海洋工程概論考試資料

1、一、海洋的區(qū)帶是如何劃分的，各區(qū)帶蘊(yùn)含哪些資源？海洋開(kāi)發(fā)的內(nèi)容和法律地位受所在區(qū)帶的限制，一般將海洋按其分布區(qū)域化為三 個(gè)區(qū)帶1、海岸帶2、200m等深線(xiàn)以?xún)?nèi)的淺海區(qū)域或離海岸線(xiàn)2000mile以?xún)?nèi)的海區(qū)3、深海洋區(qū)各蘊(yùn)含的資源：海岸帶：1）海岸河口水域餌料豐富，是大量魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)和孵化的場(chǎng)所，海岸帶的漁業(yè) 生產(chǎn)在海洋捕撈業(yè)中占有重要地位。2）開(kāi)發(fā)利用海岸帶的石油、天然氣資源是目前世界上正在發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。 海岸帶還蘊(yùn)藏有大量可供開(kāi)采的煤、鐵、鎢、錫、砂礫礦以及稀有元素礦物金紅 石、金、金剛石等。3）海岸帶蘊(yùn)藏有潮汐能、鹽差能、波浪能等可再生海洋能。200m等深線(xiàn)以?xún)?nèi)的淺海區(qū)域或離海岸線(xiàn)2000m

2、ile以?xún)?nèi)的海區(qū)：含有豐富的礦藏和海洋資源，已發(fā)現(xiàn)的有石油、煤、天然氣、銅、鐵等20 多種礦產(chǎn)；其中已探明的石油儲(chǔ)量是整個(gè)地球石油儲(chǔ)量的三分之一。也是海洋植 物和海洋動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的良好場(chǎng)所，生物資源豐富。深海洋區(qū)1）海底擁有大量的油氣等能源，目前已有60多個(gè)國(guó)家開(kāi)展了深水油氣勘探， 發(fā)現(xiàn)了 33個(gè)儲(chǔ)量超過(guò)5億桶的深水巨型油田。有專(zhuān)家預(yù)計(jì)，未來(lái)全球油氣總儲(chǔ)量 的40%將來(lái)自水深超過(guò)400米的深海區(qū)。2）海底富含的天然氣水合物又稱(chēng)“可燃冰”，其儲(chǔ)量大約相當(dāng)于所有煤炭 和常規(guī)石油天然氣總量的3倍，是未來(lái)重要的后續(xù)能源。3）海底還沉睡著大量的多金屬結(jié)核、鉆結(jié)殼、硫化物、磷鈣土礦等礦產(chǎn)。二、介紹至少兩種

3、浮動(dòng)式（移動(dòng)式）海上鉆井平臺(tái)（包括主要結(jié)構(gòu)、工作原理、 特點(diǎn)）海洋平臺(tái)分固定式和移動(dòng)式，固定式分樁式和重力式，移動(dòng)式分浮式（船式和 半潛式）坐底式（坐底式和自升式：獨(dú)立腿式和沉墊式）順應(yīng)式（牽索塔式和張力腿式）坐底式鉆井平臺(tái)又叫鉆駁或插樁鉆駁，適用于河流和海灣等30m以下的淺水域。【結(jié)構(gòu)】 坐底式平臺(tái)有兩個(gè)船體，上船體又叫工作甲板，安置生活艙室和設(shè)備，通過(guò)尾郡開(kāi)口借助懸 臂結(jié)構(gòu)鉆井；下部是沉墊，其主要功能是壓載以及海底支撐作用，用作鉆井的基礎(chǔ)。兩個(gè)船 體間由支撐結(jié)構(gòu)相連。這種鉆井裝置在到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)后往沉墊內(nèi)注水，使其著底?！驹怼?利用其浮體（沉墊或穩(wěn)定立柱）灌水下沉，用幾個(gè)立柱支承固定高度的

