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海洋工程范文1
中国经济的高速发展带来对石油天然气的大量需求,2011年我国成品油消费2.56亿吨,并以每年5-6%的速度递增,使我国为世界第二大石油进口国。中国陆地油气资源勘探开发程度已经很高,油气资源正迅速减少,而我国拥有漫长的海岸线和广阔的海域,渤海、东海、南海蕴藏着丰富的油气资源,因此,向海洋进军,开发新的油气资源已成为必然趋势。国家对“十二五”期间海洋资源开采给予高度重视,据相关机构预测,预计未来5年我国海洋工程设备市场规模每年都将超过500亿美元。
海洋平台是海上油气资源勘探与开发的重大基础装备,在各类平台中,自升式钻井平台占60%,主要适合于120米以内的海域。自升式钻井平台为钢结构,用钢量达3-10万吨,主要由平台机构、桩腿、升降机构等组成。其中升降机构的齿条需要厚度为120-230mm,屈服强度为620-760MPa的高强度厚板,并且对Z向抗层状撕裂性能有很高要求(断面收缩率大于45%)。目前我国主要从德国迪林根、日本JFE公司进口,国内舞钢、宝钢等企业也在攻关此类高强特厚钢板。由于必须满足5倍压下比的要求,铸态板坯的厚度需达1m以上,而目前常规连铸板坯只能生产400mm厚的板坯,一些采用电渣锭、模铸圆锭开坯后轧制的厚板虽能达到使用要求,但存在着工艺流程长、制造成本高、性能不稳定等问题。因此亟需开发短流程、低成本、高质量的模铸板坯及其相关轧制、热处理、焊接加工工艺,为海洋平台装备提供高品质坯料。
低合金高强度宽厚板制造技术除了在海洋平台上应用外,还可辐射到船舶、电站、桥梁、管线、模具、建筑、储油罐、压力容器、工程机械等对宽厚板坯有重大需求的制造领域。
海洋工程范文2
船舶与海洋工程试验水池主要分为船模拖曳水池、耐波性操纵性水池、海洋工程水池三大类,本文在总结中船九院公司已设计的诸多水池案例的基础上,梳理了试验水池的设计思路,阐述了比较完整的该类型水池工程的设计方法,包括水池主尺度的确定、实验室工艺布置、主要工艺系统和模型制作工艺等。
关键词:
试验水池;工艺设计;工艺系统;模型制作
船舶与海洋工程水动力学是船舶力学的重要分支,是一门研究水面舰船、海洋工程平台、水下运载器与周围水流介质相互作用的交叉科学技术,技术难度高,其基本研究平台为试验水池。试验水池主要分为拖曳水池、耐波性操纵性水池、海洋工程水池三大类,通过试验水池掌握流体流动的基本物理学问题,完善计算流体力学技术,为我国船舶科技的创新发展提供基础研究依据。包括欧美、日韩在内的世界先进造船国家都不遗余力的依托试验水池,开展船舶与海洋工程水动力学研究,发展和创新船型技术,以持久保证并增强其核心竞争能力。鉴于此,作为基础研究平台的试验水池,其工程设计的好坏直接影响船舶与海洋工程水动力学研究水平的优劣。
1工艺设计原则
1)遵守国家和行业设计规范,满足模型试验的工艺要求,遵循经济性、先进性和适用性的统一,整体设施达到国内外先进水平;2)工艺布局及功能区域划分合理,又留有适度拓展空间;3)工艺设备选型合理,技术成熟、性能稳定、质量可靠;4)科研生产、设备运作、货物运输、人员进出等活动有序、高效进行;5)设计中充分考虑节约用地、节约能源、节约用水、环境保护等问题。
2试验水池类型及特点
2.1船模拖曳水池船模拖曳水池是进行各种民用及军用船舶模型快速性及部分耐波性试验的专业设施,可进行阻力、敞水、流线、伴流场等试验内容,并预报实船航行性能,也可以进行水面地效应飞行试验、水下航行试验、大型船模高速航行拖曳试验等,是船舶与海洋工程领域最基础、最重要的设施[1]。由于拖曳水池重点开展船模快速性试验,水池拖车的速度要求比较高,轨道非常长。从图1可以看出,水池整体呈狭长条形,主要设施有造波机、拖车及轨道、圆弧形消波滩、船坞等组成,以及围绕水池配套的公用动力站房、模型安装调试区域、建筑上部的起重机等。
