1、會計學1海洋工程裝備低噪聲設計技術及應用概海洋工程裝備低噪聲設計技術及應用概要要22021-10-17 由鉆井平臺、生產平臺、浮式生產儲油船、卸油船、起重船、鋪由鉆井平臺、生產平臺、浮式生產儲油船、卸油船、起重船、鋪管船、海底挖溝埋管船、海洋監察船、潛水作業船及浮標等組成的海管船、海底挖溝埋管船、海洋監察船、潛水作業船及浮標等組成的海洋工程裝備已成為國內外船舶發展的重要領域及技術延伸。洋工程裝備已成為國內外船舶發展的重要領域及技術延伸。 由動力設備引起的機械噪聲是影響海洋工程裝備舒適度、電子設由動力設備引起的機械噪聲是影響海洋工程裝備舒適度、電子設備可靠性、人員工作環境、海洋動物生活環境的最主

2、要噪聲源，也是備可靠性、人員工作環境、海洋動物生活環境的最主要噪聲源，也是海洋工程勘探類船舶水下輻射噪聲的主要噪聲源之一，國外對于海洋海洋工程勘探類船舶水下輻射噪聲的主要噪聲源之一，國外對于海洋工程船舶的噪聲和振動制定了嚴格的指標要求，以低噪聲為特色之一工程船舶的噪聲和振動制定了嚴格的指標要求，以低噪聲為特色之一的綠色海洋工程船舶是發展的必然趨勢。的綠色海洋工程船舶是發展的必然趨勢。 報告從海洋工程裝備的發展現狀和趨勢出發，以控制機械噪聲為報告從海洋工程裝備的發展現狀和趨勢出發，以控制機械噪聲為目的，提出低噪聲海洋工程裝備設計方法。通過某型工程船舶低噪聲目的，提出低噪聲海洋工程裝備設計方法。通

3、過某型工程船舶低噪聲設計、研制和實船測試，探討和驗證了低噪聲海洋工程裝備設計方法設計、研制和實船測試，探討和驗證了低噪聲海洋工程裝備設計方法的正確性、可靠性和規范性。該方法可以應用于深海物探船、半潛工的正確性、可靠性和規范性。該方法可以應用于深海物探船、半潛工程船、勘探船等海洋工程裝備的減振降噪的設計。程船、勘探船等海洋工程裝備的減振降噪的設計。 第1頁/共22頁32021-10-17p海洋工程裝備的迅猛發展。陸域資源日益匱乏，儲量增長明顯放緩，開發成本不斷海洋工程裝備的迅猛發展。陸域資源日益匱乏，儲量增長明顯放緩，開發成本不斷增加。而海洋擁有豐富的資源：海洋油氣資源（占世界儲量的增加。而海洋

4、擁有豐富的資源：海洋油氣資源（占世界儲量的1/3）、可燃冰（是世）、可燃冰（是世界天然氣探明儲量的界天然氣探明儲量的10多倍）、大洋多金屬結核（鎳可供世界使用多倍）、大洋多金屬結核（鎳可供世界使用2萬年、鈷可使用萬年、鈷可使用34萬年、錳可使用萬年、錳可使用18萬年、銅可使用萬年、銅可使用1000年）、海底熱液礦床、海洋生物資源、海年）、海底熱液礦床、海洋生物資源、海洋能源（可開發總量洋能源（可開發總量10億千瓦）等。海洋資源爭奪已成為當前國際競爭的焦點。億千瓦）等。海洋資源爭奪已成為當前國際競爭的焦點。p振動噪聲控制技術與海洋工程密切相關。由動力裝置引起的機械噪聲直接影響海洋振動噪聲控制技術

5、與海洋工程密切相關。由動力裝置引起的機械噪聲直接影響海洋工程船舶及裝備的舒適度、電子設備可靠性、船員工作環境；機械噪聲也是勘測類海工程船舶及裝備的舒適度、電子設備可靠性、船員工作環境；機械噪聲也是勘測類海洋工程船底水下輻射噪聲的主要噪聲源，且直接影響海洋動物的生活環境。為了保護洋工程船底水下輻射噪聲的主要噪聲源，且直接影響海洋動物的生活環境。為了保護工作人員健康和營造正常的交往和舒適的工作、休息環境，近年來，國外對海洋工程工作人員健康和營造正常的交往和舒適的工作、休息環境，近年來，國外對海洋工程裝備舒適性要求愈來愈高，世界各船級社也制定了振動噪聲舒適性評價指標。裝備舒適性要求愈來愈高，世界各船

