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船舶碳捕集、利用与封存技术综述

交通运输工程学报 2024年第2期24卷 1-19页

作者：卢明剑董胜节严新平李珂李晓东周晓武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学智能交通系统研究中心湖北武汉又430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心湖北武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 中国远洋海运集团有限公司院士工作站上海每200120 东湖实验室湖北武汉420202 中国船舶集团有限公司第七一一研究所上海201108 中海环境科技(上海)股份有限公司上海200135

追踪了国内外围绕船舶碳捕集、利用与封存(CCUS)技术开展的研究,梳理了重点内容和主要研究成果;从CCUS不同技术路径的优缺点出发,分析了目前CCUS技术在船舶上的应用可行性;针对发展迅猛的液化天然气船舶,提出了开展CCUS的技术路线;总结... 详细信息

追踪了国内外围绕船舶碳捕集、利用与封存(CCUS)技术开展的研究,梳理了重点内容和主要研究成果;从CCUS不同技术路径的优缺点出发,分析了目前CCUS技术在船舶上的应用可行性;针对发展迅猛的液化天然气船舶,提出了开展CCUS的技术路线;总结了目前船舶CCUS技术存在的问题,针对性地提出了建议,并探讨了船舶CCUS关键技术的发展方向。研究结果表明:船舶CCUS技术可以在短期内显著减排,且适用于营运和新造在内的绝大多数含碳燃料船舶;国外正在积极部署船舶CCUS技术实船验证研究,但国内的研究多处于概念设计与仿真研究阶段;由于改造简单,技术成熟度高且成本低,燃烧后捕集法中的化学吸收法目前最适用于船舶碳捕集,但要解决能耗高和系统尺寸大等问题,需加快探索性能更优良的先进化学溶剂及更具革命性的捕集方法;液态存储是目前最成熟的存储方式,但还需要提升其安全性与经济性;亟需加快构建以大型CO_(2)运输船为主的储运方式,推进港口与海洋平台CO_(2)转驳、接收的基础设施建设;CO_(2)在海洋油气田驱油驱气、淡化海水及能源催化重整等领域应用前景广阔,但船舶CO_(2)利用技术亟待规模化、产业化和相关产业技术协同发展;将液态CO_(2)或干冰进行海洋封存是未来的发展趋势,但亟需完善相关标准和法律法规,推动封存配套装备和技术开发;需要探索出一整套标准化、系统化的碳排放管理模式,推动CCUS技术配套发展,构建完整、绿色、经济、高效的船舶CCUS产业链。

关键词：船舶工程碳捕集碳封存碳排放航运业碳减排

基于远程控制与人工操作融合技术的新型拖拉机研究

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农业开发与装备 2024年第3期 133-135页

作者：夏焕钱东波岳崇勤程家鑫上海市农业机械鉴定推广站上海市201601 山东山晔智能装备有限公司山东莱州261423

研究一种融合远程控制与人工操作的新型拖拉机技术,旨在探讨其在现代农业中的应用潜力和意义。随着农业机械化的不断进步,传统的拖拉机操作方式已经不能完全满足农业生产的高效率和安全性需求。因此,提出了一种结合远程控制和人工操作... 详细信息

研究一种融合远程控制与人工操作的新型拖拉机技术,旨在探讨其在现代农业中的应用潜力和意义。随着农业机械化的不断进步,传统的拖拉机操作方式已经不能完全满足农业生产的高效率和安全性需求。因此,提出了一种结合远程控制和人工操作的拖拉机设计,以应对复杂的农业作业环境和提高作业效率。这种设计不仅能够在需要时由操作员进行精准控制,同时也支持远程控制,以适应不同的作业条件和环境。通过这种技术的融合,可以有效减小劳动强度,提高农作物种植的准确性和效率,同时保证作业的安全性。此外,该技术的应用还有助于推动农业生产方式的现代化,实现农业可持续发展的目标。总的来说,这项研究对于理解和推动农业机械化及其在现代农业中的应用具有重要的理论和实践意义。

关键词：远程控制人工操作融合技术新型拖拉机

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超深井用160钢级超高强度高韧性套管的研制及组织表征

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钢管 2024年第1期53卷 40-44页

作者：董晓明尹学东张忠铧宝山钢铁股份有限公司上海201900 油气钻采输送装备全国重点实验室上海201900 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

根据超深井开发要求对超高强度高韧性套管的合金化技术和制造工艺进行研究,开发出具有优异韧性和抗延迟断裂性能的BG160V超高强度高韧性套管,并分析了该BG160V套管在不同服役温度下的强韧性以及微观组织。工业性试制的性能检测结果表明... 详细信息

根据超深井开发要求对超高强度高韧性套管的合金化技术和制造工艺进行研究,开发出具有优异韧性和抗延迟断裂性能的BG160V超高强度高韧性套管,并分析了该BG160V套管在不同服役温度下的强韧性以及微观组织。工业性试制的性能检测结果表明:该套管的屈服强度达到1100 MPa以上,0℃横向夏比冲击功超过名义屈服强度的10%,满足超深井油气资源开发对套管性能的要求;管体晶粒度达到11级,平均有效晶粒尺寸2.45μm,细小的晶粒是材料具有良好韧性和抗延迟断裂性能的主要保证。

