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船舶海洋與建筑工程學(xué)院

近日，由我院海洋工程科研團(tuán)隊李欣研究員主持的“?；惶枴背钏畬?dǎo)管架下水監(jiān)測項目圓滿完成，成功獲得了該導(dǎo)管架下水過程姿態(tài)和結(jié)構(gòu)載荷的珍貴數(shù)據(jù)。

“?；惶枴?超深水導(dǎo)管架由中海油深圳分公司建造，于4月10日在陸豐油田海域成功滑移下水，創(chuàng)造了深水導(dǎo)管架下水的亞洲新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國超大型深水導(dǎo)管架成套關(guān)鍵技術(shù)和安裝能力達(dá)到世界一流水平，對推動我國海上油氣增儲上產(chǎn)、保障國家能源安全具有重要戰(zhàn)略意義。

“海基一號” 超深水導(dǎo)管架重達(dá)三萬多噸、長302米，在不到一分鐘內(nèi)從駁船滑入大海中，最大入水深度近百米，下水過程是整個導(dǎo)管架安裝工程中最為驚心動魄的環(huán)節(jié)之一。上海交通大學(xué)海洋工程團(tuán)隊今年1月初接到“?；惶枴睂?dǎo)管架下水動態(tài)過程監(jiān)測任務(wù)，需要同時開展對下水駁船“海洋石油229“和”?；惶枴皩?dǎo)管架位置、姿態(tài)及關(guān)鍵位置結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測，以還原實際滑移下水全部過程。

海洋工程實測團(tuán)隊長期致力于導(dǎo)管架下水、浮托安裝等大型海洋工程作業(yè)監(jiān)測研究。早在十年前，團(tuán)隊就先后針對當(dāng)時亞洲最大和第二大的“番禺34-1”（長203米）和 “荔灣3-1”（長196米）導(dǎo)管架開展了下水過程監(jiān)測，獲得了寶貴的實測數(shù)據(jù)，為我國后續(xù)深水導(dǎo)管架的設(shè)計提供了重要支撐。與前兩次導(dǎo)管架下水監(jiān)測相比，“?；惶枴睂?dǎo)管架長度增加近100米，水上部分伸出下水駁船舷外80多米，導(dǎo)致下水監(jiān)測系統(tǒng)的部署和回收成為一對不可調(diào)和的矛盾。監(jiān)測系統(tǒng)需要貫穿整個導(dǎo)管架，還必須具備很高的可靠性和遠(yuǎn)程調(diào)試啟動的功能。為此，團(tuán)隊創(chuàng)新開發(fā)了可遠(yuǎn)程調(diào)試的自容式運(yùn)動采集倉和結(jié)構(gòu)應(yīng)力移動監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對導(dǎo)管架和駁船姿態(tài)以及導(dǎo)管架關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動態(tài)載荷的完整測量。

與前兩次導(dǎo)管架下水監(jiān)測相比，“海基一號”導(dǎo)管架長度增加近100米，水上部分伸出駁船舷外80多米，導(dǎo)致下水監(jiān)測系統(tǒng)的部署和回收成為一對不可調(diào)和的矛盾。為此，團(tuán)隊創(chuàng)新開發(fā)了自容式運(yùn)動采集倉和結(jié)構(gòu)應(yīng)力滑移監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對導(dǎo)管架和駁船姿態(tài)以及導(dǎo)管架關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動態(tài)載荷的完整測量。同時，為了保障高精度衛(wèi)星定位信號，監(jiān)測系統(tǒng)需要貫穿整個302米長的導(dǎo)管架，團(tuán)隊解決了長距離GPS信號傳輸?shù)碾y題，保證了數(shù)據(jù)監(jiān)測的精度。此外，面對復(fù)雜的海上作業(yè)環(huán)境，采用了多源信息校驗和互備份的綜合監(jiān)測方案，確保監(jiān)測方案的可靠性和監(jiān)測結(jié)果的可信度。

實測團(tuán)隊將調(diào)試工作前置，開發(fā)了無人化、遠(yuǎn)程化的監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)了岸上遠(yuǎn)程調(diào)試及海上設(shè)備快速啟動的聯(lián)動模式。在與海油工程的緊密合作下，一周內(nèi)完成監(jiān)測方案，一個月內(nèi)完成設(shè)備研制，兩個月內(nèi)完成設(shè)備安裝和調(diào)試。春節(jié)期間在珠海福陸重工建造場地完成設(shè)備安裝調(diào)試工作，疫情期間完成全系統(tǒng)軟硬件遠(yuǎn)程調(diào)試。

4月27日，隨著所有監(jiān)測設(shè)備的成功收回，初步解析表明監(jiān)測數(shù)據(jù)完整有效，本次實測任務(wù)獲得圓滿成功。這是我國首次獲得300米級超深導(dǎo)管架下水軌跡的實測數(shù)據(jù)。國際上針對300米以上的導(dǎo)管架下水的實海監(jiān)測活動，尚未見公開報道。此次監(jiān)測任務(wù)的成功實施，標(biāo)志著我國掌握了深水導(dǎo)管架下水過程數(shù)值分析的核心密碼。隨著我國深水開發(fā)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，更深更大的導(dǎo)管架已經(jīng)開建。這些寶貴的實測數(shù)據(jù)必將為更深水導(dǎo)管架平臺的創(chuàng)新設(shè)計、安全運(yùn)維和設(shè)計軟件驗證提供最堅實的數(shù)據(jù)支撐。

供　　稿：海洋工程團(tuán)隊

編　　輯：何光興　　　

責(zé)任編輯：于　淼