室內(nèi)溫度控制在設(shè)定值精度范圍內(nèi)是空調(diào)節(jié)能的有效措施。針對(duì)這種狀況在海洋石油大廈A座4層和5層的每臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管的供水管道上加裝一套自動(dòng)水流調(diào)節(jié)閥并在房間內(nèi)安裝溫度控制器,溫控器可以自動(dòng)檢測(cè)到房間內(nèi)的溫度,當(dāng)辦公人員設(shè)定的溫度值與實(shí)際溫度不一致時(shí),溫控器就會(huì)驅(qū)動(dòng)水流調(diào)節(jié)閥動(dòng)作,從而改變風(fēng)機(jī)盤管的制冷量,達(dá)到房間內(nèi)實(shí)際的溫度與設(shè)定的溫度一致,這種自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度節(jié)約了能源,同時(shí)在4層和5層的盤管上加時(shí)控開關(guān),控制非上班期間盤管的運(yùn)行,從而節(jié)約能源。

新風(fēng)量控制。海洋石油大廈A座在各層均安裝了新風(fēng)機(jī)組,新風(fēng)機(jī)組也沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,如大廈A座一樓西側(cè)新風(fēng)機(jī)組本身能量過大,制冷量為70950Kcal/h,供冷面積為407㎡,根據(jù)這樣的面積測(cè)算407㎡制冷量取值范圍在36654-48874 Kcal/h比較合理,新風(fēng)量過大會(huì)導(dǎo)致房間內(nèi)的溫度過低,不僅浪費(fèi)了能源,還對(duì)身體不利,針對(duì)這種情況,2000年在渤海公司綜合協(xié)調(diào)部調(diào)度室房間內(nèi)安裝了一臺(tái)VAV末端風(fēng)量控制器,該裝置可以根據(jù)房間的設(shè)定溫度對(duì)全新風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行自動(dòng)控制,當(dāng)供冷或供熱溫度超過該房間的設(shè)定值時(shí),該裝置會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量,而原來設(shè)計(jì)沒有考慮到這種情況,并且本身的能量又過大,當(dāng)這個(gè)房間不需要太多的風(fēng)量時(shí),它會(huì)關(guān)小進(jìn)風(fēng)閥,而風(fēng)機(jī)并不因這種變化而改變它的送風(fēng)量,因?yàn)樾嘛L(fēng)機(jī)組是定風(fēng)量的裝置,所以多余的風(fēng)量被壓向其它房間,導(dǎo)致其它房間冬季過熱或夏季過冷,在2003年又進(jìn)行了深入的調(diào)研,在一樓西的新風(fēng)機(jī)組上安裝了變頻器,通過變頻器控制風(fēng)機(jī)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,從而減少送風(fēng)量,使問題徹底解決。

2.3 機(jī)電設(shè)備最佳啟停控制。海洋石油大廈A座就進(jìn)行了改造,將部分新風(fēng)機(jī)組進(jìn)行了啟停控制,早上7:30開機(jī),晚上17:30關(guān)機(jī),周六和周日停止運(yùn)行。海洋石油大廈的茶爐原來24小時(shí)運(yùn)行,從2004年開始安裝了時(shí)控開關(guān),每天早上6:00運(yùn)行,晚上18:00停止運(yùn)行。所以在新建的辦公樓中應(yīng)充分考慮節(jié)能措施,還有照明的節(jié)能控制等。新風(fēng)機(jī)組:除1、3、4、7、8層外,其它樓層19:00~7:00停止新風(fēng)機(jī)組運(yùn)行比長(zhǎng)期運(yùn)行每天節(jié)約1570.8KW/h,即:(110.85KW×24)-(90.8KW×12)=1570.8KW/h,每年可節(jié)約1570.8×1.1130×365=638130元。電熱水器安裝定時(shí)器后,每天工作按8小時(shí)通電加熱計(jì)算,除1、3、4層全天候運(yùn)行外,其它樓層18:00~6:00停止工作,比全部長(zhǎng)期工作時(shí)每天可節(jié)約電量684KW/h;(175.5 KW×8h)-{(171KW×4h)+(4.5KW×8h)} = 684KW/h,每年可節(jié)約684×1.1130×365=277872元;大廈A座安裝空調(diào)盤管時(shí)控器,約控制盤管410臺(tái),從22:00~7:00停止運(yùn)行,每天停運(yùn)9小時(shí),平均每臺(tái)盤管功率為20W,每天可節(jié)約電量73.8KW/h。410臺(tái)×0.02KW×9小時(shí)=73.8KW/h;每度1.113元,每年共節(jié)約29981元。 轉(zhuǎn)貼于

2.4 空調(diào)水系統(tǒng)平衡與變流量管理。通常在沒有采用對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效的空調(diào)供水系統(tǒng)平衡與變流量管理時(shí),常規(guī)的做法是以恒定供回水壓力差的方式來設(shè)定空調(diào)控制算法,結(jié)果溫濕度控制精度很差,能量浪費(fèi)也是極其明顯的。這是由于在恒定的供回水壓力差之下,自平衡能力很差,流量值與實(shí)際熱交換的需要量想差甚遠(yuǎn),往往因而造成溫濕度失控,能量浪費(fèi)和設(shè)備受損。通過對(duì)空調(diào)系統(tǒng)最遠(yuǎn)端和最近端(相對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)供回水積水器而言)的空調(diào)機(jī)在不同供能狀態(tài)和不同運(yùn)行狀態(tài)下的流量和控制效果測(cè)量參數(shù)分析可知空調(diào)系統(tǒng)具有明顯的動(dòng)態(tài)特點(diǎn),運(yùn)行狀態(tài)中樓宇自控系統(tǒng)按照熱交換的實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)節(jié)著各臺(tái)空調(diào)機(jī)的電磁閥,控制流量進(jìn)行相應(yīng)變化,因此總的供回水流量值也始終處于不斷變化之中,為了響應(yīng)這種變化,供回水壓力差必須隨之有所調(diào)整以求得新的平衡。應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立變流量控制數(shù)學(xué)模型(算法),將空調(diào)供回水系統(tǒng)由開環(huán)系統(tǒng)變?yōu)殚]環(huán)系統(tǒng)。