2.2耐波性操纵性水池以往操纵性和耐波性分开研究,但最新的水池大型化趋势可以将这2种性能研究集成到一个水池平台上进行试验。船舶与海洋结构物的操纵性、耐波性是衡量其性能优劣的重要指标,由于研究起来相当复杂,机理尚未全部摸清,因此许多问题有赖于模型试验,同时理论研究或计算也需通过试验来验证或修正。从图2可发现,耐波性操纵性水池与船模拖曳水池具有一定的相似性,但其中的区别也相当明显。首先,水池的长-宽比例要远小于船模拖曳水池,水池宽度显得比较大;其次,耐波性操纵性水池具有长边、短边双向造波(即L型造波),可生成斜向波和三维短峰波。相应的,在造波机的正对面布置L型的圆弧形消波滩;另外,水池拖车跨距大,且具有X-Y平面运动的特点,便于模型在水池中开展操纵性试验。
2.3海洋工程水池海洋工程水池是海洋平台模型水动力试验研究的主要设施。实际海洋平台是定位于某一特定水深海域进行生产作业,在风、浪、流的联合作用下,浮式平台产生6个自由度的运动和受到海洋环境的动力荷载。比较完备的海洋工程水池必须能够模拟复杂的海洋环境,及水深、风、浪、流等环境要素,而且产生风、浪、流的能力要足以模拟海洋平台生存条件(百年一遇)的海况[2]。海洋工程水池是迄今为止技术最复杂、功能最齐全、造价最昂贵的水池。从图3可以发现,海洋工程水池与耐波性操纵性水池具有一定的相似性,即具有大跨度的X-Y拖车、L型造波机和L型消波滩。但两者的区别也比较明显,首先在水池本体之外布置有大型的循环造流系统;其次,水池的深度比较大,局部还有一个深井,在深度方向一般设置了若干个造流层,每一层有一个独立的水泵进行驱动;另外,水池内部还安装有一个大面积的可升降式的假底,可以根据试验水深需要,固定在任意一个深度上。
3水池主尺度论证
理论上而言,水池尺度越大所能测试船模尺度则越大,从而降低尺度效应提高试验测量精度。但试验水池的主尺度需结合市场需求、水池试验能力、工程造价等各个方面因素进行考虑,同时水池各个参数之间相互影响,因而需综合各个参数进行设计。
3.1船模拖曳水池1)试验水池长度现代试验水池多采用等速度方法进行阻力测试,它的使用范围广泛,而且便于采用新的试验技术。当确定水池长度时,应根据拖车的最大设计速度,计算加速段、稳定段、测量段和制动长度,另计入造波机段、消波滩段等长度。此外,水池总长度在不显著增加造价的基础上,宜适当计入一定的安全距离[3]。2)试验水池横截面尺寸试验水池横截面通常为矩形,其尺寸(宽度和深度)的论证相比于长度要复杂得多,主要考虑阻塞因素[4]。根据工程经验,当水池的横截面积为船模横剖面积的150倍时,阻塞效应在0.68%以内。另外,试验水深与船模吃水、最大波长相关,一般应大于50%最大波长或15倍船模吃水。同时,为节省工程投资,结合水深的确定,池宽应不宜小于12倍的船模宽度。
3.2操纵性耐波性水池操纵性耐波性水池的长度、深度确定方式与船模拖曳水池相同,但水池宽度应满足船模开展全回转试验的要求,一般为4或5倍船模长度并考虑额外的安全距离。另依据试验规程,模型至造波机距离不小于5倍波长[1],同时考虑模型自身尺度及后方必要的模拟区域,试验水池的净水域宽度宜为10倍波长。
3.3海洋工程水池通常海洋工程水池的模型试验区域为一个L0×L0的正方形区间,该区域应可容纳最大的海洋试验模型。水池造流一般沿长度方向,水流从水池进水口处到达试验区域,需要经过一段距离L1用以消耗紊流能量以获得稳定流速;同时,还要保证试验区域与水池出水口处有一定距离L2,以避免出口水流流速的扰动影响。因此可确定水池净水域长度L=L1+L0+L2。海洋工程水池的试验最大水深D由海洋工程结构物模型系泊系统的垂向尺度决定。D=平台实际工作水深×最大缩尺比,同时水池结构深度还要考虑假底和搁墩的高度以及干舷尺寸。海洋工程水池的宽度W主要由试验模型尺寸及系泊方式决定,海洋工程结构物的系泊方式,主要有垂直张紧、斜向张紧和悬链线型系泊3种。垂直张紧型式占地小,对池宽无特殊要求。悬链线型系泊装置尺寸很大,但采用混合模型试验技术,可使其在有限的尺度内模拟大尺度系统特性,故对水池宽度也无特殊要求。对称布置的斜向张拉装置,占地面积大。设斜拉索与垂直方向的夹角θ,故单根斜拉索占用的水平尺度小于Dtanθ,对称布置两根斜拉索占用的水平尺度为2Dtanθ。若最大模型尺寸为A×B,则W=2Dtanθ+min(A,B)+C(C为模型体积余量,一般取1~2m)[5]。
