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海洋工程技术发展现状与趋势
作者:李润培 文章来源:船舶经济贸易 点击数:21625 更新时间:2007/11/22 18:19:26

编者按:本文发表于2002年第四期的《船舶经济贸易》,文中所涉数据为当时值。

世界上现代化的一流船厂都把高新技术船舶与大型海洋工程结构物作为其纲领性产品,海洋工程技术是造船界关注的技术领域之一。海洋工程技术涉及的领域很广,本文仅就潜水技术、海底管线埋设、检测与维修技术、海洋空间利用技术和海上施工技术等的发展现状及趋势作一介绍。

一、国内外海洋工程技术的发展现状及趋势

随着近年来海洋开发“热”的升温,特别是专属经济区资源勘探和开发的实施,海洋工程技术得到了迅猛发展。

——在潜水器技术方面。目前世界上建造的载人潜水器超过160艘,无人潜水器超过1000艘。日本继1989年建成深海6500 米载人潜水器“SHINKAI6500”以后,于1993年又建成了世界上第一艘潜深10000米的无人潜水器,用于深海矿产资源和海洋生物资源的调查研究。经过“七五”和“八五”的工作,我国的潜水器技术有了很大的发展。在无人潜水器方面,某些项目已经达到国际水平;在载人潜水器方面,潜深600米的“7 1 03”深潜救生艇是我国第一艘载人潜水器,还有300米工作水深的“QSZII型双功能单人常压潜水装具系统”、潜深150米的鱼鹰I号和双功能的鱼鹰II。综合国内从事潜水器开发的各院校、研究院和研究所的力量,我国已具有开发深海载人潜水器的技术能力。

—— 在海底管线埋设、检测和维修技术方面。我国海底电缆的铺设已有几十年的历史,第一条国际通讯电缆于1976年完成,1993年成功研制出MG1型海缆埋设犁,并于同年成功完成中日光缆的埋设任务。上世纪80年代开始,英国SMD(Soil Machine Dynamics Ltd)公司和Land& Marine Eng.公司建造了不少拖曳式埋设系统。而美国的海洋系统工程公司为AT&T研制的SCA- B号埋设机是一种ROV(水中航行型)的埋设机。可在1850米深用喷水的方式埋设电缆至地下06米,可以取出埋深在12米以内的电缆,埋设电缆直径为300毫米。履带爬行自走式、带有不同功能挖掘机构的埋设机是海底管道及电缆的埋设技术的发展趋势。在这种履带车载体上通过更换不同的挖沟机械,装备各种探测设备后,既能在沙泥底中进行埋设作业,也能在软岩底中进行埋设作业;既能铺设又能跟踪、挖掘、检修、复埋;既能在水下,也能在浅滩或滩涂工作。目前,这种自走式埋设机已有20多台。

作为开发海洋资源的一种活动,海洋空间利用已有相当长的历史,最早利用海面空间是两千多年前的海上交通运输。然而直到20世纪60年代,由于海洋工程等技术的逐步提高,以及城市化、工业化的迅速发展,导致陆上用地日趋紧张,使人们更加重视海洋空间的利用。海洋空间资源的开发利用可分为几个方面。第一、生活和生产空间;第二、海洋交通运输;第三、储藏和倾废空间;第四、海底军事基地。

解决海洋空间利用的工程技术问题也是近年来海洋工程界研究的热点。

(1)超大型浮式海洋结构的研究。

在这方面,目前进行最广泛和深入的是日本和美国。日本于199984 日在神奈川县横须贺港海面上建成—个海上浮动机场。这个浮动机场于1995年开始研制,它由6块长380米、宽60米、厚3米的箱型结构焊接而成,上有一条1000米长,最大宽度达120米的飞机起降跑道。这种机场具有很大的军事价值,战时可以作为支持作战飞机的移动基地使用。美国Weidlinger设计院曾为纽约4号机场设计了FLAIR海上机场方案,面积达6平方公里(3600米×1680),包括滑行跑道2条,飞行跑道4条,能够满足包括13747大型客机在内的每小时100架次的起降要求。

在我国,对超大型浮体结构的研究工作几近空白,但这并不是说我国的科学工作者对这方面的国际发展趋势和动态缺乏了解,而是对在我国进行超大型浮体结构的应用前景及研制的必要性和战略意义缺乏认识,在研究经费上缺乏支撑。

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