6、級社也制定了振動噪聲舒適性評價指標。p本文總結了海洋工程裝備的發展現狀和趨勢，以及低噪聲化的需求，針對海洋工程本文總結了海洋工程裝備的發展現狀和趨勢，以及低噪聲化的需求，針對海洋工程船舶，應用全船綜合減振降噪技術，開展低噪聲設計。該項技術主要從降低動力裝置船舶，應用全船綜合減振降噪技術，開展低噪聲設計。該項技術主要從降低動力裝置噪聲源、切斷聲傳遞路徑和目標場噪聲處理三個技術途徑出發，應用現代仿真技術和噪聲源、切斷聲傳遞路徑和目標場噪聲處理三個技術途徑出發，應用現代仿真技術和試驗技術，并與船舶的設計、建造、試驗的整個過程緊密結合，顯著改善船舶的低噪試驗技術，并與船舶的設計、建造、試驗的整個過程緊

7、密結合，顯著改善船舶的低噪聲性能，與國際先進水平接軌，滿足綠色海洋工程船舶的發展需要。聲性能，與國際先進水平接軌，滿足綠色海洋工程船舶的發展需要。第2頁/共22頁42021-10-172.1 海洋工程裝備發展現狀及趨勢海洋工程裝備發展現狀及趨勢 海洋工程裝備指用于海洋資源勘探、開采、加工、儲運、管理及后勤海洋工程裝備指用于海洋資源勘探、開采、加工、儲運、管理及后勤等方面的大型工程裝備和輔助性裝備，種類多，根據其用途主要分為：勘等方面的大型工程裝備和輔助性裝備，種類多，根據其用途主要分為：勘探、鉆井、生產、集輸等（詳見表探、鉆井、生產、集輸等（詳見表1）。）。 類型類型類型名稱類型名稱勘探類勘探

8、類地震勘探船、儀器作業船、資源調查船等地震勘探船、儀器作業船、資源調查船等鉆井、生產鉆井、生產類類鉆井船舶：鉆井船鉆井船舶：鉆井船鉆采平臺：重力式平臺、導管架平臺、坐底式平臺、自升式平臺、半鉆采平臺：重力式平臺、導管架平臺、坐底式平臺、自升式平臺、半潛式平臺（潛式平臺（Semi）、張力腿平臺（）、張力腿平臺（TLP）、立柱式平臺（）、立柱式平臺（SPAR）、）、浮式生產儲油輪（浮式生產儲油輪（FPSO）、浮式儲油輪（）、浮式儲油輪（FSO）輔助船舶：起重船、錨作拖船輔助船舶：起重船、錨作拖船/供應船、三用工作船、多用途供應船供應船、三用工作船、多用途供應船水下系統：采油樹、管匯、控制管線等水下

9、系統：采油樹、管匯、控制管線等集輸類集輸類鋪管船、穿梭油輪、海底輸油管線等鋪管船、穿梭油輪、海底輸油管線等其它類其它類深海空間站、海洋礦藏開采技術裝備等深海空間站、海洋礦藏開采技術裝備等超大型海洋超大型海洋浮體結構物浮體結構物海上機場、海上城市、海上能源基地等海上機場、海上城市、海上能源基地等第3頁/共22頁52021-10-172.1 海洋工程裝備發展現狀及趨勢海洋工程裝備發展現狀及趨勢目前海洋工程裝備建造呈三大陣營：目前海洋工程裝備建造呈三大陣營：q歐美等國為第一陣營，約占市場額的歐美等國為第一陣營，約占市場額的60，技術實力雄厚，以高尖端海洋，技術實力雄厚，以高尖端海洋工程產品為主；工程