4实验室工艺布置
4.1实验室组成实验室组成包括试验区域、模型制作区域、公用动力区域、模型安装调试区域(含模型临时贮存区域)、辅助区域、控制及办公区域等部分。试验区域:主要为试验水池区域,包括主体水池、船坞、拖车、轨道、造波机等;模型制作区域:包括模型加工间、喷漆间、打磨间等;公用动力区域:变电所、水泵房、空压站等;模型安装调试区域:模型称重、调节惯量、安装仪器、试验前调试等,以及部分模型的临时贮存;辅助区域:包含工具间、维修间、仪器间等;控制及办公区域:数据采集与控制室、办公室等。
4.2实验室主尺度实验室的面积以轴线计算,应注明是轴线内面积。1)长度的确定在试验水池主尺度论证结论的基础上,并根据模型安装调试区域的大小,主要设备的类型和数量,初步确定实验室的长度。2)跨度的确定按工艺设备外形尺寸和具体工艺布置需要,参考工业车间设计经验,通常大中型车间跨度在27m以上,中小型车间24~33m,跨度尽量采用3的倍数。3)柱距的选取柱距常采用6m,9m,12m,24m,因和结构设计有关,需要和建筑结构专业讨论后确定。4)高度的确定实验室的高度要满足模型和测试设备等的安全进出和起吊要求,同时必须满足大型拖车的运行净空要求。
5主要工艺系统
5.1拖车及轨道系统拖车是试验水池的主要设备,它拖曳模型达到试验要求速度,完成各项水动力学性能试验,获得试验所需的基础数据。拖车主要由车架、中央测桥、驱动行走机构、水平导轮机构、制动系统、摄像和照明系统、电控系统等组成,如图5所示。拖车轨道包括钢轨、可调轨座、轨道梁。一般采用双轨形式,即沿水池长度方向两侧池壁顶部铺设钢轨,采用工字型优质钢,并间隔一定距离(例如0.5m)设置可调轨座,可以对轨道左右、高低方向进行微量调整。主要技术指标:最高车速、调速范围、稳速精度、启动加速度、制动加速度、中央测桥升降行程、轨距、起重能力、行走驱动方式、供电方式等。
5.2造波及消波系统试验水池造波系统的核心装置是造波机,其式样较多,主要有2种类型:一是推板式造波机,适用于浅水池;二是摇板式造波机,适用于深水池。目前,国际上先进的耐波性操纵性水池和海洋工程水池,均采用的是多单元蛇形造波机,如图6所示。多单元造波机是由许多独立单元的摇板式造波机组成,当这些多单元的造波机以相同的频率、相同的摆幅往复运动,且各单元造波机之间相位差为0时,则多单元造波机的作用与整体式的摇板式造波机相同,所造的波即为长峰波。若各单元造波机之间相位差相等且不为0时,则在水面造出的是与造波机板面构成一定波向角的斜波。为了消除波浪到达对岸时池壁的反射作用,在造波机对面的池壁前设置专门的消波装置,例如池端消波滩、池侧升降式消波器、造波机后部消能网,使造波机在水池中产生的波浪能够稳定地满足试验的要求。主要技术指标:最大波高、有义波高、波长、周期、浪向、波谱等。
5.3造流系统试验水池的造流系统应能模拟各种海流,目前国际上先进的海洋工程水池均采用池外循环形式的造流系统,将漩涡、回流等扰动在水池外就消除掉,以保证试验区域内的流场的均匀度和湍流强度等特性满足模型试验的要求。从图7可以看出,水流由水池外的大功率水泵驱动后,经过管路和进水廊道进入水池,再经过水池对面的出水廊道返回到管路中,形成一个完整的循环过程。另外,在水深方向上,将海洋深水试验池的造流系统分为相互独立的数层,分布调节各层内水泵所产生水流的流速,已达到在水池内模拟不同的垂向剖面流速。主要技术指标:表层流速、底层流速、整体平均流速、造流分层数等。
5.4造风系统试验水池的造风系统通常由变频仪、交流电机、轴流风机组、风速仪以及计算机数据采集系统和计算机控制系统等组成。目前,大多数海洋工程水池普遍采用局部造风的形式,其造风系统通常由多个轴流式风机并排组成,以保证造风的稳定区域足以覆盖模型试验的运动范围。造风系统大多是可移动式,便于产生不同方向的风速(见图8)。主要技术指标:最大风速、受风范围和高度、风谱等。