4、上層平臺(tái) 進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)作業(yè)完成后，排除浮體（潛體）中的水而起浮，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)作業(yè) 點(diǎn)。【特點(diǎn)】具有構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，投資較少，建造周期較短等優(yōu)點(diǎn)半潛式鉆井平臺(tái)：【結(jié)構(gòu)原理】大部分浮體沒(méi)于水面下的一種小水線(xiàn)面的移動(dòng)式 鉆井平臺(tái)，是從坐底式鉆井平臺(tái)演變而來(lái)的。由平臺(tái)本體、立柱和下體或浮箱組 成；平臺(tái)上設(shè)有鉆井機(jī)械設(shè)備、器材和生活艙室等，供鉆井工作用。平臺(tái)本體高 出水面一定高度，以免波浪的沖擊。下體或浮箱提供主要浮力，沉沒(méi)于水下以減 小波浪的擾動(dòng)力。平臺(tái)本體與下體之間連接的立柱，具有小水線(xiàn)面的剖面，主柱 與主柱之間相隔適當(dāng)距離，以保證平臺(tái)的穩(wěn)性，所以又有立柱穩(wěn)定式之稱(chēng)。半潛 式鉆井平臺(tái)的類(lèi)型有多種，其主

5、要差別在于水下浮體的式樣與數(shù)目，按下體的式 樣，大體上可分為沉箱式和下體式兩類(lèi)。【特點(diǎn)】半潛式鉆井平臺(tái)在波浪上的運(yùn) 動(dòng)n向應(yīng)較小，在幾種鉆井平臺(tái)中得到很大發(fā)展，在海洋工程中，不僅可用于鉆 井，其他如生產(chǎn)平臺(tái)、鋪管船，供應(yīng)船、海上起重船等都可采用。隨著海洋開(kāi)發(fā) 逐漸由淺水向深水發(fā)展，這類(lèi)平臺(tái)的應(yīng)用，將會(huì)日漸增多，諸如油與氣的貯存， 離岸較遠(yuǎn)的海上工廠(chǎng)，海上電站等都將是半潛式平臺(tái)的發(fā)展領(lǐng)域。自升式鉆井平臺(tái)：【結(jié)構(gòu)原理】由平臺(tái)、樁腿和升降機(jī)構(gòu)組成，平臺(tái)能沿樁腿升降，一 般無(wú)自航能力。工作時(shí)樁腿下放插入海底，平臺(tái)被抬起到離開(kāi)海面的安全工作高度，并對(duì)樁 腿進(jìn)行預(yù)壓，以保證平臺(tái)遇到風(fēng)暴時(shí)樁腿不致下陷。完井

6、后平臺(tái)降到海面，拔出樁腿并全部 提起，整個(gè)平臺(tái)浮于海面，由拖輪拖到新的井位。中國(guó)自行制造的自升式鉆井平臺(tái)“渤海一 號(hào)”平臺(tái)的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的，樁腿的高度有七十多米，升降裝置是插銷(xiāo)式液 壓控制機(jī)構(gòu)?！咎攸c(diǎn)】該型鉆井平臺(tái)造價(jià)較低、工作穩(wěn)定性良好、運(yùn)移性好、對(duì)海底地形的 適應(yīng)性強(qiáng)，發(fā)展較快，約占移動(dòng)式鉆井裝置總數(shù)的1/2，因而，中國(guó)海上鉆井多使用自升式 鉆井平臺(tái)。鉆井船是浮船式鉆井平臺(tái)，它通常是在機(jī)動(dòng)船或駁船上布置鉆井設(shè)備。平臺(tái)是靠錨泊 或動(dòng)力定位系統(tǒng)定位。（按其推進(jìn)能力，分為自航式、非自航式；按船型分，有端部鉆井、 舷側(cè)鉆井、船中鉆井和雙體船鉆井；按定位分，有一般錨泊式、中央轉(zhuǎn)盤(pán)錨泊式

7、和動(dòng)力定位 式。）浮船式鉆井裝置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用現(xiàn)有的船只進(jìn)行改裝， 因而能以最快的速度投入使用。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬(wàn)噸不等，它既有普通船舶的 船型和自航能力，又可漂浮在海面上進(jìn)行石油鉆井。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài)，當(dāng)遇到 海上的風(fēng)、浪、潮時(shí)，必然會(huì)發(fā)生傾斜、搖擺、平移和升降現(xiàn)象，因此鉆井船的穩(wěn)定性是一 個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。目前，海上鉆井船的定位常用的是拋錨法，但該方法一般只適用于200m 以?xún)?nèi)的水深，水再深時(shí)需用一種新的自動(dòng)化定位方法。三、簡(jiǎn)述半潛式鉆井平臺(tái)特點(diǎn)、工作過(guò)程和我國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái)，是中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造的第六

