海洋工程裝備概況及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

　　開(kāi)發(fā)和利用海洋是我國(guó)自身發(fā)展的需要。古語(yǔ)云“工欲善其事，必先利其器”，要綜合開(kāi)發(fā)利用好海洋，就離不開(kāi)裝備的發(fā)展。

　　海洋裝備可大致分為以下幾個(gè)方面：一是用于海洋油氣和礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的裝備，二是利用海洋可再生能源的裝備，三是利用海洋空間資源的裝備，四是海水的淡化及利用海洋生物資源的裝備，五是共性海洋基礎(chǔ)設(shè)施。

　　目前大家通常所說(shuō)的海洋工程裝備多指油氣類(lèi)裝備。油氣類(lèi)裝備主要包括勘探裝備、鉆井裝備、生產(chǎn)與加工裝備、運(yùn)輸裝備、海岸工程船舶裝備、水下裝備與水下系統(tǒng)裝備等等。從鉆井裝備來(lái)看，主要有海洋鉆井平臺(tái)等；從生產(chǎn)裝備來(lái)講，主要有半潛式升降平臺(tái)等。此外還有海洋工程船、水下的作業(yè)設(shè)備等。

　　談及海洋工程裝備的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，從用戶來(lái)看的話，則用戶相對(duì)集中，其中石油公司占30％左右，鉆探公司占60％左右。從海工裝備的供應(yīng)商來(lái)看，范圍比較小，主要是工程的總承包商，如國(guó)外的一些大型承包商，國(guó)內(nèi)的中海油、中石油等；此外還有裝備的集成供應(yīng)商，如國(guó)內(nèi)的中船重工、海油工程、中遠(yuǎn)船務(wù)、中海工業(yè)等。

　　從當(dāng)前全球海工裝備建造的格局來(lái)看，歐美是第一梯隊(duì)，掌握設(shè)計(jì)的核心技術(shù)，以高端海工產(chǎn)品為主；韓國(guó)、新加坡是第二梯隊(duì)，具備工程的總承包能力，正在向深水高技術(shù)裝備領(lǐng)域發(fā)展；我國(guó)已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)條件，但產(chǎn)品還屬于中低端，高技術(shù)是我國(guó)的薄弱環(huán)節(jié)。

　 就我國(guó)海工裝備產(chǎn)業(yè)來(lái)看，目前產(chǎn)業(yè)布局已初步形成，但產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力與國(guó)外差距較大，配套市場(chǎng)還被外國(guó)企業(yè)掌控。此外，目前我國(guó)的工程總包能力不足，且在高端海工裝備設(shè)計(jì)建造領(lǐng)域基本還是空白。

　　從我國(guó)海工裝備業(yè)的總體布局來(lái)看，目前建造力量集中在沿海幾大區(qū)域，如環(huán)渤海有海洋工程裝備制造基地，長(zhǎng)三角有一批船舶制造企業(yè)，珠三角有海洋工程裝備制造基地，此外海南有海工裝備制造基地，武漢有海工裝備配套基地。

　　從海洋工程裝備制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，目前歐美壟斷了基本設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)，韓國(guó)、新加坡已形成先進(jìn)制造技術(shù)，我國(guó)在中低端產(chǎn)品建造方面已具備一定技術(shù)積累，且海工船建造技術(shù)較成熟。具體來(lái)說(shuō)，屬于第一方陣的歐美已基本壟斷了設(shè)計(jì)制造技術(shù)，如挪威、瑞典、荷蘭、美國(guó)主要是在深水超深水技術(shù)及鉆井平臺(tái)、半潛平臺(tái)等方面處于領(lǐng)先地位。從配套來(lái)看，也主要是美國(guó)、瑞士、德國(guó)在鉆采、動(dòng)力、電子等設(shè)備上處于壟斷地位。

　　位于第二方陣的韓國(guó)、新加坡已形成了先進(jìn)的制造技術(shù)，如韓國(guó)在鉆井船、浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置（FPSO）、液化天然氣（LNG）市場(chǎng)上占據(jù)了較大的份額；新加坡則在自升式、半潛式平臺(tái)和FPSO改裝方面都具有較強(qiáng)的實(shí)力。

