海洋工程装备科研项目指南(2014)

海洋工程装备科研项目指南（2014年版）海洋工程装备是国家战略性新兴产业的重要组成部分，加快发展海洋工程装备制造业，对于推动海洋资源开发和海洋经济发展，支撑我国海洋强国建设具有十分重要意义。为进一步落实《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》（国发[2012]28号）和《海洋工程装备制造业中长期发展规划》（工信部联规[2011]597号），实施《海洋工程装备工程实施方案》，加快提升海洋工程装备制造业创新能力，在调整和修订《海洋工程装备科研项目指南（2013版）》的基础上，形成本指南。指南从工程与专项、特种作业装备、关键系统和设备三个方面，提出了2014年海洋工程装备制造业的重点科研方向。一、工程与专项（一）深海天然气浮式装备（一期工程）1.工程总目标满足我国深海大型气田开发和海上液化天然气接收站建设的紧迫需求，系统开展深海天然气浮式装备（英文简称：FLNG，包括浮式液化天然气生产储卸装置LNG-FPSO和浮式储存及再气化装置LNG-FSRU）设计、建造、集成等方面的关键技术研究，以及相关关键设备和系统的研制，形成相应的总体设计方案、设备工程样机及全套系统的试验验证装置，完成有关测试和检验、试验验证等工作，建立相应的FLNG设计建造规范与标准体系。开发一型适应我国南海大型气田开发需要、舱容约30万立方米、LNG年产量约为200-300万吨的LNG-FPSO，一型舱容在20万立方米以上、年气化能力约为200万吨的LNG-FSRU。工程分两期实施，一期目标是：完成LNG-FPSO、LNG-FSRU总体设计方案，实现LNG-FSRU再气化模块及LNG-FPSO部分系统和设备的样机研制，具备不小于20万标方/天的小型天然气液化系统核心装置工程化应用能力。二期目标是：LNG-FPSO、LNG-FSRU总体具备工程化条件，主要系统和设备完成样机研制及实验验证，具备LNG年产200-300万吨天然气预处理系统及液化系统装置研制能力。2.重点研究方向2015年前，重点围绕一期工程目标，突破天然气预处理系统及液化系统、再气化系统、LNG货物外输/转驳装置等设备和系统设计、制造、试验验证等方面的关键技术，部分系统和设备完成样机研制；开展FLNG建造、安装及调试关键技术研究；开展处理能力为不小于20万标方/天的天然气液化工艺和设备试验验证；初步建立起FLNG设计建造规范与标准体系。具体如下：（1）天然气液化系统设计、集成及试验验证研究目标：掌握天然气液化系统的设计技术、集成技术，完成处理能力不小于20万方/天，且适用于LNG-FPSO的采用混合冷剂液化工艺的安全、可靠、高效的天然气液化系统设计和建造，开展工艺和关键设备试验验证。研究内容：1）处理能力不小于20万标方/天的天然气液化系统总体方案设计；2）天然气液化系统集成技术研究；3）适用于LNG-FPSO的混合冷剂液化工艺和绕管式换热器等关键设备试验验证。成果形式：总体设计方案；处理能力不小于20万标方/天天然气液化系统及试验报告。（2）天然气预处理用大型塔器研制研究目标：掌握适合FLNG天然气预处理系统使用的大型塔器的设计制造关键技术，包括强度计算、填料和塔盘的水力学计算等，完成大型塔器详细设计和样机研制，具备工程化应用条件，与国际同类产品技术水平相当。研究内容：1）工艺参数优化和工艺流程设计；2）大型塔器的材料选型、强度计算及分析；3）大型塔器中填料、塔盘等内件水力学计算；4）大型塔器气液分布器的设计与优化；5）晃荡对大型塔器性能影响研究；6）适用于年产液化天然气300万吨LNG-FPSO使用的大型塔器详细设计；7）大型塔器样机研制。成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（3）天然气液化用大型混合冷剂压缩机研制研究目标：完成满足LNG年产量约为200-300万吨的LNG-FPSO要求的大型混合冷剂压缩机的选型方案，攻克设计制造关键技术，完成详细设计和样机研制，具备工程化应用条件，与国际同类产品技术水平相当。