关键词：套管 160钢级超高强度高韧性晶粒尺寸抗延迟断裂

Q690厚板对接焊残余应力评估及其对焊接接头断裂性能的影响

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中国舰船研究 2024年第4期19卷 271-281页

作者：王江超杜仕忠牛业兴张庆亚赵宏权吴磊陈震华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 上海振华重工启东海洋工程股份有限公司江苏南通226200 江苏海事职业技术学院船舶与海洋工程学院江苏南京211199 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

[目的]旨在研究高强钢厚板多层多道焊的复杂焊接残余应力,评估其对焊接接头断裂性能的影响。[方法]以75 mm厚Q690高强钢板为研究对象,制定多层多道对接焊工艺,完成对接接头的焊接,使用轮廓法获得中剖面的纵向残余应力,基于自主开发的高... 详细信息

[目的]旨在研究高强钢厚板多层多道焊的复杂焊接残余应力,评估其对焊接接头断裂性能的影响。[方法]以75 mm厚Q690高强钢板为研究对象,制定多层多道对接焊工艺,完成对接接头的焊接,使用轮廓法获得中剖面的纵向残余应力,基于自主开发的高效热−弹−塑性有限元计算方法,再现厚板多层多道焊的热循环、微观组织演变等现象,将单轴拉伸试验与GTN损伤模型相结合,提出Q690高强钢板的GTN模型参数,分析金属母材及焊接接头试样的断裂特性和应力−应变曲线。[结果]采用所提方法预测的厚板对接接头熔池形状、金相体积分数都与试验测量基本吻合;考虑焊接固态相变和高强钢轧制初始应力的力学分析,得到的焊接残余应力与试验结果高度一致,并得到了横向残余应力分布;考虑焊接微观缺陷及横向残余应力,阐明了残余应力影响焊接接头断裂性能的力学机理。[结论]相关研究可为高强钢厚板焊接结构残余应力及断裂性能评估提供借鉴和指导。

关键词：厚板残余应力接头断裂轮廓法 GTN模型

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全天候工作单光子计数激光雷达

光通信研究 2024年第4期 73-78页

作者：刘英见刘航宇蒋凯魏仁杰孙宝瑞叶楠王亮中国科学技术大学光学与光学工程系合肥230026 中机试验装备股份有限公司长春130103 上海大学通信与信息工程学院、特种光纤与光接入网重点实验室上海200072 上海大学通信与信息工程学院、上海市先进通信与数据科学研究院上海200072 天津科技大学人工智能学院天津300457

【目的】单光子探测以及单光子测距系统在三维成像和超远距离空间遥感等方向有着广泛的应用。然而,由于器件本身的限制以及太阳光的背景噪声等因素,其应用场景大多处于夜间状态。【方法】文章通过改进传统激光雷达系统,使用全光纤光学系... 详细信息

【目的】单光子探测以及单光子测距系统在三维成像和超远距离空间遥感等方向有着广泛的应用。然而,由于器件本身的限制以及太阳光的背景噪声等因素,其应用场景大多处于夜间状态。【方法】文章通过改进传统激光雷达系统,使用全光纤光学系统,利用超窄带宽光纤滤波,大大提高了系统的稳定性,配合机械运动控制实现了超大视角和超高分辨率,且为可以在日间和雾天等光学环境恶劣环境下工作的单光子成像系统。同时,文章所提改进激光雷达系统基于大气穿透性好、传输损耗低的1550 nm波段进行设计,提升了在雾天以及雨天的工作能力。【结果】文章所提系统在能见度为500 m左右的雾天状态实现了1.6 km外物体的三维成像,其成像距离是当时能见度的3倍。配合超高分辨率的时间/数字转换器,并根据激光雷达系统的系统响应函数构建模型,利用最小化负对数似然函数对直方图的强度信息和距离信息进行优化,可以大大提升距离分辨率,相比于最大值法得到的0.05 m的距离分辨率,文章所提系统结合最小化负对数似然函数方法将距离分辨率提升到了0.006 m。同时通过对图像进行正则化处理来抑制光子技术的涨落对成像效果的影响,以此来消除图片中的噪点。【结论】基于1550 nm的全光纤激光雷达系统具备很强的机械稳定性,具备在恶劣天气工作的能力,在远程遥感测绘、地面及车载激光雷达等领域具备极大的应用价值。

关键词：单光子探测激光雷达光子飞行时间短波红外

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动力电缆在FPSO设备中的固定技术与安全管理研究

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中国战略新兴产业 2024年第26期 134-137页

作者：李荣强艺达思贸易(上海)有限公司

随着全球对海洋资源开发需求的日益增长，浮式生产储卸油装置（FPSO）作为海上石油天然气开采的核心装备，其复杂的工作环境和高风险作业特性对电力系统的稳定性与安全性提出了更高要求。本文旨在探讨动力电缆在FPSO中的固定技术与安全... 详细信息

