六边形海上保障平台单模块结构设计及结构强度直接计算文献综述
2020-04-15 15:18:43
一、研究目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1、海洋平台简介
海洋平台是是用于海上油田勘探、油气资源处理和开发、原油产品储存的移动式或固定式平台等统称。利用海洋平台可以实现在海上进行钻井、采油、集运、施工以及人员居住等活动,所以,海洋平台是一种海上大型构件,是一项综合性海洋平台[1]。根据外部环境的不同,平台通常是漂浮于海面上或者链接在海底。并且随着技术的不断革新进步,海洋平台的开发需求日益增长,因此越来越多种类的海洋平台开始设计、研发、制造建设出来。目前按照功能的区分,海洋平台可以大致分类有钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。海洋生活平台属于一种海洋工作辅助平台,但是却与钻井平台不太类似,相比于钻井平台艰苦的作业环境和生活环境,生活平台上工作人员的生活和工作条件都更加舒适,适合工作人员长期居住,并在海上进行相应的工种作业,能够在低耗绿色环保的前提下,大大提高其安全性能和舒适性能,这些都是远远高于钻井平台和生产平台[2][3]。
2、研究目的和意义
在经济全球化的今天,世界各国通过海洋所展开的贸易往来、物资运输、资源开采等经济活动日趋密集,各种国际经济、政治、军事矛盾在海洋空间上也越来越错综复杂,所引发的海洋问题已经直接威胁到国家战略和现实的安全利益。国家战略利益与海洋休戚相关,作为新兴的海洋大国,我们在向海洋强国迈进的过程中,有必要对构建海上安全体系的保障平台进行深入研究[14]。
当前,我国海外投资不断增长,国民经济以发展外向型经济为主,能源对外依存度超过50%,外贸产品输出量与战略原材料进口量持续增加,联结中国与世界的海上物流越来越稠密,这个势头还在发展,海上航运和海外产业的安全已经关乎中国未来的经济命脉[14]。随着海洋产业的蓬勃发展,海洋平台也成为世界造船业关注的焦点。对于我国来说,海洋平台的研发也逐渐成为我国海洋经济增长的高速发展点。我国的海洋工程领域研究起步较晚,基础较差,但在国家对海洋开发的投入加大力度下,半潜式平台的设计、建造等相关技术的研究受到重视,国家出台和实施的“863计划”也使得我国海洋深水装备研究设计水平得到进一步提升。因此,海洋平台在我国正处在快速发展的时代,所以对海洋平台的了解和分析显得格外的重要[5][18]。
而对于海洋平台的研究和开发对于促进我国海洋经济的发展有着至关重要的意义。海洋经济是国民经济的重要组成部分。进入新世纪,我国的海洋经济持续、全面、快速地增长,海洋产业已经成为国民经济新的增长点。我国造船产业高速增长,海洋渔业稳步发展,海洋石油在原油增量中的比重日益加大,海港建设、海洋运输业和海洋旅游业出现强劲的增长势头,海洋生物医药产业发展迅猛。海洋产业的产值连续多年保持高速增长,从1978 年的64 亿元,攀升到2000年的4127 亿元。2005 年海洋产业总产值达到1.4 万亿元。然而,目前我国的海洋产值还不足世界海洋产值的2%,我国的海洋开发利用水平与我国海洋资源的拥有量和海洋大国的地位极不相称,海洋产业在整个国民经济中还是薄弱环节。随着我国海洋生产力水平的不断提高,海洋经济在国民经济中所占的比重将不断加大,对国计民生所起的作用将日益增强[21]。
同时就长远来看,海洋平台的研究与开发对维护和保障海洋环境安全也有着十分重要的意义。海洋环境安全主要包括海洋自然环境、资源开发环境以及维权保障环境的安全。海洋环境安全事件包括海洋动力灾害、海洋生态灾害、海上突发事件等。近年来,风暴潮、海啸、浒苔、溢油、沉船等重大海洋灾害与突发事件频发,海洋环境安全问题突出,它不仅关系到国家的主权与安全,更关系到国家的未来发展。目前,世界上各海洋强国,都非常重视制定和实施国家海洋环境安全战略,体系化地研究海洋环境安全相关的理论方法、关键技术和装备,提升国家的整体海洋综合实力[20]。
3、国内研究与发展现状
海洋平台产业是直接关系到海洋油气资源开发,影响国家能源稳定和经济安全的战略产业。海洋平台已是造船业利润的新增长点,并成为主要沿海国家争夺的目标。我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面取得了长足进步,从1970年至今,我国经历了40多年的不断探索研发,已具备自升式平台、坐底式平台的设计建造能力,并且拥有在国内外多个海洋平台的建造经验。我国目前也成为了海洋平台工程装备产业的设计制造和应用大国。我国的海洋平台的数目和研发技术也慢慢走在世界前列,但其他的一些海洋工程装置还与发达海洋国家存在差距[9][20]。