5.5水深调节系统船舶与海洋结构物的工作水深大小不一,跨越相当大的范围,水池的工作水深应能根据具体船舶与海洋结构物模型试验的要求,模拟不同水深的海域环境条件。目前,国际上主要的海洋工程水池和部分耐波性操纵性水池采用大面积可升降的假底对水深进行调节,如图9所示。假底一般由钢材、玻璃钢或混凝土制作的箱形连接组合而成,其在水中的浮力略大于自身重量。假底的上下升降调节方式为在假底下部安装多根钢缆,通过安装在池边的多个卷扬机装置调节钢缆长度来实现假底的上下移动,从而达到调节水深的目的。主要技术指标:假底面积、布置位置、升降行程、承载能力等。
6模型制作工艺
由于模型是按照一定比例尺缩小而成,因此其加工、制作精度要求非常高,生产流程复杂(见图10)。首先,运进场的木材需进行一年以上的贮存和干燥,在木材含水率符合要求后方能进行机械下料,即根据船模线型,将大板裁成符合精度要求的曲线板。其次,在各曲线板之间施加胶黏剂,在冷压机上凝固成型,以形成船模粗胚。然后,利用五轴数控切削机,对船模粗胚进行铣削作业,满足一定的精度要求。之后,将船模进行精细化打磨,并在船模表层按工艺要求喷上底漆和面漆,达到高质量的试验精度要求。最后,完工的船模被运进实验室开展测试仪器的安装、调试作业。
7结语
设计船舶与海洋工程试验水池是一项复杂而精细的系统工程,无论工艺设计还是工程设计都具有较强的科研探索性(特别是造波、造流系统的设计和调试),只有在充分理解和消化工艺的基础上,综合应用成熟可靠、经济适用的工程技术、设备、材料以及现代化的设计理念,才能设计出完善的试验水池,在这方面还需要船舶科研机构、设计单位、施工单位的共同努力,三方面进一步协调研究并提高。自1953年我国第一座船舶与海洋工程试验水池建成以来,在20世纪80年代形成一股水池建设的小。进入21世纪特别是2008年之后,由于国家科技创新和海洋强国战略的实施,对基础科研设施投入了巨大的资金,掀起了较大规模的新建水动力试验水池的。目前,中船九院正不断开拓水池设计业务,设计实力日臻完善,为我国船舶与海洋工程行业的发展做出了积极贡献。
参考文献:
[1]俞湘三,陈泽梁,楼连根,等.船舶性能实验技术[M].上海:上海交通大学出版社,1991.
[2]杨建民,肖龙飞,盛振邦.海洋工程水动力学试验研究[M].上海:上海交通大学出版社,2008.
[3]杨松林,孙小峰.确定拖曳水池长度的方法[J].船舶工程,2001(6):61-63.
[4]谢克振,周占群,宋家瑾,等.水池阻塞效应的试验探讨[J].上海船舶运输科学研究所学报,1978(2):1-5.
海洋工程范文3
关键词:海洋工程;项目管理;效率提升
一、海洋工程项目的特点
1.作业技术标准要求高
在我国的战略性发展计划中,海洋产业是其中的重要产业之一。国家为了提升我国的海洋产业竞争水平,相关部门也提出了海洋工程项目的发展策略,力争管理水平达到国际化标准。由于是海上作业,海洋管理项目工程突出的特点便是:工作地点特殊,工作环境复杂,气象环境变化无常,对作业技术的标准要求较高。所以针对这一特点来说,工程师们不仅需要丰富的管理经验,而且要注重细节,善于精算。随着新技术的不断开发,海洋管理工程也陆续的投入新技术和新产品,海洋管理工程的配置人员和操作人员必须时事填充新的管理知识和掌握新型科技技术,保证海洋工程的技术含量。由于海洋环境的特殊性,海上作业的危险系数比较高,工作时间比较紧迫,所以对工作人员的身体条件要求比较高,对警报系统和安全防护措施的设置也比较复杂。
2.团队合作能力较强
海洋项目管理是一个精密度要求极高的工程,海洋工程项目管理所利用的资源和资金都通过严格的预算。海洋工程的要求条件高,工作时间又控制的比较紧张,所以对团队合作精神和协作能力有较高的挑战性。因此,海洋工程项目管理的完成需要明确工作目标和工作内容,然后制定系统的工作计划。在工程的实施过程中,操作人员和管理人员要有良好的沟通和协作间的探讨。为了时事了解问题出自哪个工作环节,监督工作和问题反馈平台的建立是必不可少的。