　　我國(guó)海洋工程裝備發(fā)展總體格局

　　全球海工裝備制造業(yè)，從鉆井裝備來(lái)看，自升式鉆井平臺(tái)已經(jīng)向深水化方向發(fā)展；半潛式鉆井平臺(tái)目前的主流作業(yè)水深為3000米，鉆深為l2000米，工作環(huán)境由常規(guī)海況向惡劣海況及極區(qū)嚴(yán)寒環(huán)境發(fā)展。鉆井船目前已發(fā)展到作業(yè)水深3600米、鉆深l2000米、配備DP3級(jí)動(dòng)力定位系統(tǒng)的第七代鉆井船。FPSO則集生產(chǎn)處理、儲(chǔ)存外輸及生活、動(dòng)力供應(yīng)于一體，多采用單點(diǎn)系泊，在淺水和深水中均有良好適應(yīng)性，目前正向深水發(fā)展。Spar平臺(tái)采用干式采油，活動(dòng)性能好，作業(yè)水深可達(dá)3000米。張力腿(TLP)平臺(tái)采用干式采油，運(yùn)動(dòng)性能好，作業(yè)水深在1500米以內(nèi)，目前已發(fā)展到三代，全球TLP平臺(tái)共25座，基本在美國(guó)墨西哥海域服役。TLP平臺(tái)的技術(shù)難點(diǎn)主要是張力腿張力筋腱的設(shè)計(jì)與建造，目前掌握其核心技術(shù)的企業(yè)只有3家。

　　就我國(guó)海洋工程裝備技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，目前我國(guó)在導(dǎo)管架、自升式、半潛式平臺(tái)和FPSO、平臺(tái)供應(yīng)船等方面具備了一定的基礎(chǔ)，主要是在自升式平臺(tái)上形成了系列產(chǎn)品，如“海洋石油921”，其最大作業(yè)水深為60.96米，最大鉆井深度為7000米，最大可變載荷2268噸。此外，“JU2000E”的最大作業(yè)水深是l22米，最大鉆井深度超過(guò)l0000米，最大可變載荷6486噸。半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”的最大作業(yè)水深為3000米，最大鉆井深度為10000米，動(dòng)力定位系統(tǒng)為DP3級(jí)，該平臺(tái)在1500米水深內(nèi)可使用錨泊定位，最大可變載荷9000噸。此外我國(guó)的導(dǎo)管架技術(shù)發(fā)展較好，導(dǎo)管架平臺(tái)最大重量達(dá)到32000噸，高度達(dá)210米，為亞洲第一。在FPSO領(lǐng)域，我國(guó)具有淺水FPSO船體和上部工藝處理模塊的設(shè)計(jì)、建造能力，其最大載重量達(dá)30萬(wàn)噸。在海洋工程船方面，我國(guó)建造了鋪管船“海洋石油201”，起重船“藍(lán)鯨”號(hào)。

　　能源利用裝備的發(fā)展前景廣闊，但目前其技術(shù)仍處于研究階段。在這一領(lǐng)域，目前我國(guó)在利用潮汐能、波浪能方面已開(kāi)展研發(fā)。

　　而在深海資源探測(cè)開(kāi)發(fā)裝備方面，我國(guó)研制了最大下潛深度達(dá)7062米的“蛟龍”號(hào)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)載人深潛技術(shù)的重大突破，最近研制的“潛龍”號(hào)則是無(wú)人無(wú)纜的潛器。

　　海工技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

　　從海洋油氣的開(kāi)發(fā)趨勢(shì)來(lái)看，海洋工程裝備的作業(yè)環(huán)境將實(shí)現(xiàn)從淺海到深海，從近海到遠(yuǎn)海，從水面到水下的轉(zhuǎn)變，從常規(guī)海域到極區(qū)；裝備作業(yè)自身將呈現(xiàn)深水化、規(guī)模大型化、功能多元化、形式多樣化的特點(diǎn)；并更加安全、環(huán)保、可靠；且在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的技術(shù)融合。