8、代深水半 潛式鉆井平臺(tái)半潛式鉆井平臺(tái)，又稱(chēng)立柱穩(wěn)定式鉆井平臺(tái)。大部分浮體沒(méi)于水面下的一種小水線(xiàn)面的 移動(dòng)式鉆井平臺(tái)，是從坐底式鉆井平臺(tái)演變而來(lái)的。由平臺(tái)本體、立柱和下體或浮箱組成。 此外，在下體與下體、立柱與立柱、立柱與平臺(tái)本體之間還有一些支撐與斜撐連接。在下體 間的連接支撐，一般都設(shè)在下體的上方，這樣，當(dāng)平臺(tái)移位時(shí)，可使它位于水線(xiàn)之上，以減 小阻力；平臺(tái)上設(shè)有鉆井機(jī)械設(shè)備、器材和生活艙室等，供鉆井工作用。平臺(tái)本體高出水面 一定高度，以免波浪的沖擊。下體或浮箱提供主要浮力，沉沒(méi)于水下以減小波浪的擾動(dòng)力。 平臺(tái)本體與下體之間連接的立柱，具有小水線(xiàn)面的剖面，主柱與主柱之間相隔適當(dāng)距離，以 保證平臺(tái)

9、的穩(wěn)性，所以又有立柱穩(wěn)定式之稱(chēng)。半潛式鉆井平臺(tái)的類(lèi)型有多種，其主要差別在 于水下浮體的式樣與數(shù)目，按下體的式樣，大體上可分為沉箱式和下體式兩類(lèi)。沉箱式是將幾根立柱布置在同一個(gè)圓周上，每一根立柱下方設(shè)一個(gè)下體，稱(chēng)為沉箱。沉 箱的剖面有圓形、矩形、靴形。沉箱的數(shù)目，亦即立柱的數(shù)目，有三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)不等。下體式中最常見(jiàn)的是兩根魚(yú)雷形的下體分列左右，每根下體上的立柱數(shù)可以有兩根、三 根、四根。下體的剖面有圓形、矩形、或四角有圓弧的矩形。為了減小平臺(tái)在移位時(shí)的水阻 力，將下體的首尾兩端做成流線(xiàn)型體。最常見(jiàn)的是雙下體型和四下體型還有環(huán)型下體式，是 用四根立柱支承平臺(tái)本體，立柱下方支承于一個(gè)圓形剖面有十二

10、邊的環(huán)形下體上。此種型式 根據(jù)模型試驗(yàn)表明耐波性較好，但阻力較大。半潛式鉆井平臺(tái)在深水區(qū)域作業(yè)，需依靠定位設(shè)備，一般為錨泊定位系統(tǒng)，常規(guī)的錨泊 定位系統(tǒng)通常由輻射狀布置的八個(gè)錨組成，用鏈條或鋼繩與平臺(tái)連接。水深超過(guò)300500 米時(shí)，需要采用動(dòng)力定位系統(tǒng)或深水錨泊定位系統(tǒng)。動(dòng)力定位系統(tǒng)是船舶聲納系統(tǒng)的發(fā)展， 在這種系統(tǒng)統(tǒng)中，信號(hào)由平臺(tái)發(fā)給或收自裝在海底的傳感器。深水錨泊系統(tǒng)，需用大量鏈條， 靠供應(yīng)船運(yùn)載。半潛式鉆井平臺(tái)由于下體都浸沒(méi)在水中，其橫搖與縱搖的幅值都很小。有較大影響的是 垂蕩運(yùn)動(dòng)。由于半潛式鉆井平臺(tái)在波浪上的運(yùn)動(dòng)n向應(yīng)較小，在幾種鉆井平臺(tái)中得到很大發(fā)展，在 海洋工程中，不僅可用于鉆井