3.环保意识要求高
由于海洋产业是我国重点发展产业之一,所以参加建设的企业较多,海洋产业建设的环境多变复杂。因此,传统的手工管理方式已经不适用于当今的海洋产业建设发展要求,而海洋工程项目管理方式将在很大程度上提升管理效率。随着我国环保意识的增强,在海洋产业的建设中提出了“低污染,高环保”的可持续发展要求。在海洋工程项目中做到零污染的可能性是很低的,但是严禁工业对海洋造成严重污染。环保技术的实施在整个工期中所占的比例是比较少的,所以环保技术一般是在产业实施的过程中平行投入的。海洋工程的管理目标是非常明确的,管理工期严格控制,安全环保质量要求高。为了提升海洋建设企业的环保意识,管理技术和产业达标标准都有明文规定,海洋项目工程的管理也由特别设定的工作人员来管理、执行,环保工作也由专业的工作人员进行专业的技术操作。工程项目的实施也指定必须配备有工序、有文件的追踪系统。
二、海洋工程项目管理效率提升策略
1.加大技术研究和应用水平,提升海洋工程管理效率
海洋工程管理工作的开展有其自身的特殊性,例如海况、气象条件等因素的存在都在一定程度上增加了工程项目管理难度。而在计算机等先进技术快速发展的今天,有关海洋工程项目管理技术的研究成为了当下的热点,例如计算机技术应用有效的提升了管理工作的质量和效率,而这对保障海洋工程安全进行创造了条件。另外海洋工程与普通工程项目相比,前者作业中使用了完工管理系统,对机械完工、预调试和调试移交等进行了全面的系统化管理,这也是海洋工程项目管理中技术应用的重要环节之一。因此在今后项目管理工作中,应当加大对CMS系统设计及运行的监督管理制度,以作业总量设计为依托,制定科学合理的作业计划、确定作业周期、协调各个环节之间的层次递进关系,提升整个工程项目管理的数字化水平,为管理效率的提升创造条件。
2.提升项目管理水平
在进行海洋工程项目管理工作中,应当结合工程实际情况创新管理模式组合方式,通过对管理模式的灵活运用来提升整个项目管理工作的水平。通常情况下,不同管理模式的管理方法是不同的,这就要求在项目管理工作中,工作技术人员应当不断的积累经验,并加大创新研究力度,满足海洋工程项目管理的基本要求,弥补传统管理模式应用中存在的不足之处。在进行海洋工程的项目建设的过程当中,项目建设的监督管理和决策工作是首要任务,也是最基础和最重要的程序之一,只有做好这一步才能够充分保障海洋工程的合法性以及它在竞争市场中的公平性,这才能够促使相关部门及人员会积极主动地建立健全并不断优化相关市场的组织项目及其管理工作。只有拥有完善的海洋管理体系才能够使花样工程的发展趋于顺利和发展。3.强化管理模式的灵活性增强管理模式在实际海洋工程的建设过程中的应用,选择PMC管理模式会引发很多层面上的关系,这就要求相关部门或单位建立健全完善的权责机制和奖励标准,努力做到奖惩分明,并适当加大投资的成本,这样才能够使PMC管理模式在最大程度上发挥出事半功倍的效果。另外,PMC管理模式在大型的投资项目中也能够适应并发挥很好作用,因此,很大一部分的边际海洋投资项目的投资方会选择PMC管理模式来规避和转移风险;相反的,较为小型的投资项目的投资方,尤其是指那些开发人员数量少,在相应市场中必须进行战略转型的投资方,可以采用PMC+EPC的管理模式,该模式绝大部分上是通过相关投资项目的建设程序以及销售项目的业务链条进行的。此外,选择STCQI的管理模式也能够在很大程度上增加海洋工程项目管理的管理水平。
三、结束语
总的来说,海洋工程采取适当的项目管理模式能够在很大程度上增加海洋工程项目的建设质量和建设成效,海洋工程项目管理效率的有效提升是海洋工程各大项目效率提升的根本和重要方法,进而使得项目建设的进度和结果受到广泛的认可,才能够使海洋工程项目更加趋于国际化,并在此基础上不断提升和展现自我的管理能力和管理水平。
作者:杨宁 满新宝 单位:海洋石油工程股份有限公司
参考文献:
[1]章国庆.海洋工程项目管理应用与研究[J].物流工程与管理,2013,35(4):110-111.