2.5 克服暖通設(shè)計(jì)帶來的設(shè)備容量冗余。目前我國(guó)絕大多數(shù)暖通系統(tǒng),為了保證能在最不利的環(huán)境情況下正常運(yùn)行,在設(shè)計(jì)時(shí)往往采用靜態(tài)方法計(jì)算負(fù)荷,而且還乘以較大的安全系數(shù),以至于在設(shè)備(如制冷機(jī)組、冷凍水泵、冷凍水泵、風(fēng)機(jī)等)選型方面往往偏大。暖通系統(tǒng)是一個(gè)典型的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),一年之中的負(fù)荷絕不是均勻分布的,即使是一天之中的負(fù)荷也是隨時(shí)間而變化的。不恰當(dāng)?shù)娜哂鄬?huì)造成能源的浪費(fèi),而這種冗余是很難用人工監(jiān)控的方式加以克服。由于智能建筑科學(xué)地運(yùn)用樓宇自控系統(tǒng)的節(jié)能控制模式和算法,動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行,有效地克服由于暖通設(shè)計(jì)帶來的設(shè)備容量和動(dòng)力冗余而造成的能源浪費(fèi)。

2.6能源管理系統(tǒng)的應(yīng)用。能源管理系統(tǒng)由各種計(jì)量?jī)x表和軟件程序組成。安裝于各種基本的空調(diào)設(shè)備(如制冷機(jī)組、冷卻水泵、冷凍水泵、風(fēng)機(jī)等)上的計(jì)量?jī)x表不僅可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)采集該設(shè)備的適時(shí)運(yùn)行原始數(shù)據(jù),還可以協(xié)助中央控制器,在系統(tǒng)軟件控制下,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。軟件程序則是能源管理系統(tǒng)的中樞。首先,由各種計(jì)量?jī)x表采集的設(shè)備運(yùn)行原始數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸?shù)街醒胩幚砥鳎密浖绦驅(qū)ζ溥M(jìn)行分析整理,從而建立系統(tǒng)高效低能運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)并集成在能源管理系統(tǒng)軟件中,為以后的能源管理提供基本依據(jù)。然后,在空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,各種計(jì)量?jī)x表采集相應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器,通過軟件程序的對(duì)比分析,擬合出系統(tǒng)的運(yùn)行曲線,從而判斷系統(tǒng)是否處于節(jié)能運(yùn)行狀況。若發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常,系統(tǒng)軟件可根據(jù)采集的適時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及所擬合的運(yùn)行曲線,自動(dòng)確定故障部位、發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),通知故障檢測(cè)程序自動(dòng)排障或指示設(shè)備管理人員人工排障。此外,能源管理軟件還可自動(dòng)存儲(chǔ)或打印設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行曲線,為后續(xù)的系統(tǒng)完善提供可靠資料。各種計(jì)量?jī)x表也可通過顯示屏直接顯示運(yùn)行數(shù)據(jù),提高管理人員的節(jié)能意識(shí)。

三 、結(jié)論

節(jié)能管理是智能建筑綜合管理的重要內(nèi)容,由于智能建筑的機(jī)電設(shè)備采用自動(dòng)化監(jiān)控方式,使智能建筑利用先進(jìn)的綜合節(jié)能技術(shù)成為可能。同時(shí),節(jié)能是建設(shè)智能建筑的主要目標(biāo)之一,在不影響用戶舒適性的原則下,對(duì)設(shè)備機(jī)器實(shí)現(xiàn)效率化的運(yùn)轉(zhuǎn)管理,節(jié)省運(yùn)行和管理費(fèi)用,是智能建筑能源管理自動(dòng)化的具體體現(xiàn)。

篇7

本文在波浪理論知識(shí)基礎(chǔ)上,選擇線性Airy波浪理論,用波壓積分法,利用matlab進(jìn)行計(jì)算受力,研究在不同波高、周期、擺板入水深度以及水深情況下固定擺板的受力變化,為擺板式波浪發(fā)電裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞:擺式發(fā)電, MATLAB,波壓積分,受力分析

中圖分類號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

引言

進(jìn)入21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展愈來愈受到重視,可再生能源的利用是可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。由于海洋能在可再生能源中的利用占據(jù)了非常重的位置,其中波浪能又是海洋能中的翹楚,利用前景廣闊,近年來利用波浪能發(fā)電裝置愈來愈多的研制并投入使用。在此我們將對(duì)擺式波浪發(fā)電裝置擺板受力情況進(jìn)行研究。

經(jīng)過調(diào)研和研究我們?cè)谟?jì)算中采用波壓積分法對(duì)固定擺板的受力計(jì)算分析,研究對(duì)其受力變化產(chǎn)生的影響因素。為后期的擺式發(fā)電裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。

1.波浪力計(jì)算公式

半經(jīng)驗(yàn)公式莫里森方程存在局限性其只適用于大型圓柱結(jié)構(gòu)物[1],但是對(duì)于板式結(jié)構(gòu)物則需要通過波壓力沿板結(jié)構(gòu)表面積分方法計(jì)算。其計(jì)算公式為:

式中,為波浪力沿x方向的分量,N;p為板結(jié)構(gòu)兩側(cè)壓力差,Pa;為板結(jié)構(gòu)沒入水中的深度,m;為波面高度,m;z為擺板上任一點(diǎn)z坐標(biāo)值,m。波壓力和波面高度由波浪理論確定。

由線性波浪理論,波面方程可假設(shè)呈余弦方式,即

(1―1)

式中,a為波動(dòng)振幅,k為波數(shù),為波浪圓頻率。

線性波中,波壓強(qiáng)分布,由微幅波假定,忽略二階項(xiàng),相對(duì)壓強(qiáng)為:

(1―2)

上式中第一項(xiàng)為靜水壓力項(xiàng);第二項(xiàng)為動(dòng)壓力,其中,為壓力響應(yīng)系數(shù)。在z=0處取最大值1,在底部取最小值。式(1―2)只對(duì)靜水面以下成立,要求靜水面以上的壓力,可采用Tayor展開,設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)在靜水面上,靜水面以上任一點(diǎn)z1的壓力為:

(1―3)

2.數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型在實(shí)驗(yàn)室模型[2]基礎(chǔ)上以1:1的比例構(gòu)建,實(shí)驗(yàn)室水槽及實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。水槽尺度:,實(shí)驗(yàn)板結(jié)構(gòu)尺寸:。坐標(biāo)如圖所示,原點(diǎn)為擺板和靜水面交線和水槽靜水面中線交點(diǎn)。