11、，其他如生產(chǎn)平臺(tái)、鋪管船，供應(yīng)船、海上起重船等都可采用。 隨著海洋開(kāi)發(fā)逐漸由淺水向深水發(fā)展，這類(lèi)平臺(tái)的應(yīng)用，將會(huì)日漸增多，諸如油與氣的貯存， 離岸較遠(yuǎn)的海上工廠(chǎng)，海上電站等都將是半潛式平臺(tái)的發(fā)展領(lǐng)域。2012年2月14日，“海洋石油981”通過(guò)了廣東海事局和湛江海事局聯(lián)合對(duì)其進(jìn)行的船 舶安全檢查，作為中海油深海開(kāi)發(fā)艦隊(duì)的旗艦，移往南海深水油田進(jìn)行勘探鉆井、生產(chǎn)鉆井、 完井和修井等現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。它的投入使用，對(duì)于中國(guó)進(jìn)軍深海海洋工程裝備開(kāi)發(fā)、提升深水作 業(yè)能力、實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源戰(zhàn)略、維護(hù)國(guó)家權(quán)益等具有重要的戰(zhàn)略意義?！昂Ｑ笫?81”的建成， 填補(bǔ)了中國(guó)在深水鉆井大型裝備上的空白，使我國(guó)深水油氣資源的勘

12、探開(kāi)發(fā)能力和大型海洋 裝備建造水平跨入世界先進(jìn)行列。四、簡(jiǎn)述三種不同的船舶動(dòng)力推進(jìn)方式的工作原理，優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍燃?xì)廨啓C(jī)，蒸汽輪機(jī)，柴油機(jī)，電力推動(dòng)，核動(dòng)力蒸汽輪機(jī)【工作原理】鍋爐將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成蒸汽的熱能，蒸汽經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)?旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)又將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能?！緝?yōu)缺點(diǎn)】?jī)?yōu)點(diǎn)：機(jī)汽輪機(jī)與其他原動(dòng)機(jī)（如燃?xì)廨啓C(jī)、柴油機(jī)等）相比，具有單機(jī)功率 大，效率高，轉(zhuǎn)速快，運(yùn)行平穩(wěn)和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)：適能效低，能源消耗高?！居梅秶炕鹆Πl(fā)電廠(chǎng)，用它直接驅(qū)動(dòng)泵、風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)和船舶的螺旋槳等各種從動(dòng)機(jī) 械。電熱能生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)【工作原理】燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)原理類(lèi)似蒸氣輪機(jī)，

13、主要由壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)?渦輪等部件組成。壓氣機(jī)將空氣壓縮送入燃燒室與燃料混和燃燒，所產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)膺M(jìn) 入燃?xì)鉁u輪膨脹作功，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)（葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)機(jī)軸帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)工作）?！緝?yōu)缺點(diǎn)】?jī)?yōu)點(diǎn)是：（1）單位體積功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件數(shù)量少，故障率低；（2）起動(dòng)性好。 起動(dòng)容易，起動(dòng)后經(jīng)短時(shí)間加溫，即可進(jìn)入大負(fù)荷工作狀態(tài)；3）扭矩特性好，隨轉(zhuǎn)速 下降扭矩升高快。適應(yīng)性系數(shù)可達(dá)2. 02. 5?？娠@著減少變速箱排檔數(shù)目，使操縱簡(jiǎn)化；（4）發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)，振動(dòng)小。最大缺點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性差，燃料消耗率太高?！具m用范圍】普遍用在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)代替內(nèi)燃機(jī)，也用做船舶、發(fā)電廠(chǎng)、機(jī)車(chē)的原動(dòng)力。柴油機(jī)【工作原理】柴

14、油機(jī)是將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。將燃料噴射到柴油機(jī)的汽缸內(nèi)燃燒， 依靠燃燒時(shí)燃?xì)獾呐蛎泚?lái)推動(dòng)活塞對(duì)外做功。在汽缸內(nèi)連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、工作、排氣4 個(gè)沖程來(lái)完成能量轉(zhuǎn)換，使活塞上下運(yùn)動(dòng)。又通過(guò)連桿與曲軸相連接，把活塞的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 變?yōu)榍S的圓周運(yùn)動(dòng)。【優(yōu)缺點(diǎn)】?jī)?yōu)點(diǎn)：壓縮率高，故熱效率高、燃油消耗低，并能使用廉價(jià)的柴油。儲(chǔ)存的危險(xiǎn) 性比汽油小，故障率低。柴油機(jī)燃燒比較充分，排出廢氣的有害成分少，對(duì)環(huán)境污染小。 缺點(diǎn)：柴油機(jī)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比 較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機(jī) 工作粗暴，振動(dòng)噪聲大；柴