海洋工程范文4
关键词:海洋工程制造业、关键焊接技术、焊接
中图分类号:E271文献标识码: A
一、前言
随着高新技术产品的焊接工艺、焊接材料及焊接设备不断涌现,海洋工程制造业中的关键焊接技术也随着有了很大的发展,文中主要对高强钢的焊接技术、复杂节点的焊接技术、焊接变形及焊接残余应力的控制技术、海洋工程制造中的高压管线焊接技术、大厚度钢板的切割技术、海洋工程焊工技能与素质的培训等六个方面进行了分析。
二、海工装备制造中关键焊接技术的分析与研究
1、高强钢的焊接技术
海洋工程装备结构材料大多采用低合金高强钢,其焊接接头有一个非常重要的质量性能指标,就是韧性。所谓韧性是指材料在外载荷作用下抵抗开裂和裂缝扩展的能力,也就是材料在断裂前经历的弹塑性变形过程中吸收能量的能力,是强度和塑性的综合体现。海洋工程装备结构和大型船舶的焊接创新,必须保证焊接接头具有足够的韧性,这是前提。有些材料如EQ70钢等,其焊接往往容易出现焊接冷裂缝的问题,这是由于焊接过程的快速加热和快速冷却导致焊缝金属以及热影响区(HAZ)具有较高的强度、较低的塑性以及较低的韧性。当焊接过程呈现低的冷却速度时,会导致焊缝金属及HAZ具有较低强度、较大的塑性以及较高的韧性。因此,当焊接过程呈现冷却速度为两种极端情况之间的某一合适状态时,焊缝金属及HAZ的强度、塑性和韧性将达到最佳平衡点。也就是说,在材料已经确定的情况下,热输入决定焊缝的性能,要得到性能优异的焊缝,就要寻求最合适的热输入,即最佳平衡点。可见,企业在制造海洋工程装备时必须要按照国际有关规范和标准所提出的热输入评定,即焊接工艺规程(WPS)的途径,通过试验进行评定而获得有效的焊接工艺。同时,在掌握高强钢的焊接技术中还要开展以下几个方面的研究和试验:焊接接头的设计,焊接方法、焊接材料和焊接设备的选用;焊接时的预热、后热、层间温度的控制;焊接接头冷裂纹的控制;大厚度十字接头和T型接头焊接层状撕裂的控制;焊接接头的断裂韧性(CTOD)研究和试验。
2、复杂节点的焊接技术
海洋工程装备的结构大都是采用绗架和管子及立柱结构,焊接接头较为复杂,尤其在一些主要受力构件,如水平横撑与立柱结构、立柱与上下船体结构、克令吊基座、推进器基座等复杂结构的焊接过程中,必须要严格控制好以下环节:结构的安装顺序,接头的坡口角度及加工方法,焊接方法的准确选用,焊前预热、焊时层间温度的控制、焊后热处理,焊接前的准备(包括持证的合格焊工、焊材的发放和储存、管理、焊接设备、焊接环境),焊接顺序的编制和实施。
3、焊接变形及焊接残余应力的控制技术
目前可以通过数值模拟计算并结合试验验证的方法,较好地控制局部重要结构的焊接残余应力,还可以采用超声波冲击、焊趾重熔、控制焊接线能量、焊后焊趾打磨、焊前预热和焊后热处理等方法来降低焊接残余应力。
4、高压管线的焊接技术
在海洋工程装备制造中通常采用的高压管材料均为低合金高强度钢,因此在焊接中必须要严格按照高强度钢的焊接技术要求进行工艺评定,从而确定焊接工艺措施并在实船平台高压管线上进行焊接。
5、大厚度钢板的切割技术
在海洋工程装备制造中常常会采用大厚度的低合金高强度钢,比如,作为平台升降齿条钢,Dillimax690E钢板经切割后可直接应用于升降齿条而不需要再加工。该齿条有C146、JU200E两种规格,对切割技术提出了极高的要求。首先,切割的火焰必须要长达2~3米,切割嘴的风线要高速、高压,这样才能切割出光洁的断面;在切割中还要防止钢板的变形,可以采用双头对称的切割技术。大厚度钢板切割时要预先考虑增大进气管直径,选用专用减压器割具,采用大罐的液氧作为助燃和切割气体。在选用丙烷和氧气切割时要适当地降低切割速度,最好在切割前对大厚度钢板进行预热以便清除钢板表面水分,进一步提高切割质量。切割的中心焰要将切割氧的压力调节在0.6兆帕,丙烷压力取其1/10。
6、自动焊接技术
随着海底管道铺设工程量的增加,能提高铺设效率的双炬管道铺设焊接机器人得到了发展。在海管铺设施工作业时,每个焊接工作站配备两套双炬焊接机器人,以管道为轴心分左右舷对称放置,以“0”点位置开始起弧,按照顺时针及逆时针方向完成下向焊接。每个焊接机器人可独立控制也可协同操作,双头双炬焊接机器人系统能提高焊接效率,并且后焊炬对前焊炬的焊道有回火作用,能改善前焊炬焊道的韧性并降低接头硬度。