圖1 數(shù)學(xué)模型圖

3.數(shù)值計(jì)算

根據(jù)上述波壓公式,得板結(jié)構(gòu)的波浪力公式:

當(dāng)時(shí),即板結(jié)構(gòu)處波面低于靜水面,

當(dāng)時(shí),即板結(jié)構(gòu)處波面高于靜水面,

利用MATLAB自編程序,分別計(jì)算改變周期、波高、擺板入水深度及水深的情況下的四組波浪力數(shù)值。根據(jù)計(jì)算水深為中水深 [4]。

3.1波浪周期對(duì)波浪力的影響

保持波高水深及擺板入水(靜水時(shí))深度不變。按照?qǐng)D2所示分別改變周期的大小,得到如下結(jié)果。由于計(jì)算得到的波浪力時(shí)間變化曲線都是正弦曲線[2],而正弦曲線的有效數(shù)值是與最值和幅值相關(guān)的,故在此我們只需分析波浪的最大正負(fù)值和幅值即可。

圖2周期改變時(shí)波浪力曲線

通過圖2中計(jì)算結(jié)果以及波浪力變化趨勢(shì),可以看到,在保持波高、入水深度和水深恒定的情況下,固定擺板的波浪力隨波浪周期增大而增大。

3.2波浪波高對(duì)波浪力的影響

在只改變波高的情況下,由圖3中計(jì)算結(jié)果和曲線可知,波高的變化對(duì)于固定擺板受到的波浪力影響顯著,波高增大時(shí)擺板受到的波浪力也增大。

圖3波高改變時(shí)波浪力曲線

3.3 擺軸和靜水面的距離對(duì)波浪力的影響

圖4擺軸靜水面距離改變時(shí)波浪力變化曲線

只改變擺軸和靜水面距離時(shí)得到擺板受到波浪力及變化如圖4,可知隨擺板處?kù)o水面和擺軸的距離增大而增大,但影響幅度較小。

3.3擺板入水深度對(duì)波浪力的影響

保持T、H以及水深d即擺軸到靜水面距離不變,改變?nèi)胨疃取?/p>

圖5擺板不同入水深度時(shí)波浪力曲線

在波浪參數(shù)以及水深不變的情況下,擺板入水深度即端部到靜水面的距離的改變對(duì)擺板受波浪力影響較大,隨著入水深度的增大波浪力成線性增大。

4.結(jié)論

本文通過建立數(shù)學(xué)模型,利用波壓積分法,計(jì)算出擺板在不同情況下的受力,研究了波浪周期、波高、擺軸到靜水面的距離以及擺板入水深度等四個(gè)因素對(duì)波浪力的影響,其中波浪力隨周期和擺板入水深度的增大近似線性增大,隨波高增大而增大,而擺軸到靜水面距離的變化對(duì)波浪力影響很小,幾乎沒有。該計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果[3]相吻合對(duì)于之后進(jìn)行的擺式波浪發(fā)電裝置的受力分析提供了參考。由于本文在計(jì)算中未考慮線性波的伸縮變化[4],數(shù)據(jù)存在一定的誤差。

參考文獻(xiàn):

[1] 王濤,尹寶樹等.海洋工程.山東教育出版社.2004.

[2] Jianmin Chen.Experimental Research on Calculating Wave Force through Wave Pressure Measurement.Advanced Materials Research .2011.

篇8

關(guān)鍵詞:虛擬航標(biāo) 油氣開發(fā)設(shè)施 自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) 應(yīng)用現(xiàn)狀

引言

隨著海洋油氣勘探和開采技術(shù)不斷提升,海上油氣采集、生產(chǎn)和附屬設(shè)施的數(shù)量也不斷增加,在某些海域形成了平臺(tái)群以及相關(guān)的海底管線/電纜等附屬設(shè)備,給過往船舶安全航行帶來了隱患[1]。同時(shí),海上過往商船、漁船和作業(yè)工程船舶在航行和作業(yè)過程中,一旦與海洋油氣開發(fā)設(shè)施發(fā)生碰撞會(huì)帶來極大的危害,嚴(yán)重影響海上石油的安全生產(chǎn)。此外,海洋平臺(tái)也會(huì)對(duì)周圍的通航環(huán)境和船舶安全航行造成一定的影響[2]。

目前,防止船舶與海洋平臺(tái)的保障措施主要有人為的措施,如設(shè)置信號(hào)燈,警示標(biāo)志,以及派守護(hù)船在周圍守護(hù)警戒,這些措施有效地保障了海洋油氣設(shè)施的安全作業(yè)。但是在能見度不良或者其他惡劣天氣等情況下,以上措施很難發(fā)揮其作用,應(yīng)對(duì)船舶的碰撞風(fēng)險(xiǎn),以及船舶拋錨對(duì)海底管線和電纜的破壞風(fēng)險(xiǎn),海洋油氣開發(fā)設(shè)施迫切需要一種新的安全保障機(jī)制。虛擬航標(biāo)是一種基于AIS技術(shù)、ECDIS等技術(shù)的一種為過往船舶標(biāo)識(shí)障礙物或者提供危險(xiǎn)物警告的有效手段,其抗惡劣環(huán)境干擾能力強(qiáng)、易布設(shè)等特點(diǎn)很好地契合了海洋平臺(tái)安全保障的需要。

虛擬航標(biāo)的工作原理

虛擬航標(biāo)是基于 AIS 網(wǎng)絡(luò)而產(chǎn)生和發(fā)展的新型航標(biāo)應(yīng)用技術(shù),是一種不存在的無(wú)實(shí)體的航標(biāo),它需要從附近的AIS基站發(fā)送相關(guān)信息。它綜合了計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和AIS等現(xiàn)代高新技術(shù)在航標(biāo)領(lǐng)域中的應(yīng)用,將AIS 與電子海圖顯示和信息系統(tǒng)(ECDIS)有機(jī)結(jié)合,利用 AIS 基站將管理區(qū)域內(nèi)的航標(biāo)信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地傳送給用戶,并在AIS的顯示屏、ECDIS 上顯示出來,在這種情況下,航標(biāo)符號(hào)會(huì)出現(xiàn)在AIS 的顯示屏上沒有實(shí)際航標(biāo)存在的特定位置,從而達(dá)到監(jiān)控、預(yù)警等目的。