研究内容：1）压缩机选型方案论证；2）设计制造关键技术研究；3）大型混合冷剂压缩机详细设计；4）大型混合冷剂压缩机样机研制。成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（4）天然气液化用大型板翅式换热器冷箱研制研究目标：掌握板翅式换热器冷箱均布、安全性相关技术等关键技术，完成相应的试验研究和样机研制，满足LNG-FPSO的技术要求。研究内容：1）多联板翅式换热器均布技术研究；2）板翅式换热器应用于FLNG的安全性和可靠性研究；3）板翅式换热器样机研制。成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；适用于处理能力为不小于20万标方/天天然气液化系统的样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（5）海水-混合冷剂换热器研制研究目标：掌握海水-混合冷剂换热器设计、制造、检验等关键技术，开展满足LNG年产量约为200-300万吨的LNG-FPSO要求的海水-混合冷剂换热器详细设计方案，完成中试研究和小型样机研制，设计、制造、检验能力达到LNG-FPSO技术要求。研究内容：1）海水-混合冷剂换热器选型研究；2）设计关键技术研究；3）制造和检验关键技术研究；4）海水-混合冷剂换热器小型样机研制。成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；适用于处理能力不小于20万标方/天；天然气液化系统的样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（6）LNG液力透平研制研究目标：掌握LNG液力透平的关键技术，完成小型样机设计制造及现场试验，开展适用LNG-FPSO的LNG液力透平详细设计，完成中试研究和样机研制。研究内容：1）LNG液力透平设计关键技术研究；2）LNG液力透平样机设计制造；3）适用LNG-FPSO的LNG液力透平详细设计；4）LNG液力透平样机研制及现场性能试验；5）技术标准研究。成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（7）天然气液化系统硫回收装置研制研究目标：研究适用于浮式条件下的硫磺回收工艺，研制橇装的硫磺回收装置，具备效率高、安全性高、占地少和轻量化的特点，完成样机研制。研究内容：1）硫回收装置关键设备选型研究；2）硫回收工艺的工艺包设计；3）硫回收装置服役可靠性技术研究；4）硫回收装置的橇块化技术研究；5）硫回收装置样机研制及验证；6）LNG-FPSO硫磺回收装置的技术标准研究。成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（8）LNG蒸发汽再液化装置研制研究目标：根据LNG蒸发汽（BOG）和浮式平台的特点设计出适合浮式平台上的BOG再液化工艺，完成BOG再液化装置的橇块化设计，达到能够制造的深度，完成小型样机研制。研究内容：1）核心设备选型研究和浮式条件下的适应性研究；2）橇块化设计方案研究；3）再液化装置的橇块化设计；4）再液化装置样机研制；5）相关技术标准研究。成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（9）货物外输/转驳装置研制研究目标：研究开发适用于LNG-FSRU、LNG-FPSO与穿梭LNG船之间的货物外输/转驳装置，能够实现低温液体和气体的输送，具备较高的可靠性。货物外输/转驳装置在满足旁靠相关海况的相对运动和串联情况下，转运能力达到1.0万立方米/小时。研究内容：1）两船并靠水动力分析与试验验证；2）旁靠转驳与串联转驳的比较论证；3）刚性装卸臂与低温软管输送比较论证；4）旁靠输送装置样机研制；5）旁靠转运的模拟海况试验和液体试验；6）串联输送技术预研。成果形式：两船旁靠水动力分析和水池模型试验报告；旁靠转驳与串联转驳设计图纸和计算书；旁靠输送装置样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（10）LNG潜液泵研制研究目标：掌握水力技术、结构优化设计、密封技术等LNG潜液泵关键设计制造技术，开展适用LNG-FPSO的LNG潜液泵详细设计，完成中试研究和小型样机研制。