15、油不易蒸發(fā)，冬季冷車(chē)時(shí)起動(dòng)困難?！具m用范圍】柴油機(jī)一般用于船舶、載重汽車(chē)、工程機(jī)械、拖拉機(jī)、農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)、排灌及農(nóng) 副產(chǎn)品加工機(jī)械、聯(lián)合收割機(jī)等電力推進(jìn)【工作原理】艦船依靠自身配備的發(fā)電裝置獲取電能來(lái)驅(qū)動(dòng)艦船運(yùn)動(dòng)的推進(jìn)方式【優(yōu)缺點(diǎn)】電力推進(jìn)裝置的缺點(diǎn)在于，其效率低于發(fā)動(dòng)機(jī)一螺旋槳式的直接能量轉(zhuǎn)換裝置 優(yōu)點(diǎn)：1）是電力推進(jìn)具有良好的經(jīng)濟(jì)性；2）是電力推進(jìn)系統(tǒng)操縱性好、具有良好的安全性； 3）是電力推進(jìn)系統(tǒng)節(jié)省空間；4）是電力推進(jìn)系統(tǒng)噪音低；5）是采用電力推進(jìn)系統(tǒng)有利于 船舶控制環(huán)境污染，降低排放；6）船舶采用電力推進(jìn)系統(tǒng)后，有利于進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理， 有助于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，全面提升船舶信息化、

16、智能化、自動(dòng)化水準(zhǔn)?！具m用范圍】：汽車(chē)，電動(dòng)車(chē)，輪船核動(dòng)力【工作原理】當(dāng)裂變材料（例如鈾-235）在受人為控制的條件下發(fā)生核裂變時(shí)，核能就會(huì)以熱 的形式被釋放出來(lái)，這些熱量會(huì)被用來(lái)驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)可以直接提供動(dòng)力以推進(jìn)艦船運(yùn) 動(dòng)，也可以連接發(fā)電機(jī)來(lái)產(chǎn)生電能?！緝?yōu)缺點(diǎn)】?jī)?yōu)點(diǎn)：1）核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠(chǎng)所使用的燃 料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便；2）核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì) 到大氣中，也不產(chǎn)生重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳；3）核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的 比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響。缺點(diǎn)：1）核能電廠(chǎng)會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，

17、或者是使用過(guò)之核燃料，具有放射線(xiàn)，故必 須慎重處理，防止會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害；2）通常需要大量資金?！具m用范圍】軍艦、核電站五、海洋新型清潔能源主要有哪些？工作原理如何，如已經(jīng)商業(yè)化請(qǐng)舉例說(shuō)明 利用潮汐，海流，波浪，溫差，鹽度差以及太陽(yáng)能和風(fēng)能的利用開(kāi)發(fā)1、潮汐能潮汐發(fā)電的主要的原理是利用天體引潮力導(dǎo)致海水發(fā)生水平流動(dòng)的動(dòng)能來(lái)制造電能。在 漲潮的過(guò)程中，洶涌而來(lái)的海水具有很大的動(dòng)能，而隨著海水水位的升高，就把海水的巨大 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能；在落潮的過(guò)程中，海水奔騰而去，水位逐漸降低，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。建成投產(chǎn)的商業(yè)用潮汐電站不多：如1）第一座具有商業(yè)實(shí)用價(jià)值的潮汐電站是1967年 建成的法國(guó)郎斯

18、電站。斯潮汐電站機(jī)房中安裝有24臺(tái)雙向渦輪發(fā)電機(jī)，漲潮、落潮都能發(fā) 電。總裝機(jī)容量24萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量5億多度，輸入國(guó)家電網(wǎng)。2）我國(guó)的江夏潮汐實(shí)驗(yàn)電 站，建于浙江省樂(lè)清灣北側(cè)的江夏港，裝機(jī)容量3200kW，于1980年正式投入運(yùn)行。2波浪能早期海洋波浪能發(fā)電付諸實(shí)用的是氣動(dòng)式波力裝置。道理很簡(jiǎn)單，就是利用波浪上下起 伏的力量，通過(guò)壓縮空氣，推動(dòng)汲筒中的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)而做功。1910年，法國(guó)人布索.白 拉塞克在其海濱住宅附近，建了一座氣動(dòng)式波浪發(fā)電站，供應(yīng)其住宅1000瓦的電力。這個(gè) 電站裝置的原理是：與海水相通的密閉豎管中的空氣因波浪起伏而被壓縮或抽空稀薄，驅(qū)動(dòng) 活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)