AIS虛擬航標(biāo)系統(tǒng)原理是在3G(GPS/GSM/GIS)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將3G系統(tǒng)采集的航標(biāo)數(shù)據(jù)及人機(jī)接口輸入的其它非遙測(cè)航標(biāo)數(shù)據(jù),變換為適合 AIS 接口的數(shù)據(jù)格式,通過 AIS 基站網(wǎng)絡(luò),而后在船舶或相關(guān)管理部門的 ECDIS 界面上進(jìn)行顯示,監(jiān)控中心將數(shù)據(jù)送至AIS接口,AIS 處理器對(duì)送來的數(shù)據(jù)按電文要求進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,再經(jīng)過AIS 基站網(wǎng)絡(luò)利用 VHF 鏈路進(jìn)行,船舶及相關(guān)的用戶利用 AIS 接收機(jī)接收后在ECDIS 系統(tǒng)上顯示,如圖1所示:

圖1 AIS虛擬航標(biāo)系統(tǒng)工作原理圖

虛擬航標(biāo)在海洋油氣開發(fā)設(shè)施中的應(yīng)用

隨著近年來海洋油氣業(yè)的發(fā)展,以油氣鉆探平臺(tái)和油氣采集、生產(chǎn)平臺(tái)以及其附屬設(shè)備為代表的離岸海洋建筑物逐漸增多,都給沿海的通航環(huán)境造成很大的影響,如沒有建立完善的助航保障體系,過往商船、漁船和作業(yè)工程船在航行或作業(yè)過程對(duì)海洋油氣開發(fā)設(shè)施帶來了隱患。傳統(tǒng)的手段,包括設(shè)置警戒標(biāo),配備警戒船等仍不能有效保障船舶安全通過海洋油氣開發(fā)設(shè)施附近水域,尤其在惡劣天氣情況下,因此迫切需要一種新的保障措施引入來改變目前的局面。

虛擬航標(biāo)是基于AIS網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生新型航標(biāo)應(yīng)用技術(shù),它是將某一區(qū)域內(nèi)航標(biāo)信息實(shí)時(shí)發(fā)送給用戶,并在顯示終端顯示。與傳統(tǒng)實(shí)體航標(biāo)相比,虛擬航標(biāo)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):①虛擬航標(biāo)的設(shè)置比較快捷、方便,比如為某個(gè)水域設(shè)置一個(gè)沉船等標(biāo)識(shí),虛擬航標(biāo)的快捷型就可以很好的體現(xiàn),只需在AIS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中設(shè)置一座沉船標(biāo)識(shí)即可;②虛擬航標(biāo)設(shè)定、更改和維護(hù)的成本較低。虛擬航標(biāo)主要依靠AIS岸基系統(tǒng),其設(shè)置一般通過AIS系統(tǒng)資源實(shí)現(xiàn),因此設(shè)定、更改或維護(hù)基本不需要額外花費(fèi),相對(duì)于傳統(tǒng)航標(biāo)成本顯著減少;③虛擬航標(biāo)的布設(shè)基本不受水域環(huán)境、海況和氣象等條件限制?;贏IS技術(shù)的虛擬航標(biāo)具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、排他性、抗干擾性、信息量大和更新及時(shí)等特點(diǎn),因此虛擬航標(biāo)的位置信息更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定;④虛擬航標(biāo)更綠色和環(huán)保,更符合我國(guó)海事“更安全、更清潔、更便捷”的服務(wù)宗旨。

通過以上虛擬航標(biāo)與傳統(tǒng)航標(biāo)對(duì)比可以看出,虛擬航標(biāo)很適合應(yīng)用于海洋油氣開發(fā)設(shè)施領(lǐng)域,為其周圍水域安全提供保障。海上油氣開發(fā)設(shè)施通常是不可移動(dòng),屬于離岸建筑物范疇。根據(jù)國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)(IALA)于2007年6月頒布了《關(guān)于海區(qū)航標(biāo)服務(wù)中使用自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)的建議案》(A-126)中明確指出離岸建筑物(例如:鉆油平臺(tái))屬應(yīng)配備相應(yīng)AIS航標(biāo)的要求。根據(jù)國(guó)際海事組織(IMO)在SOLAS 公約2002年修正案要求,國(guó)際航行300總噸和國(guó)內(nèi)沿海航行500總噸及以上的船舶已分別于2004年 12月31日和2008年7月1日前安裝AIS 設(shè)備。同時(shí),較大船舶均配備了電子海圖顯示和信息系統(tǒng)(ECDIS),2012 年起 ECDIS 將是船舶必須強(qiáng)制安裝的設(shè)備,進(jìn)而能夠顯示AIS信息。AIS及ECDIS的廣泛使用為虛擬航標(biāo)在油氣開發(fā)設(shè)施中發(fā)揮作用創(chuàng)造了前提條件。

隨著海洋油氣田開發(fā)技術(shù)日益成熟,海上平臺(tái)以及平臺(tái)之間海底管線/電纜數(shù)量增多,有些海域已經(jīng)形成了平臺(tái)群,其占據(jù)的海域面積較大,對(duì)過往商船、漁船以及作業(yè)工程船舶安全航行或作業(yè)產(chǎn)生顯著影響。根據(jù)不同平臺(tái)的位置、功能需求的不同,選擇合適的AIS設(shè)備種類、規(guī)格,設(shè)置相適應(yīng)AIS虛擬航標(biāo),使其作用距離能夠覆蓋本工程所有平臺(tái)以及平臺(tái)間管線/電纜,從而通過信息的相互探測(cè)、監(jiān)控和預(yù)警,以實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo):

盡可能實(shí)現(xiàn)油氣平臺(tái)或平臺(tái)群水域的AIS全覆蓋,使過往船舶從各個(gè)方向靠臺(tái)群時(shí)均能在一定安全距離外接收到油氣平臺(tái)的基于AIS的虛擬航標(biāo)信息。

為航行在平臺(tái)或平臺(tái)群周圍水域的船舶提供精確位置服務(wù),如用于航線矯正等。

通過AIS基站通過虛擬航標(biāo)可以為附近水域船舶進(jìn)行提供必要的氣象或者其他重要信息服務(wù)。

緊急情況下,基于AIS虛擬航標(biāo)可以對(duì)應(yīng)急組織、救援管理起到足夠的信息支持作用。

存在的問題

盡管虛擬航標(biāo)應(yīng)用到海洋平臺(tái)是未來發(fā)展的趨勢(shì),但同樣存在一些問題。未來虛擬航標(biāo)的規(guī)?;瘧?yīng)用過程中將主要面臨以下問題:

在中短期內(nèi),虛擬航標(biāo)不會(huì)被許多船舶顯示(由于沒有安裝ECDIS等相關(guān)配套設(shè)備),或者虛擬航標(biāo)的大小在不同顯示終端大小不同。

虛擬航標(biāo)需要統(tǒng)一規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),目前仍沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。虛擬航標(biāo)相關(guān)規(guī)范的設(shè)定涉及很多部門,要使虛擬航標(biāo)更高效地發(fā)揮作用,必須協(xié)調(diào)好IMO、IALA、IHO、ITU、IEC、以及航海儀器生產(chǎn)商等各方利益,制定一個(gè)統(tǒng)一、詳細(xì)的虛擬航標(biāo)實(shí)施規(guī)范。

虛擬航標(biāo)對(duì)AIS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性有很高的要求。在應(yīng)用過程中,要考慮全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)受到非法攻擊的可能性;相關(guān)電子導(dǎo)航設(shè)備出錯(cuò)可能性以及其對(duì)干擾的敏感性;需要考慮AIS VDL容量大小和FATDMA設(shè)計(jì)的合理性。

此外,英國(guó)和愛爾蘭航標(biāo)管理局在虛擬航標(biāo)草案中對(duì)虛擬航標(biāo)設(shè)定做了以下要求,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)做了明確說明:①應(yīng)能滿足日益增長(zhǎng)的過往船舶的各種通信能力需求;②圍繞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置虛擬航標(biāo);③盡量減少虛擬航標(biāo)的作用范圍;④提供有效的信號(hào)位置;⑤虛擬航標(biāo)可以提供航標(biāo)、確定位置以及危險(xiǎn)區(qū)域警告等功能;⑥虛擬航標(biāo)技術(shù)還需要進(jìn)一步監(jiān)督、審核和開發(fā);⑦需要有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn);⑧可以為電子航海的發(fā)展提供支持;⑨需要考慮花費(fèi)合理性以及盡量減少對(duì)環(huán)境的影響。

結(jié)論

虛擬航標(biāo)的出現(xiàn)為海洋油氣開發(fā)設(shè)施安全生產(chǎn)增添了一道安全防撞網(wǎng),將會(huì)大大降低來自船舶對(duì)油氣平臺(tái)以及對(duì)海底管線和電纜等碰撞風(fēng)險(xiǎn),從而產(chǎn)生很大潛在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí),隨著ECDIS技術(shù)、AIS技術(shù)等和海上安全相關(guān)的信息技術(shù)的發(fā)展,虛擬航標(biāo)將會(huì)呈現(xiàn)無(wú)限的應(yīng)用前景,不僅在離岸海洋油氣開發(fā)設(shè)施,而且港口、內(nèi)河航道等區(qū)域發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻(xiàn):

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篇9

【關(guān)鍵詞】油氣儲(chǔ)運(yùn)管道問題防腐問題研究分析

中圖分類號(hào): P641.4+62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一.引言

近年來國(guó)內(nèi)外在管道防腐層材料和技術(shù)應(yīng)用方面都取得了快速發(fā)展,防腐蝕新材料、新工藝和新設(shè)備不斷出現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用。防腐層技術(shù)是新建鋼質(zhì)管道和在役管道安全運(yùn)行的保障技術(shù),防腐層的生產(chǎn)制造質(zhì)量決定著鋼質(zhì)管道的使用壽命,了解國(guó)內(nèi)外解鋼質(zhì)管道防腐層技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),抓住鋼質(zhì)管道建設(shè)快速增長(zhǎng)的發(fā)展機(jī)遇,進(jìn)一步提高防腐蝕技術(shù)應(yīng)用水平是非常必要的。

二.對(duì)腐蝕的理解。

腐蝕金屬在周圍介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下所引起的一種破壞現(xiàn)象。按管道被腐蝕部位,可分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕;按管道腐蝕形態(tài),可分為全面腐蝕和局部腐蝕;按管道腐蝕機(jī)理,可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕等。

管道腐蝕一般是指避免管道遭受土壤、空氣和輸送介質(zhì)(石油、天然氣等)腐蝕的防護(hù)技術(shù)。

三.管道腐蝕的原因。

管道內(nèi)壁腐蝕金屬管道內(nèi)壁因輸送介質(zhì)的作用而產(chǎn)生的腐蝕。主要有水腐蝕和介質(zhì)腐蝕。水腐蝕指輸送介質(zhì)中的游離水,在管壁上生成親水膜,由此形成原電池條件而產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。介質(zhì)腐蝕指游離水以外的其他有害雜質(zhì)(如二氧化碳、硫化氫等)直接與管道金屬作用產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕。

長(zhǎng)輸管道內(nèi)壁一般同時(shí)存在著上述兩種腐蝕過程。特別是在管道彎頭、低洼積水處和氣液交界面,由于電化學(xué)腐蝕異常強(qiáng)烈,管壁大面積減薄或形成一系列腐蝕深坑。這些深坑是管道易于內(nèi)腐蝕穿孔的地方。

管道外壁腐蝕視管道所處環(huán)境而異。架空管道易受大氣腐蝕;土壤或水環(huán)境中的管道,則易受土壤腐蝕、細(xì)菌腐蝕和雜散電流腐蝕。

(1). 大氣腐蝕。大氣中含有水蒸氣會(huì)在金屬表面冷凝形成水膜,這種水膜由于溶解了空氣中的氣體及其他雜質(zhì),可起到電解液的作用,使金屬表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。影響大氣腐蝕的自然因素除污染物外,還有氣候條件。在非潮濕環(huán)境中,很多污染物幾乎沒有腐蝕效應(yīng)。如果相對(duì)濕度超過80%,腐蝕速度會(huì)迅速上升。因此,敷設(shè)在地溝中的管道或潮濕環(huán)境的架空管道表面極易銹蝕。