　　當(dāng)前海洋工程裝備的運(yùn)營(yíng)范圍從淺水?dāng)U大到到深水到超深水，產(chǎn)品從固定平臺(tái)拓展到到浮水設(shè)施和水下生產(chǎn)系統(tǒng)，其作業(yè)深水化的特點(diǎn)十分明顯。在這方面，目前韓國(guó)正在研發(fā)的新一代鉆井船，其作業(yè)水深超過(guò)3600米，鉆井深度達(dá)到12000米，為第七代鉆井船。

　　在裝備規(guī)模大型化方面，目前的FPSO船長(zhǎng)可達(dá)330米，造價(jià)高達(dá)30億美元；在功能多元化方面，浮式鉆井生產(chǎn)儲(chǔ)卸船、多功能平臺(tái)供應(yīng)船等功能復(fù)合型裝備進(jìn)一步拓展了海工裝備的作業(yè)能力；在形式多樣化方面，新型浮式平臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)趨于交叉融合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了性能優(yōu)化，浮式LNG裝備如浮式LNG生產(chǎn)儲(chǔ)存裝置（LNG-FPSO）、浮式LNG儲(chǔ)存及再氣化裝置（LNG-FSRU）市場(chǎng)空前繁榮。

　　此外，水下裝備也實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，相關(guān)的重點(diǎn)設(shè)備包括臍帶纜、水下控制系統(tǒng)、水下管匯、水下采油樹(shù)、水下防噴器等。同時(shí)，浮式天然氣液化生產(chǎn)儲(chǔ)存裝置（GTL-FPSO）、浮式液化天然氣發(fā)電船（LNG-FPGU）等前瞻性浮式裝備新概念不斷涌現(xiàn)。其中GTL-FPSO是以較低成本將天然氣轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量、燃燒完全的油產(chǎn)品或化學(xué)品，目前韓國(guó)現(xiàn)代重工已進(jìn)入GTL市場(chǎng)。

　　其他前景看好的裝備還包括極區(qū)海洋油氣開(kāi)發(fā)裝備、海上機(jī)場(chǎng)、海上城市等大型水面水下綜合設(shè)施、水下開(kāi)采技術(shù)等。在綜合利用海洋能源方面，目前對(duì)波浪能、潮汐能、溫差能的利用還處于初步階段，未來(lái)有望進(jìn)一步發(fā)展；海上風(fēng)電技術(shù)則正在快速發(fā)展。此外，還有一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域，就是海洋空間信息技術(shù)。

　　總體而言，目前我國(guó)在海洋資源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域所做的工作有限，而未來(lái)市場(chǎng)對(duì)相關(guān)裝備安全、環(huán)保方面的要求更高。這就給基礎(chǔ)科研帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn)，要求中國(guó)船舶行業(yè)在以下領(lǐng)域不斷探索：新型海洋工程裝備總體設(shè)計(jì)及性能分析技術(shù)，海洋工程裝備總體及系統(tǒng)試驗(yàn)技術(shù)，深海設(shè)施結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及疲勞強(qiáng)度分析技術(shù)，深海平錨索、立管等柔性構(gòu)件的動(dòng)力特性分析技術(shù)，深海海洋工程安全性檢測(cè)、檢測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)，深海設(shè)施長(zhǎng)效防腐及防護(hù)技術(shù)、浮式結(jié)構(gòu)物惡劣海況下安全性評(píng)估技術(shù)等等。

　　建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)是中國(guó)人的夢(mèng)想，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)海夢(mèng)更是造船人的光榮使命。為此，中國(guó)船舶行業(yè)要夯實(shí)基礎(chǔ)，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，大力培養(yǎng)有責(zé)任心、有創(chuàng)新能力的船舶與海洋工程人才；加強(qiáng)創(chuàng)新，加快發(fā)展海洋工程裝備技術(shù)，為開(kāi)發(fā)利用海洋提供有力支撐。

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