对于铺设直径≥24寸的近海油气管线,法国Serimax公司开发了四头双炬全自动焊接系统, 如图1所示,该系统驱动四个焊头同时工作,全部焊头以管道顶点为起点分布在左右两侧,焊接时左侧与右侧的两个焊炬进行向下焊作业。四头焊炬同时焊接在程序控制上需要解决协同问题,工艺上则同一层之间要考虑各个机头之间的时间错开、不同层之间要考虑引弧位置错开。同时打底焊采用了带铜衬垫的内对口器背面强制成形技术,使整套设备具备很好的柔性。
图1:四头双炬全自动焊接系统
7、海洋工程装备焊工技能与素质的培养
在海洋工程装备制造中经常采用导管架平台,即用钢管相贯焊接而成的空间构架,其主要焊接结构是大型管子相交的节点(K、T、Y节点),由于管壁较厚,焊接工作量大,而且该部位极容易产生疲劳破坏,因而对焊接质量要求特别严格。依据设计计算出的K、T、Y节点应承载受力,其焊接又分为全焊透、部分焊透和角焊缝三类。美国焊接协会钢结构焊接规范标准AWSD1.1(2008)第四章对K、T、Y节点施焊的焊工和焊接操作者的资格有明确规定,施焊人员必须具备6GR资质的焊工证书。当主管与支管斜交角度小于30度时,根部区更是难以施焊,因此,焊工还必须要具有小角度焊工资质证书才能施焊。6GR是指焊工焊接的位置包含了空间的平、横、立、仰的全位置,以及管斜45度带限制圈的固定焊。在焊工资格评定中,6GR是焊接级别最高、难度最大的科目。6GR焊接操作的难点主要有三个方面:
(1)焊缝坡口面位置随着管的弧度而发生变化,在焊接过程中熔化的铁水受到重力影响向下流动,难以控制熔池形状,容易出现未熔合、夹渣等缺陷。
(2)由于有限制圈的阻碍作用,在焊接过程中,焊工必须要时刻注意观察焊接熔池的变化,注意熔孔尺寸,每个焊点与前一个焊点重合面积的大小,熔池中液态金属与熔渣的分离等,同时运条的手也不能被限制,这对于焊工而言,是极其不适应的状态。
(3)层间清理有难度,清理不顺畅容易造成清理失误而形成夹渣。
总之,要培养一名熟练的6GR焊工必须要按照逐级的培训方法,先练习板对接的3G位置,再培训管对接水平固定5度位置,直至管对接斜45度固定6GR位置。掌握这些不同位置的操作方法和技巧大约需要70天。
三、海洋工程钢结构焊接的发展策略
深海油气资源丰富,在未来的一段时间内,开发深海油气资源的前景还会不断的扩大。我国在海洋工程和平台的建造技术逐年有所提高,而海洋工程钢结构的焊接技术也会得到快速的发展。焊条电弧焊工艺技术和应用能力,都可以达到海洋平台钢的焊接要求。但焊条电弧焊的生产效率低,而且工作环境恶劣,对环境污染严重,不能够保证海洋平台的建造周期。药芯焊丝气体保护焊的焊接原理是将气体保护焊热输入集中,不但效率高,而且很容易取得实现。这是目前是船厂主要使用的焊接方法。而随着时代的变化,海洋平台用钢也需要不断的增加厚度。新型的埋弧焊技术和气电立焊技术不但可以提高生产率,而且能够有效的改变海洋平台用钢目前的焊接现状。海洋平台用钢多为大厚度钢板的焊接方式,而窄间隙的焊接办法可以集中能量,减少处理钢坡口的程序,这是海洋平台未来的主要钢焊接发展方向。复合焊接技术能够组合集中于所有各类的焊接办法的独特优点,有效的提高海洋工程钢结构的焊接效率。而船厂不断的普及自动化设备,一些新技术也可以利用于海洋工程钢结构的焊接,例如机器人焊接、激光焊接等。
四、结语
综上所述,海洋工程装备的设计及制造中仍旧存在很多不足:一些高端制造水平不高、自主创新意识不够等问题。因此,作为海洋工程制造中关键技术之一的焊接技术一定要紧紧抓住国家大力发展海洋工程制造业的这个契机,重视科技创新能力,可科技为动力推动着船舶工业的转型升级。
参考文献:
[1] 邹家生:《造船工业及焊接技术的现状和发展》,《现代焊接》,2008年04期
海洋工程范文5
为保护海洋环境,促进海洋产业的可持续发展,国家先后制定了一系列法律法规以管理和规范包括海洋工程一系列的海洋开发活动。但由于个别的条例颁布时间过长,有些已不能适用,有些规定又与现在的条例内容冲突、重叠或交叉,故法律制度亟待完善。