(2). 土壤腐蝕。土壤顆粒間充滿空氣、水和各種鹽類,使它具有電解質(zhì)的特征。管道金屬在土壤電解質(zhì)溶液中構(gòu)成多種腐蝕電池。

(3). 細(xì)菌腐蝕。也稱微生物腐蝕。參與管道土壤腐蝕過程的細(xì)菌通常有硫酸鹽還原菌、氧化菌、鐵細(xì)菌、硝酸鹽還原菌等。

(4). 雜散電流腐蝕。流散于大地中的電流對(duì)管道產(chǎn)生的腐蝕,又名干擾腐蝕,是一種外界因素引起的電化學(xué)腐蝕。管道腐蝕部位由外部電流的極性和大小決定,其作用類似電解。雜散電流從管道防腐層破損處流入,在另一破損處流出,在流出處形成陽(yáng)極區(qū)而產(chǎn)生腐蝕。雜散電流源有電氣化鐵路、陰極保護(hù)設(shè)施、高壓輸電系統(tǒng)等。

四.管道的主要防腐方法。

我國(guó)鋼質(zhì)管道外防腐層材料和制造應(yīng)用技術(shù)主要經(jīng)歷了石油瀝青、煤焦油瀝青、煤焦油瓷漆、膠帶、夾克、液體環(huán)氧涂料、擠壓聚乙烯(2PE)、熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)、三層聚乙烯(3PE)等發(fā)展過程。目前,我國(guó)管道防腐層材料生產(chǎn)制造基本實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,并不斷有新品出現(xiàn),近年來新建的埋地油氣輸送管道的外防腐層結(jié)構(gòu)根據(jù)輸送介質(zhì)溫度和施工條件的不同,主要采用熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)、(3PP)、(DPS)和三層聚乙烯(3PE)防腐技術(shù),并使用陰極保護(hù)技術(shù)。

3PE的底層為熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐蝕層,中間層為聚乙烯共聚物熱熔膠粘劑,面層為聚乙烯專用料保護(hù)層。上述三種材料構(gòu)成的鋼管防腐蝕結(jié)構(gòu)層稱為3PE防腐,壓力管道元件行業(yè)稱之為“聚烯烴防腐蝕(3PE)管道”。

3PE防腐是目前世界范圍內(nèi)廣泛采用的鋼質(zhì)管道涂層體系,是我國(guó)輸油、輸氣、輸水大型管道工程和市政工程的首選防腐蝕結(jié)構(gòu),西氣東輸、西南成品油等重大工程全部使用了3PE防腐。

涂層防腐用涂料均勻致密地涂敷在經(jīng)除銹的金屬管道表面上,使其與各種腐蝕性介質(zhì)隔絕,是管道防腐最基本的方法之一。70年代以來,在極地、海洋等嚴(yán)酷環(huán)境中敷設(shè)管道,以及油品加熱輸送而使管道溫度升高等,對(duì)涂層性能提出了更多的要求。因此,管道防腐涂層越來越多地采用復(fù)合材料或復(fù)合結(jié)構(gòu)。這些材料和結(jié)構(gòu)要具有良好的介電性能、物理性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能和較寬的溫度適應(yīng)范圍等。

內(nèi)壁防腐涂層:為了防止管內(nèi)腐蝕、降低摩擦阻力、提高輸量而涂于管子內(nèi)壁的薄膜。常用的涂料有胺固化環(huán)氧樹脂和聚酰胺環(huán)氧樹脂,涂層厚度為 0.038~0.2毫米。為保證涂層與管壁粘結(jié)牢固,必須對(duì)管內(nèi)壁進(jìn)行表面處理。70年代以來趨向于管內(nèi)、外壁涂層選用相同的材料,以便管內(nèi)、外壁的涂敷同時(shí)進(jìn)行。

防腐保溫涂層:在中、小口徑的熱輸原油或燃料油的管道上,為了減少管道向土壤散熱,在管道外部加上保溫和防腐的復(fù)合層。常用的保溫材料是硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料,適用溫度為-185~95℃。這種材料質(zhì)地松軟,為提高其強(qiáng)度,在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層,形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu),以防止地下水滲入保溫層內(nèi)。

外加電流法是利用直流電源,負(fù)極接于被保護(hù)管道上,正極接于陽(yáng)極地床。電路連通后,管道被陰極極化。當(dāng)管道對(duì)地電位達(dá)到最小保護(hù)電位時(shí),即獲得完全的陰極保護(hù)。

陰極保護(hù):將被保護(hù)金屬極化成陰極來防止金屬腐蝕的方法。這種方法用于船舶防腐已有 150多年的歷史;1928年第一次用于管道,是將金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽(yáng)極受腐蝕的原理應(yīng)用于金屬防腐技術(shù)上。利用外施電流迫使電解液中被保護(hù)金屬表面全部陰極極化,則腐蝕就不會(huì)發(fā)生。判斷管道是否達(dá)到陰極保護(hù)的指標(biāo)有兩項(xiàng)。一是最小保護(hù)電位,它是金屬在電解液中陰極極化到腐蝕過程停止時(shí)的電位;其值與環(huán)境等因素有關(guān),常用的數(shù)值為- 850毫伏(相對(duì)于銅-硫酸銅參比電極測(cè)定,下同)。二是最大保護(hù)電位,即被保護(hù)金屬表面容許達(dá)到的最高電位值。當(dāng)陰極極化過強(qiáng),管道表面與涂層間會(huì)析出氫氣,而使涂層產(chǎn)生陰極剝離,所以必須控制匯流點(diǎn)電位在容許范圍內(nèi),以使涂層免遭破壞。此值與涂層性質(zhì)有關(guān),一般?。?.20至-2.0伏間。實(shí)現(xiàn)地下管道陰極保護(hù)有外加電流法和犧牲陽(yáng)極法兩種。

五.結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,石油和天然氣作為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展命脈及現(xiàn)代工業(yè)的主要能源得到了廣泛運(yùn)用,防腐蝕行業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)不可或缺的新興產(chǎn)業(yè),防腐涂層技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于鋼質(zhì)管道建設(shè)工程的安全運(yùn)行起到了很好的保障作用,在幾十年的實(shí)踐中,防腐涂層技術(shù)不斷的提高和發(fā)展,材料方面朝著環(huán)保、高性能、適合流水作業(yè)施工的方向發(fā)展,施工方面朝著自動(dòng)化生產(chǎn)線發(fā)展,正是上述技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步使得管道的高效建設(shè)及投產(chǎn)得到支持。因此,我們應(yīng)該大力研發(fā)防腐技術(shù)并且進(jìn)行推廣,從而促進(jìn)我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)的發(fā)展。