随着全球对海洋资源开发需求的日益增长，浮式生产储卸油装置（FPSO）作为海上石油天然气开采的核心装备，其复杂的工作环境和高风险作业特性对电力系统的稳定性与安全性提出了更高要求。本文旨在探讨动力电缆在FPSO中的固定技术与安全管理策略。通过分析FPSO设备中动力电缆的布置特点和使用环境，研究适宜的电缆固定方法，以减少电缆因移动或振动导致的损坏风险。同时，本文还将探讨如何通过科学的安全管理体系，确保电缆在FPSO运营过程中的稳定性和安全性。并结合实际案例分析，提出了针对性的改进建议，强调了技术创新与管理优化相结合的重要性。通过引入新型固定技术和强化安全管理措施，可有效提升FPSO动力电缆的可靠性与安全性，为海洋能源开发提供强有力的技术支持。

关键词： FPSO 动力电缆固定技术安全管理风险控制

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基于模糊控制理论的修井隔水管系统反冲控制

石油机械 2024年第9期52卷 59-66页

作者：王金龙王聚李嘉慧刘秀全盛磊祥谢仁军李彦伟中海油研究总院有限责任公司钻采研究院中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心

修井隔水管系统是修井作业的关键装备,修井隔水管系统紧急解脱后的反冲过程极易发生事故。为解决修井隔水管系统反冲控制问题,降低反冲过程中发生风险的可能,基于模糊控制理论提出了一种修井隔水管系统反冲控制方法。基于液压动力学建... 详细信息

修井隔水管系统是修井作业的关键装备,修井隔水管系统紧急解脱后的反冲过程极易发生事故。为解决修井隔水管系统反冲控制问题,降低反冲过程中发生风险的可能,基于模糊控制理论提出了一种修井隔水管系统反冲控制方法。基于液压动力学建立了分体式张紧系统模型,采用集中质量法将修井隔水管柱离散成弹簧-质量-阻尼单元,建立了修井隔水管系统动力学模型。根据模糊控制理论并结合修井隔水管系统反冲控制规律,设计了模糊控制器,采用Matlab/Simulink开发修井隔水管系统仿真模型并进行仿真计算。研究结果表明,模糊控制能较好地实现修井隔水管系统反冲过程控制,相比于无控制器和PID控制,模糊控制下的反冲过程修井隔水管系统的轴向位移波峰值更低,波谷值更高,所设计的模糊控制器在不同张力比和平台运动幅值下具有较好的适应性。

关键词：修井隔水管动力学模型反冲控制模糊控制

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深远海超长距离220 kV海底电缆先敷后埋施工关键技术研究

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建筑施工 2024年第6期46卷 841-847页

作者：李俊上海市基础工程集团有限公司上海200438

随着近年来国内近海风电场的逐渐饱和,深远海风电开发成为该行业新的增长点。但当前我国大部分海底电缆敷设船只仅适用于浅水和短距离作业,难以应对深远海复杂多变的海况。以华电阳江青洲三50万kW海上风电项目为案例,深入探讨了使用动... 详细信息

随着近年来国内近海风电场的逐渐饱和,深远海风电开发成为该行业新的增长点。但当前我国大部分海底电缆敷设船只仅适用于浅水和短距离作业,难以应对深远海复杂多变的海况。以华电阳江青洲三50万kW海上风电项目为案例,深入探讨了使用动力定位敷缆船、大功率作业级ROV等先进船舶与装备,以及先敷后埋的施工技术在深远海超长距离220 kV海底电缆敷设中的应用。通过这些技术和方法,有效解决了深远海环境中施工窗口期短、水深大的挑战,并避免了对管廊带内已有电缆造成损害的风险,可为我国深远海海上风电的开发提供创新的技术方案和实践参考。

关键词：深远海风电海底电缆动力定位敷缆船大功率作业级ROV 先敷后埋施工技术

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分段龙骨梁模型水弹性实验技术进展

船舶 2024年第4期35卷 11-20页

作者：叶昱松姜季江张仕元付世晓武少波天津大学建筑工程学院天津300350 中远海运重工有限公司设计研究院上海200135 上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

水弹性实验是研究船舶水弹性响应的重要手段。该文总结了国内外船舶水弹性实验研究现状,对广泛使用的分段龙骨梁船模进行重点研究,包括结构设计、水动力模块设计、载荷形式和实验结果测量等方面内容,分析不同分段龙骨梁船模的适用性,总... 详细信息

水弹性实验是研究船舶水弹性响应的重要手段。该文总结了国内外船舶水弹性实验研究现状,对广泛使用的分段龙骨梁船模进行重点研究,包括结构设计、水动力模块设计、载荷形式和实验结果测量等方面内容,分析不同分段龙骨梁船模的适用性,总结了分段龙骨梁船模实验设计阶段的关键技术,并结合团队经验给出主要内容的设计指标,以期为船舶水弹性实验的设计提供参考。

关键词：大型船舶水弹性实验分段船模实验设计