19、的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而發(fā)出電力。60年代，旦本研制成功用于航標(biāo)燈浮體上的氣動(dòng)式波力發(fā)電裝置。此種裝置已經(jīng)投入 批量生產(chǎn)，產(chǎn)品額定功率從6 0瓦到500瓦不等。產(chǎn)品除日本自用外，還出口，成為僅有的少 數(shù)商品化波能裝備之一。該產(chǎn)品發(fā)電的原理就像一個(gè)倒置的打氣筒，靠波浪上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 力量吸、壓空氣，推動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。3海水溫差能溫差發(fā)電的基本原理就是借助一種工作介質(zhì)，使表層海水中的熱能向深層冷水中轉(zhuǎn)移， 從而做功發(fā)電。海洋溫差能發(fā)電主要采用開(kāi)式和閉式兩種循環(huán)系統(tǒng)。1930年，克勞德在古 巴海濱建造了世界上第一座海水溫差發(fā)電站，獲得了 10kW的功率。1979年，美國(guó)在夏威夷 的一艘海軍駁船上安裝了一座海水溫差

20、發(fā)電試驗(yàn)臺(tái)，發(fā)電功率53.6kW。1981年，日本在南 太平洋的瑙魯島建成了一座100kW的海水溫差發(fā)電裝置，1990年又在鹿幾島建起了一座北 瓦級(jí)的同類(lèi)電站。溫差能利用的最大困難是溫差大小，能量密度低，其效率僅有3%左右，而且換熱面積 大，建設(shè)費(fèi)用高，目前各國(guó)仍在積極探索中。4、鹽差能鹽差能是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能，是以化學(xué)能形 態(tài)出現(xiàn)的海洋能。主要存在與河海交接處。同時(shí)，淡水豐富地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利 用鹽差能。鹽差能是海洋能中能量密度最大的一種可再生能源5、海流能海流能的利用方式主要是發(fā)電，其原理和風(fēng)力發(fā)電相似，幾乎任何一個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置都可 以改

21、造成為海流能發(fā)電裝置。但由于海水的密度約為空氣的1000倍，且必須放置于水下， 故海流發(fā)電存在著一系列的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，包括安裝維護(hù)、電力輸送、防腐、海洋環(huán)境中的 載荷與安全性能等。此外，海流發(fā)電裝置和風(fēng)力發(fā)電裝置的固定形式和透平設(shè)計(jì)也有很大的 不同。海流裝置可以安裝固定于海底，也可以安裝于浮體的底部，而浮體通過(guò)錨鏈固定于海 上。6、風(fēng)能可以用風(fēng)車(chē)把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作去推動(dòng)發(fā)電機(jī)，以產(chǎn)生電力，方法 是透過(guò)傳動(dòng)軸，將轉(zhuǎn)子（由以空氣動(dòng)力推動(dòng)的扇葉組成）的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳送全發(fā)電 機(jī)。新疆達(dá)坂城的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)裝機(jī)容量已達(dá)3300kw，是全國(guó)目前最大的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)；現(xiàn)在世界上最大的新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已在夏威夷

22、島建成運(yùn)行，其風(fēng)力機(jī)葉片 直徑為97.5m，重144t，風(fēng)輪迎風(fēng)角的調(diào)整和機(jī)組的運(yùn)行都由計(jì)算機(jī)控制，年發(fā) 電量達(dá)1000萬(wàn)kwh。六、簡(jiǎn)述世界著名的深水載人深潛器及我國(guó)在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀1、美國(guó)的“艾爾文號(hào)美國(guó)是較早開(kāi)展載人深潛的國(guó)家之一，1964年建造“艾爾文”號(hào)載人潛水 器，最大下潛深度4500米，在1985年，它找到泰坦尼克號(hào)沉船的殘骸，如今已經(jīng) 進(jìn)行過(guò)近5000次下潛，是當(dāng)今世界上下潛次數(shù)最多的載人潛水器。不過(guò)“艾爾 文”號(hào)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一次事故而沉入了海底，幸好沒(méi)有人員傷亡。過(guò)了整整一年之 后，它才被打撈上來(lái)。2、法國(guó)的“鸚鵡螺”號(hào)法國(guó)的“鸚鵡螺號(hào)”建造時(shí)間：1985年；下潛深度：600