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關(guān)鍵詞: 微藻生物技術(shù) 專業(yè)建設(shè) 海洋特色

1.引言

微藻生物技術(shù)興起于20世紀(jì)50年代,它可以被理解為,以微藻生物學(xué)為基礎(chǔ),利用微藻生物體系和工程原理,提供商品和社會(huì)服務(wù)的綜合性科學(xué)。其本質(zhì)上與農(nóng)業(yè)生物技術(shù)相似,即利用太陽(yáng)光能大量生產(chǎn)生物量,用作人類的有機(jī)資源[1]。微藻生物技術(shù)發(fā)展至今大致可分為兩個(gè)階段。1940年―1980年,初步形成一個(gè)比較完整的微藻生物技術(shù)體系。此時(shí)期開發(fā)出的用于培養(yǎng)小球藻、螺旋藻和鹽藻的開放式培養(yǎng)系統(tǒng)在許多國(guó)家和地區(qū)得到了成功推廣,使人類看到了微藻生物技術(shù)的巨大經(jīng)濟(jì)潛力。1980年―2000年,微藻生物技術(shù)迅速發(fā)展,形成了富有特色的微藻生物技術(shù)研究體系。目前,全球微藻年產(chǎn)量約8,000―10,000噸,廣泛應(yīng)用于食品、飼料、精細(xì)化工原料、醫(yī)藥和航空航天等領(lǐng)域,前景十分廣闊。

我國(guó)20世紀(jì)50年代中期進(jìn)行微藻的相關(guān)研究,70年代至80年代對(duì)螺旋藻、鹽藻及一些固氮藍(lán)綠藻的培養(yǎng)與應(yīng)用等研究取得了一定的成績(jī)。90年代后期,我國(guó)微藻生物技術(shù)快速發(fā)展。迄今,我國(guó)在藻種選育、培養(yǎng)技術(shù)、生物活性成分的分離制備、生物轉(zhuǎn)化、工廠化培養(yǎng)、微藻保健食品和海水養(yǎng)殖等方面,已達(dá)到或接近國(guó)際水平。

近年來,隨著陸地資源的衰竭,豐富的海洋微藻資源成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。尤其是海洋微藻在保健食品、藥物、飼料、化妝品、生物農(nóng)藥和污水治理等方面展現(xiàn)的應(yīng)用前景,為微藻生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶來了良好的契機(jī)[2]。在微藻生物技術(shù)應(yīng)用日益廣泛的今天,如何利用微藻生物技術(shù)專業(yè)凸顯海洋特色,對(duì)人才培養(yǎng),突出我校辦學(xué)的海洋特色,以及“江蘇省海洋大學(xué)”的申報(bào)等意義重大。

2.創(chuàng)建微藻生物技術(shù)專業(yè),在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要中體現(xiàn)我校海洋特色

自人們認(rèn)識(shí)到微藻的開發(fā)價(jià)值和巨大經(jīng)濟(jì)潛力以來,微藻生物技術(shù)得到了迅速發(fā)展。全世界有關(guān)微藻生物技術(shù)的專利在1953―1980年的27年間共77項(xiàng),平均每年僅2.85項(xiàng);在1981―1993年間卻達(dá)到了194項(xiàng),平均每年16.17項(xiàng);微藻生物技術(shù)也從實(shí)驗(yàn)室走向了產(chǎn)業(yè)化,為人類新資源的開發(fā)開創(chuàng)了新天地。近年來美國(guó)、德國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把海洋生物技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展方向,尤其是將海洋微藻的大規(guī)模培養(yǎng)及其天然活性物質(zhì)的分離提取等技術(shù)放在首位。

我??赏ㄟ^借鑒國(guó)內(nèi)中國(guó)科學(xué)院有關(guān)研究所、煙臺(tái)大學(xué)、大連理工大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、廈門大學(xué)等單位在微藻研究領(lǐng)域等的成果和經(jīng)驗(yàn),精心做好專業(yè)建設(shè)規(guī)劃,對(duì)構(gòu)建微藻生物技術(shù)特色專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和人才培養(yǎng)模式、課程體系與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)等進(jìn)行詳細(xì)規(guī)則[3,4]。同時(shí)我校海洋學(xué)院也可以將傳統(tǒng)的生物工程、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品科學(xué)與工程和海洋科學(xué)等學(xué)科交叉融合,通過整合人力、物力資源,進(jìn)行微藻生物技術(shù)專業(yè)的創(chuàng)建。海洋學(xué)院利用現(xiàn)有的研究條件和研究隊(duì)伍,以及國(guó)內(nèi)微藻生物技術(shù)的的研究成果,可使該專業(yè)具有較高的整體水平,并逐步形成專業(yè)特色[5]。我國(guó)本科高校,多將微藻生物技術(shù)歸屬于水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)科,或列入海洋生化工程學(xué)科的研究方向下,而未作為一個(gè)獨(dú)立的專業(yè)。在此契機(jī)下,創(chuàng)建微藻生物技術(shù)專業(yè)恰能凸顯我校的海洋特色。

與其它生物技術(shù)相比,我國(guó)微藻生物技術(shù)尚處于初級(jí)發(fā)展階段,還存在許多“瓶頸”,需要多學(xué)科的通力合作。針對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,積極開展基于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要的微藻生物技術(shù)專業(yè)的建設(shè),可為國(guó)內(nèi)微藻生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供很好的人才保障。同時(shí),結(jié)合經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要,該專業(yè)可積極開展β胡蘿卜素、醫(yī)藥品、色素、高價(jià)值油脂及動(dòng)物飼料等微藻生物制品的研究。

