海洋工程裝備概況及產(chǎn)業(yè)結構

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

　　海洋裝備可大致分為以下幾個方面：一是用于海洋油氣和礦產(chǎn)資源開發(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，五是共性海洋基礎設施。

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

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

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

　 就我國海工裝備產(chǎn)業(yè)來看，目前產(chǎn)業(yè)布局已初步形成，但產(chǎn)品設計開發(fā)能力與國外差距較大，配套市場還被外國企業(yè)掌控。此外，目前我國的工程總包能力不足，且在高端海工裝備設計建造領域基本還是空白。

　　從我國海工裝備業(yè)的總體布局來看，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的發(fā)展現(xiàn)狀來看，目前歐美壟斷了基本設計和關鍵技術，韓國、新加坡已形成先進制造技術，我國在中低端產(chǎn)品建造方面已具備一定技術積累，且海工船建造技術較成熟。具體來說，屬于第一方陣的歐美已基本壟斷了設計制造技術，如挪威、瑞典、荷蘭、美國主要是在深水超深水技術及鉆井平臺、半潛平臺等方面處于領先地位。從配套來看，也主要是美國、瑞士、德國在鉆采、動力、電子等設備上處于壟斷地位。

　　位于第二方陣的韓國、新加坡已形成了先進的制造技術，如韓國在鉆井船、浮式生產(chǎn)儲油裝置（FPSO）、液化天然氣（LNG）市場上占據(jù)了較大的份額；新加坡則在自升式、半潛式平臺和FPSO改裝方面都具有較強的實力。

　　我國海洋工程裝備發(fā)展總體格局

　　全球海工裝備制造業(yè)，從鉆井裝備來看，自升式鉆井平臺已經(jīng)向深水化方向發(fā)展；半潛式鉆井平臺目前的主流作業(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級動力定位系統(tǒng)的第七代鉆井船。FPSO則集生產(chǎn)處理、儲存外輸及生活、動力供應于一體，多采用單點系泊，在淺水和深水中均有良好適應性，目前正向深水發(fā)展。Spar平臺采用干式采油，活動性能好，作業(yè)水深可達3000米。張力腿(TLP)平臺采用干式采油，運動性能好，作業(yè)水深在1500米以內(nèi)，目前已發(fā)展到三代，全球TLP平臺共25座，基本在美國墨西哥海域服役。TLP平臺的技術難點主要是張力腿張力筋腱的設計與建造，目前掌握其核心技術的企業(yè)只有3家。

　　就我國海洋工程裝備技術的發(fā)展現(xiàn)狀來看，目前我國在導管架、自升式、半潛式平臺和FPSO、平臺供應船等方面具備了一定的基礎，主要是在自升式平臺上形成了系列產(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l0000米，最大可變載荷6486噸。半潛式鉆井平臺“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，動力定位系統(tǒng)為DP3級，該平臺在1500米水深內(nèi)可使用錨泊定位，最大可變載荷9000噸。此外我國的導管架技術發(fā)展較好，導管架平臺最大重量達到32000噸，高度達210米，為亞洲第一。在FPSO領域，我國具有淺水FPSO船體和上部工藝處理模塊的設計、建造能力，其最大載重量達30萬噸。在海洋工程船方面，我國建造了鋪管船“海洋石油201”，起重船“藍鯨”號。

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

　　而在深海資源探測開發(fā)裝備方面，我國研制了最大下潛深度達7062米的“蛟龍”號，實現(xiàn)中國載人深潛技術的重大突破，最近研制的“潛龍”號則是無人無纜的潛器。

　　海工技術未來發(fā)展趨勢

　　從海洋油氣的開發(fā)趨勢來看，海洋工程裝備的作業(yè)環(huán)境將實現(xiàn)從淺海到深海，從近海到遠海，從水面到水下的轉變，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；并更加安全、環(huán)保、可靠；且在技術上實現(xiàn)多學科的技術融合。

　　當前海洋工程裝備的運營范圍從淺水擴大到到深水到超深水，產(chǎn)品從固定平臺拓展到到浮水設施和水下生產(chǎn)系統(tǒng)，其作業(yè)深水化的特點十分明顯。在這方面，目前韓國正在研發(fā)的新一代鉆井船，其作業(yè)水深超過3600米，鉆井深度達到12000米，為第七代鉆井船。

　　在裝備規(guī)模大型化方面，目前的FPSO船長可達330米，造價高達30億美元；在功能多元化方面，浮式鉆井生產(chǎn)儲卸船、多功能平臺供應船等功能復合型裝備進一步拓展了海工裝備的作業(yè)能力；在形式多樣化方面，新型浮式平臺的主體結構趨于交叉融合，進一步實現(xiàn)了性能優(yōu)化，浮式LNG裝備如浮式LNG生產(chǎn)儲存裝置（LNG-FPSO）、浮式LNG儲存及再氣化裝置（LNG-FSRU）市場空前繁榮。

　　此外，水下裝備也實現(xiàn)了廣泛應用，相關的重點設備包括臍帶纜、水下控制系統(tǒng)、水下管匯、水下采油樹、水下防噴器等。同時，浮式天然氣液化生產(chǎn)儲存裝置（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化為高質(zhì)量、燃燒完全的油產(chǎn)品或化學品，目前韓國現(xiàn)代重工已進入GTL市場。

　　其他前景看好的裝備還包括極區(qū)海洋油氣開發(fā)裝備、海上機場、海上城市等大型水面水下綜合設施、水下開采技術等。在綜合利用海洋能源方面，目前對波浪能、潮汐能、溫差能的利用還處于初步階段，未來有望進一步發(fā)展；海上風電技術則正在快速發(fā)展。此外，還有一個值得關注的領域，就是海洋空間信息技術。

　　總體而言，目前我國在海洋資源開發(fā)利用領域所做的工作有限，而未來市場對相關裝備安全、環(huán)保方面的要求更高。這就給基礎科研帶來了更多的挑戰(zhàn)，要求中國船舶行業(yè)在以下領域不斷探索：新型海洋工程裝備總體設計及性能分析技術，海洋工程裝備總體及系統(tǒng)試驗技術，深海設施結構動力響應及疲勞強度分析技術，深海平錨索、立管等柔性構件的動力特性分析技術，深海海洋工程安全性檢測、檢測與風險控制技術，深海設施長效防腐及防護技術、浮式結構物惡劣海況下安全性評估技術等等。

　　建設海洋強國是中國人的夢想，實現(xiàn)強海夢更是造船人的光榮使命。為此，中國船舶行業(yè)要夯實基礎，加強學科建設，大力培養(yǎng)有責任心、有創(chuàng)新能力的船舶與海洋工程人才；加強創(chuàng)新，加快發(fā)展海洋工程裝備技術，為開發(fā)利用海洋提供有力支撐。

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