1.1以科学界定海洋工程的定义为基础,实现对环境防治法律制度的完善。前面提到,对于海洋工程环境污染的定义一直未有明确的定义,而其基本的科学内涵,是污染防治得以实施的基本保障。笔者认为,想做到对海洋工程环境污染的定义,需要先对海洋工程的范围进行科学的定义,清晰的认识海洋工程和海岸工程的定义,科学的界定范围,保证相关法律的不重复、不交叉和不疏漏,才能有针对性的对海洋工程污染防治的相关法律问题进行完善,保证立法体系的系统性、科学性和严密性。
1.2开展海洋工程污染防治的专门立法工作。在海洋工程污染防治的相关法律制度方面,我国现行的法规包括《环境保护法》、《海洋环境保护法》、《宪法》等,但法规之间存在很大缺陷和漏洞,另外,因为海洋工程的复杂性和多样性,一个笼统的法律规范显然是全面的,这就需要设立专门针对污染防治问题的立法部门,在海洋工程建设日益密集的今天,对相关法律进行详细的说明,跟上时代的脚步,使环境污染防治有法可依,起到法律该起的严肃作用。
1.3建立海洋工程污染损害的民事责任保险制度,对在海洋工程污染中受到侵害的受害人提供更为充分的救济,另外还可增加风险规避者的海洋环境侵权损害赔偿责任人的效用。制定相关法律,并对其进行真正的落实,在污染损害的潜在受害者利用和海洋工程建设方利益之间建立合理的平衡,针对此,可借鉴1976年《民事责任公约》的内容。
1.4海洋工程项目中环境行政法律责任制度的完善。海洋工程项目中的环境行政法律责任是海洋环境行政主体或者海洋工程项目企业违反相关法律规定时,不作为或者不履行义务,应当承担的法律责任。对行政法律责任制度的完善,是为了使其污染防治有法可依,重拾法律的尊严,具体来说,是需要行政主体的相关工作人员,在出现问题后,承担一定的行政处分,例如罚款、警告和责令停产停业等相关的行政法律责任。
1.5扩大海洋工程污染诉讼的主体范围。沿海的居民,特别是渔民,对于时代赖以生存的海洋受到污染,如果不能受到合理的保护,是不公平的,所以,需确定沿海渔民对渔业的资源枯竭拥有普遍的诉权,保障他们的权利,此外,也应赋予一些组织和其他地域居民对海洋环境污染提出诉讼请求的权利。基于环境的无主物的错误认识,鲜有人主张权利,所以,在海洋工程污染防治方面,赋予海域周围居民广泛的诉讼权是解决问题的主要途径之一。
2结语
海洋工程范文6
两年以上工作经验|男|28岁(1988年11月16日)
居住地:北京
电 话:155******(手机)
E-mail:
最近工作[1年7个月]
公 司:XX有限公司
行 业:石油/化工/矿产/地质
职 位:海洋工程项目经理
最高学历
学 历:本科
专 业:海洋资源开发技术
学 校:北京科技大学
自我评价
本人热心、自信、上进心强,工作认真负责,具有良好的团队合作精神与较好的个人亲和力;精力充沛,做事有条理,责任感独立辩证思维、有理念、有思想、工作经历涉及民营企业集团、大集体企业、政府机关、中央企业等。团队合作中,富有亲和力、沟通力、学习力、表达力和创新力。工作思路上,注重宏观角度和辩证分析、双赢思维。
求职意向
到岗时间:一个月之内
工作性质:全职
希望行业:石油/化工/矿产/地质
目标地点:北京
期望月薪:面议/月
目标职能:海洋工程项目经理
工作经验
2013/3 — 2014/10:XX有限公司[1年7个月]
所属行业: 石油/化工/矿产/地质
工程部 海洋工程项目经理
1.海工项目、水下项目、大型油气田项目等深水项目开发阶段的EPCI总包、资产完整性检测、水下设备 、ROV、钻井平台、铺管船舶、工程船舶的租赁及买卖;
2.轮机车间 FPSO海洋工程改装管系及机械方面;
3.现负责石油P75,P76,P77三个FPSO改装项目的机械/管系方面统括;
2011/7 — 2013/1:XX有限公司[1年4个月]
所属行业: 机械/设备/重工
质量部 海洋工程质量总管
1.参加公司项目开工前重要会议,准备项目开工所需要的质量文件;;
2.配合生产,监督、监造工程质量实施情况,按照公司的质量目标、质量方针,做好现场施工质量检验;
3.落实船舶规范、标准、公司质量文件、工艺文件实施的有效性;
教育经历
2007/9— 2011/6 北京科技大学 海洋资源开发技术 本科
证书
2008/12 大学英语四级