3.強(qiáng)化微藻生物技術(shù)專業(yè)優(yōu)勢(shì),以科研實(shí)力支撐我校海洋特色

科學(xué)研究是探索自然、社會(huì)與思維等事物的性質(zhì)和客觀規(guī)律。我校海洋學(xué)院在海洋生物學(xué)(省級(jí)重點(diǎn)建設(shè))、水產(chǎn)品加工和水產(chǎn)養(yǎng)殖(校級(jí)重點(diǎn)建設(shè))等三個(gè)學(xué)科涵蓋的“重要海洋生物種質(zhì)資源的保護(hù)和利用”、“海洋生物活性物質(zhì)研究和利用”、“水產(chǎn)品精深加工技術(shù)研究和質(zhì)量安全”、“海洋生態(tài)與環(huán)境”五個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的研究方向下,積極開展了微藻生物技術(shù)方向的科學(xué)研究,在海洋微藻的化感作用、海藻與赤潮藻類的化感作用、海洋微藻的光衰減、海洋微藻多糖的合成、分離和純化、海洋微藻種質(zhì)庫(kù)的建立、海洋經(jīng)濟(jì)微藻濃縮與保存技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)、抗生素對(duì)海洋微藻的促生長(zhǎng)作用、螺旋藻的海水馴化及其對(duì)生產(chǎn)性能的影響、微波法提取雨生紅球藻中的蝦青素等省教育廳、江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和校級(jí)課題的研究上獲得了一些有價(jià)值的科研成果。

同時(shí),我校海洋學(xué)院擁有學(xué)術(shù)水平較高的結(jié)構(gòu)合理的科研團(tuán)隊(duì),在海水增養(yǎng)殖技術(shù)、海洋生物病害防治、海洋微生物酶類、海洋魚貝類加工及保鮮、海洋活性物質(zhì)研究等方面取得了許多高水平的研究成果。近5年500余篇,出版學(xué)術(shù)專著和教材多部,獲發(fā)明專利9項(xiàng),科技成果轉(zhuǎn)讓多項(xiàng),直接經(jīng)濟(jì)效益數(shù)千萬(wàn)元。目前,承擔(dān)各級(jí)各類項(xiàng)目50多項(xiàng),其中主持和承擔(dān)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目9項(xiàng)(主持國(guó)家自然基金1項(xiàng)、承擔(dān)國(guó)家自然基金4項(xiàng)、主持國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目2項(xiàng)),承擔(dān)省級(jí)項(xiàng)目30多項(xiàng)(其中主持省科技廳項(xiàng)目3項(xiàng))。以上科研成果可逐步構(gòu)成穩(wěn)定的微藻生物技術(shù)專業(yè)的研究方向,并強(qiáng)有力地支撐我校辦學(xué)的海洋特色。

4.培養(yǎng)優(yōu)秀專業(yè)人才,將我校海洋特色與地方經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合

我校是江蘇省特別是蘇北地區(qū)相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域內(nèi)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)的重要基地之一。微藻生物技術(shù)專業(yè)可緊密圍繞地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主,使本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)立足本省,重點(diǎn)滿足企事業(yè)需要。在專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,通過強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)和以雙贏校外實(shí)習(xí)基地為平臺(tái)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,使他們成為既具有濃厚創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,又能積極參與地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的人才[6,7]。

近年來,連云港贛榆、灌云、灌南和東海等縣海水養(yǎng)殖業(yè)異軍突起,成為致富漁民的支柱產(chǎn)業(yè)。特別是貝類養(yǎng)殖、魚蝦養(yǎng)殖迅速崛起,對(duì)餌料的需求急劇激增,也對(duì)餌料質(zhì)量提出了更高的要求。鑒于此,微藻生物技術(shù)專業(yè)可依托我校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,將魚蝦貝類的生理特征、生活習(xí)性、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)微藻餌料的制備等作為研究課題,采用開放實(shí)驗(yàn),專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn),以及畢業(yè)設(shè)計(jì)與論文等方式,培養(yǎng)基于連云港地方經(jīng)濟(jì)需求的優(yōu)秀的應(yīng)用型人才,從而將我校海洋特色與地方經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)高等學(xué)校人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)的三大功能。

5.努力推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化,在開展科技合作中融合我校海洋特色

可持續(xù)發(fā)展是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)研究的主導(dǎo)方向,目前絕大部分化工產(chǎn)品的原料來自于石油,隨著石油資源的日益枯竭,近年來人們的目光聚焦于可再生的生物資源,其中通過水生微藻養(yǎng)殖制備全新的燃料源成為備受關(guān)注的亮點(diǎn)。我國(guó)具有可觀的海洋微藻資源總量,專家認(rèn)為這為我國(guó)在尋找石油替代品的研究提供了一次歷史機(jī)遇,做好微藻制備燃料源的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作,對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

早在1978年,美國(guó)在“水生種類計(jì)劃”研究中就已經(jīng)證實(shí)能夠利用微藻制造生物柴油。他們指出,用微藻來生產(chǎn)生物柴油已經(jīng)比礦物油具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力,并且能減排柴油發(fā)電機(jī)廢氣中高達(dá)92%的CO2和氧化氮。10―20年后,當(dāng)容易開采的石油接近枯竭,全球變暖加劇,微藻生物柴油相對(duì)昂貴的石油替代品,如頁(yè)巖油和瀝青砂油,將具有更大的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。鑒于此,微藻生物技術(shù)專業(yè)可利用我校的交叉學(xué)科優(yōu)勢(shì),積極開展基于微藻資源的全新的燃料源的研究開發(fā)工作。而且可以從微藻中提取出更多的生物制品和副產(chǎn)品,進(jìn)一步提高微藻培養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)性。其產(chǎn)量高、需水少、肥料效率高,潛在產(chǎn)量超過陸地農(nóng)作物產(chǎn)量的30倍,海洋微藻的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì),加上燃料制取技術(shù)的不斷進(jìn)步,可保證微藻生物技術(shù)專業(yè)在開展科技合作中很好地融合我校的海洋特色。

6.結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今,人類正面臨人口膨脹、陸地資源減少和環(huán)境惡化這三大全球性問題。開發(fā)利用海洋資源是解決這些問題的重要途徑之一,一場(chǎng)以開發(fā)海洋生物資源為標(biāo)志的“藍(lán)色革命”正在世界范圍內(nèi)蓬勃興起。我們相信,隨著人類對(duì)微藻的深入認(rèn)識(shí)和了解,隨著高新技術(shù)和人力物力的大量投入,以及各學(xué)科乃至世界各國(guó)間的廣泛合作,微藻生物技術(shù)必將成為解決人類食品和能源的主要途徑,為人類的生存作出貢獻(xiàn)。與此同時(shí),我校在其建設(shè)與發(fā)展過程中,積極探索微藻生物技術(shù)專業(yè)的建設(shè),對(duì)凸顯我校海洋特色,以及推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)健康、快速發(fā)展意義深遠(yuǎn)。

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