23、0米；水下時(shí)長(zhǎng)：暫 缺?！胞W鵡螺”號(hào)潛水器最大下潛深度可達(dá)6000米，累計(jì)下潛了 1500多次，完成 過(guò)多金屬結(jié)合區(qū)域，深海海底生態(tài)等調(diào)查，以及沉船、有害廢料等搜索任務(wù)。3、日本的“深海6500號(hào)日本的“深海6500號(hào)”建造時(shí)間：1989年；下潛深度：6527米；水下時(shí)長(zhǎng)： 8小時(shí)。曾下潛到6527米深的海底，創(chuàng)造了作業(yè)型載人潛水器深潛的新紀(jì)錄。它 已對(duì)6500米深的海洋斜坡和大斷層進(jìn)行了調(diào)查，并對(duì)地震、海嘯等進(jìn)行了研究， 已經(jīng)下潛了 1000多次。影片日本沉沒(méi)中曾多次出現(xiàn)該艇。4、俄羅斯的“和平一號(hào)”和“和平二號(hào)”“和平一號(hào)”建造時(shí)間：1987年；潛水深度：6000米；水下時(shí)長(zhǎng)：17至20

24、小時(shí)；俄羅斯是目前世界上擁有載人潛水器最多的國(guó)家，比較著名的是1987年建 成的“和平一號(hào)”和“和平二號(hào)”兩艘6000米級(jí)潛水器。帶有十二套檢測(cè)深海環(huán) 境參數(shù)和海底地貌設(shè)備，最大的特點(diǎn)就是能源比較充足，它可以在水下呆17至20 個(gè)小時(shí)，泰坦尼克的電影里面很多鏡頭就是用“和平一號(hào)”和“和平二號(hào) 探測(cè)的鏡頭。5、中國(guó)的“蛟龍”號(hào)“蛟龍?zhí)栞d人深潛器是我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制的作業(yè)型深海載 人潛水器，設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米級(jí)，也是目前世界上下潛能力最深的作 業(yè)型載人潛水器?！膀札?zhí)柨稍谡际澜绾Ｑ竺娣e99.8%的廣闊海域中使用，不 過(guò)距離地球海洋已知的最深處馬里亞納海溝底部的10,911米仍

25、有相當(dāng)距離，對(duì) 于我國(guó)開(kāi)發(fā)利用深海的資源有著重要的意義。我國(guó)在深水載人深潛器領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與某些探險(xiǎn)型潛水器不同，我國(guó)蛟龍?zhí)柹詈Ｌ綔y(cè)器不是單純追求深度數(shù)字， 其主要任務(wù)是深?？蒲泻妥鳂I(yè)。當(dāng)然，由于中國(guó)的深潛研究相比國(guó)外要晚50年， 雖然現(xiàn)在蛟龍?zhí)栆呀?jīng)取得比較好的成績(jī)，但也只是在用現(xiàn)在的技術(shù)與三四十年前 的別國(guó)技術(shù)相比，而且優(yōu)勢(shì)也不算明顯，目前蛟龍?zhí)栔皇巧顫搶?shí)驗(yàn)，而且是初試 水，技術(shù)還沒(méi)完全成熟，接下來(lái)水下時(shí)長(zhǎng)以及穩(wěn)定性的考驗(yàn)還等待著我們。七、我國(guó)海洋工程裝備發(fā)展現(xiàn)狀從不同類(lèi)型的研究現(xiàn)狀進(jìn)行闡述：1、海洋油氣資源開(kāi)發(fā)裝備3、海洋浮體結(jié)構(gòu)2、其他海洋資源開(kāi)發(fā)裝備物從具體設(shè)備進(jìn)行闡述：1、深水半潛式

26、鉆井平臺(tái)2、深水鉆井浮船等鉆井裝備3、?。ù┦缴a(chǎn)儲(chǔ)油卸油系統(tǒng)（FPSO）4、半潛式生產(chǎn)平臺(tái)系統(tǒng)（含張力腿平臺(tái)生產(chǎn)系統(tǒng)）5、自升式平臺(tái)生產(chǎn)系統(tǒng)6、駁船式生產(chǎn)系統(tǒng)等移動(dòng)式海上采油生產(chǎn)裝備7、浮式起重機(jī)8、鋪管船等從不同類(lèi)型的研究現(xiàn)狀進(jìn)行闡述：隨著國(guó)內(nèi)外海洋裝備需求的增長(zhǎng)，我國(guó)海洋工程裝 備制造業(yè)抓住市場(chǎng)高峰期的戰(zhàn)略機(jī)遇，承接了一批具有較大影響力的訂單，實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展， 能力也明顯提升。特別是近幾年，我國(guó)先后自主設(shè)計(jì)建造了國(guó)內(nèi)水深最大的近海導(dǎo)管架固定 式平臺(tái)，國(guó)內(nèi)最大、設(shè)計(jì)最先進(jìn)的30噸浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪裝置FPSO，當(dāng)代先進(jìn)自升式鉆井 平臺(tái)，具有國(guó)際先進(jìn)水平的3000米深水半潛式平臺(tái)等一批先進(jìn)的海

