目前“海洋工程裝備”和“新材料”都已列入行業高新技術產業領域之中,未來具體發展趨勢體現在以下幾方面。
1. 要加快雙金屬復合海洋用管研發
由于石油天然氣中含有大量的硫化氫、二氧化碳、氯離子等腐蝕介質,尤其是海底油氣田內部管道輸送的凈化前油氣介質中的腐蝕成分含量高,有的還要加熱輸送,內腐蝕問題十分突出。雙金屬復合管可有效地防止管道內部腐蝕。盡管國內已有不少廠家能夠生產雙金屬復合管,但是各廠家技術水平參差不齊,普遍因技術不成熟、規模小、質量不穩定、生產效率低下而不能滿足需求。因此,我國須加快雙金屬復合管制造技術的研究,提高產品質量的穩定性,提高制造過程的自動化程度。另外,還要加快開發適應高溫、高壓、高強度、高腐蝕環境的冶金復合管,加快海洋腐蝕用銅復合管和鈦復合管的開發。
2. 提高海底管線管的質量穩定性
海底管道鋪管船的作業成本很高,要降低海底管道施工的成本就要提高海底管道的鋪設效率。在實際工程中發現,在鋪管船作業線的特定環境下,當海況環境比較惡劣但不威脅管道的安全時,影響鋪管作業進度的主要原因之一就是管道的對中和焊接,鋼管的橢圓度、厚度和平直度等尺寸公差與管道的對中和焊接有直接的關系。海底管道的材料尺寸公差須滿足DNV OSF101的要求,有些甚至比規范要求得更加嚴格(如對管道橢圓度和厚度的要求),這樣有利于提高海上施工效率,進而減少工期和降低成本。
3. 應對樁體高強度、高剛性要求的研發
由于高承載力和地震荷重的增大,要求樁體對軸向力和水平抗力增大,在傳統的樁體材料和尺寸中,強度和剛性不足的情況日益增加。提高鋼管樁強度的方法是增加管壁厚度。一般大口徑鋼管樁采用螺旋焊管,其卷板最大板厚是25mm,因此需要開發強度更高的螺旋鋼管樁。
4. 帶焊接成形凸起鋼管的研發
提高樁體強度的其他對策,有與混凝土的合成結構,也進行了其材料和構件的開發。作為合成結構的材料,傳統上有內表面帶筋鋼管,用于現場打鋼管混凝土樁用的材料等。內表面帶筋鋼管,是在熱軋板卷制造階段,采用軋制形成凸起,生產效率高,適用于大量生產。標準的焊縫凸起有6mm、8mm、13mm三種高度,根據用途和結構物正確使用。
5. 管樁的大口徑化
由于樁的大口徑化,可以提高樁體強度和剛性。大口徑化隨著施工機械的大型化、使用材料和挖掘殘土的增加,因水平耐力不足,如果樁徑變大,承載力剩余多,易使成本增加。但是,為抑制地震時的變形,提高樁體剛性是最有效的方法,有時會比提高壁厚、提高強度和合成結構更經濟,設計時選擇最合理的對應措施很重要。可適用的鋼管樁徑根據不同施工方法和應用領域而異。
6. 海上風電建設方面
我國將重點推動江蘇、浙江、福建、廣東等省的海上風電建設,積極推動天津、河北、上海、海南等省(自治市)的海上風電建設,探索性推進遼寧、山東、廣西等省(自治區)的海上風電項目,到2020年,全國海上風電開工建設規模達到1000萬千瓦,力爭累計并網容量達到500萬千瓦以上。
總之,海上風電是可再生能源發展的重要領域,是推動風電技術進步和產業升級的重要力量,是促進能源結構調整的重要措施。我國海上風能資源豐富,加快海上風電項目建設,對于促進沿海地區治理大氣霧霾、調整能源結構和轉變經濟發展方式具有重要意義。
總之,我國在海洋工程用管方面,經過近二十年的發展取得了巨大進步,建立了我國自己的海洋工程用管體系以及具有較強生產能力。