研究内容：1）水力计算与选型2）泵体结构优化设计3）密封设计4）适用LNG-FPSO的LNG潜液泵详细设计5）LNG潜液泵小型样机研制及试验研究6）技术标准研究成果形式：相关设计图纸、计算书、研究报告；小型样机及试验验证报告，并通过船级社认可。（二）自升式平台品牌工程1.工程总目标把握自升式平台技术发展趋势，瞄准自升式钻井平台和自升式作业支持平台两类主流产品，对标世界品牌产品，结合国内批量建造平台的工程实践经验，开发市场定位清晰、具有当今国际先进水平的3型自升式钻井平台和1型自升式作业支持平台，全面提升平台适应性、作业效率、经济性、安全性、环保性等，掌握自主设计建造核心技术，实现承接工程订单，带动关键系统和设备应用，增强我国在自升式平台领域的国际竞争力。2.重点研究方向（1）自升式钻井平台研究目标：分别对标自升式钻井平台国际主流品牌，开发高规格大水深3型系列自升式钻井平台，平台主要技术性能指标达到或超过同类国际品牌产品，最大钻井深度35000-40000英尺，作业工况下最大甲板可变载荷提高5%-10%，钻井系统大钩载荷提高25%左右，悬臂梁纵向最大外伸距离75-80英尺，经济性达到国际先进水平，平台居住房间达到欧洲北海高舒适性标准，关键系统和设备自主化配套率达到80%以上，完成基本设计并通过船级社认证，承接工程订单。自升式钻井平台I：最大作业水深350英尺适用海洋环境温和海域+欧洲北海最大波浪高/周期10.0/11s气隙15.24m环境温度-20～45摄氏度最大钻井深度35000英尺悬臂梁最大外伸距离纵向：75英尺；横向：+/-15英尺定员120人最大甲板可变载荷(风暴自存工况)3200吨最大甲板可变载荷(作业工况)4600吨钻井系统大钩载荷1000短吨升降系统(齿轮数量)3×18个齿轮，具备预压载状态升船能力钻井作业效率自动排管/Off-line研究内容：1）自升式钻井平台作业环境和适应性研究；2）平台总体性能优化研究；3）平台主体结构轻量化设计和桩腿结构优化设计；4）平台悬臂梁及钻台优化设计研究；5）平台关键系统集成优化及国产化应用技术研究；6）平台环保性和舒适性设计技术研究；7）平台高效建造技术研究；8）平台重量控制技术研究；9）桩腿国产化技术研究。成果形式：1）自主品牌自升式平台基本设计图纸、船级社审核报告等；2）相关研究报告、试验报告、计算分析报告等；3）相关专利、论文、标准和指导性文件。自升式钻井平台II：最大作业水深400英尺适用海洋环境温和海域+欧洲北海最大波浪高/周期14.4m/14.1s气隙15.0m环境温度-20～45摄氏度最大钻井深度40000英尺悬臂梁最大外伸距离纵向：75英尺，横向：+/-15英尺定员140人最大甲板可变载荷(风暴自存工况)3145吨最大甲板可变载荷(作业工况)6850吨钻井系统大钩载荷1250短吨升降系统(齿轮数量)3×18个齿轮，具备预压载状态升船能力钻井作业效率自动排管/Off-line研究内容：1）自升式钻井平台作业环境和适应性研究；2）平台总体性能优化研究；3）平台主体结构轻量化设计和桩腿结构优化设计；4）平台悬臂梁及钻台优化设计研究；5）平台关键系统集成优化及国产化应用技术研究；6）平台环保性和舒适性设计技术研究；7）平台高效建造技术研究；8）平台重量控制技术研究；9）桩腿国产化技术研究。成果形式：1）自主品牌自升式平台基本设计图纸、船级社审核报告等；2）相关研究报告、试验报告、计算分析报告等；3）相关专利、论文、标准和指导性文件。自升式钻井平台III最大作业水深500英尺适用海洋环境温和海域+欧洲北海最大波浪高/周期24.0m/14s气隙24.0m环境温度-20～45摄氏度最大钻井深度40000英尺悬臂梁最大外伸距离纵向：80英尺，横向：+/-20英尺定员150人最大甲板可变载荷(风暴自存工况)3400吨最大甲板可变载荷(作业工况)8350吨钻井系统大钩载荷1250短吨升降系统(齿轮数量)3×18个齿轮，具备预压载状态升船能力钻井作业效率自动排管/Off-line研究内容：1）