27、洋工程裝備。1前海洋油氣開(kāi)發(fā)（特別是深水和超深水油氣資源勘探開(kāi)發(fā)）已經(jīng)成為世界油氣開(kāi)采的 重點(diǎn)領(lǐng)域，海洋石油開(kāi)發(fā)推動(dòng)海洋工程裝備行業(yè)發(fā)展。在一個(gè)供大于求的需求經(jīng)濟(jì)時(shí)代，企 業(yè)成功的關(guān)鍵就在于，是否能夠在需求尚未形成之時(shí)就牢牢的鎖定并捕捉到它。那些成功的 公司往往都會(huì)傾盡畢生的精力及資源搜尋產(chǎn)業(yè)的當(dāng)前需求、潛在需求以及新的需求！ 3 隨著 海洋工程裝備行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型海工裝備企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó) 內(nèi)優(yōu)秀的海工裝備生產(chǎn)企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶(hù)需 求趨勢(shì)變化的深入研究。正因?yàn)槿绱?，一大批?guó)內(nèi)優(yōu)秀的海工裝備品牌迅速崛起，逐漸成為 海工裝備行業(yè)中

28、的翹楚世界海洋工程裝備的概況。我們講一下世界海洋的格局，找到我們自己的發(fā)展方向，海洋工程裝備指海洋工程的 勘探、開(kāi)采加工、儲(chǔ)運(yùn)管理及后勤服務(wù)等大型工程裝備和輔助性的裝備，但是目前把開(kāi)發(fā)裝 備認(rèn)為是主體，世界海洋油氣工程裝備設(shè)計(jì)與制造的格局，目前全球主要海洋工程裝備建造 商集中在新加坡、韓國(guó)、美國(guó)及歐洲等國(guó)家，新加坡和韓國(guó)以建造中深和淺水域平臺(tái)為主， 目前也在向深水海域發(fā)展。美國(guó)和歐洲等國(guó)則以研發(fā)和建造深水超深水的平臺(tái)裝備為核心。 目前我們劃分三個(gè)陣營(yíng)，第一個(gè)陣營(yíng)主要是歐美的公司，它壟斷著海洋工程裝備的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)， 工程總包和關(guān)鍵配套設(shè)備的供貨。第二個(gè)陣營(yíng)是韓國(guó)和新加坡，在總裝制造領(lǐng)域快速發(fā)展，

29、而且占有一席之地，我國(guó)還是在制造一些低端的產(chǎn)品，因此我們處在第三陣營(yíng)。中國(guó)海洋工程裝備現(xiàn)狀我國(guó)海岸線(xiàn)18,400km，綜合評(píng)估我國(guó)海域共有油氣資源量350400億噸石油當(dāng)量。但 開(kāi)采程度和平均探明率相對(duì)較低，深海油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)和裝備遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)國(guó)家，缺少必 要的深海油氣資源鉆探、開(kāi)采和生產(chǎn)裝備。整個(gè)南海的石油地質(zhì)儲(chǔ)量大致在230億300億 噸之間，約占中國(guó)資源總量的1/3。國(guó)家發(fā)改委已組織中石油、中石化、中海油共同研究深 海海洋油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)。據(jù)悉中石油已獲批準(zhǔn)在南海12萬(wàn)平方公里的海域進(jìn)行勘探，中海油 也已獲準(zhǔn)在南海7萬(wàn)多平方公里的海域勘探開(kāi)發(fā)。中石化則主要開(kāi)發(fā)東海油氣資源，可以預(yù) 期中國(guó)萬(wàn)里海疆將出現(xiàn)海洋油氣開(kāi)發(fā)的高潮。中國(guó)近海蘊(yùn)