10、產品為主；q新加坡、韓國為第二陣營，約占市場額的新加坡、韓國為第二陣營，約占市場額的60；q中國為第三陣營，僅占市場額的中國為第三陣營，僅占市場額的5，設計開發能力與國外差距較大，集，設計開發能力與國外差距較大，集中于低中端海洋工程產品，高端海洋工程裝備設計建造基本空白。目前國內中于低中端海洋工程產品，高端海洋工程裝備設計建造基本空白。目前國內正在加大投入，大力推進海洋工程領域的發展，并逐漸向中高端市場邁進。正在加大投入，大力推進海洋工程領域的發展，并逐漸向中高端市場邁進。 第4頁/共22頁62021-10-172.1 海洋工程裝備發展現狀及趨勢海洋工程裝備發展現狀及趨勢海洋工程裝備與船舶產業

11、的關系：海洋工程裝備與船舶產業的關系： 海洋工程裝備與船舶產業在生產設施、生產流程技術特點等方面存在高海洋工程裝備與船舶產業在生產設施、生產流程技術特點等方面存在高度相似性，但在環境要求（安全性和可靠性）、系統構成、規范標準等方面度相似性，但在環境要求（安全性和可靠性）、系統構成、規范標準等方面也存在較大差異，特別是由于海洋工程裝備主要服務于能源石化行業，系統也存在較大差異，特別是由于海洋工程裝備主要服務于能源石化行業，系統要滿足鉆井、采油、集輸、環保、通訊導航、生產生活供應等需求，集成度要滿足鉆井、采油、集輸、環保、通訊導航、生產生活供應等需求，集成度和復雜性高于一般船舶。和復雜性高于一般船

12、舶。 第5頁/共22頁72021-10-17 2.1 海洋工程裝備發展現狀及趨勢海洋工程裝備發展現狀及趨勢 近幾年海洋工程類進入建造高峰期，相應的裝置和設備都呈快速增長趨近幾年海洋工程類進入建造高峰期，相應的裝置和設備都呈快速增長趨勢，全球海洋工程類市場穩定發展。根據在建、新訂和計劃建造的采油和鉆勢，全球海洋工程類市場穩定發展。根據在建、新訂和計劃建造的采油和鉆井裝置，深水海工類是未來重點發展領域。再者，目前在役的海洋工程類近井裝置，深水海工類是未來重點發展領域。再者，目前在役的海洋工程類近一半集中建造于上世紀一半集中建造于上世紀80年代初，服役近年代初，服役近30年，面臨退役，因此今后幾年年

13、，面臨退役，因此今后幾年海洋工程類更新換代需求十分強烈。據世界著名的一些單位預測，到海洋工程類更新換代需求十分強烈。據世界著名的一些單位預測，到2020年前世界海洋油氣開發裝備、全球能源方面投入和平臺及海洋工程船舶投資年前世界海洋油氣開發裝備、全球能源方面投入和平臺及海洋工程船舶投資將會迅速增長。將會迅速增長。 第6頁/共22頁82021-10-172.1 海洋工程裝備發展現狀及趨勢海洋工程裝備發展現狀及趨勢q從從20世紀世紀90年代后期，我國已經進入了對礦產資源的消費加速增長時期年代后期，我國已經進入了對礦產資源的消費加速增長時期，并長期保持較高增速。但是我國資源保障能力相對不足，一些主要礦

14、產，并長期保持較高增速。但是我國資源保障能力相對不足，一些主要礦產儲備低于世界平均水平，很多依靠外國進口。儲備低于世界平均水平，很多依靠外國進口。q海洋工程核心裝備被國外廠商壟斷，國外少數公司壟斷了海洋工程裝備海洋工程核心裝備被國外廠商壟斷，國外少數公司壟斷了海洋工程裝備的前期設計，如的前期設計，如12纜深海物探工程船、纜深海物探工程船、55000噸半潛作業工程船均是國外噸半潛作業工程船均是國外完成方案設計（甚至技術設計）后轉入國內。完成方案設計（甚至技術設計）后轉入國內。q我國擁有我國擁有300多萬平方公里的海洋，開發海洋資源是解決我國資源不足多萬平方公里的海洋，開發海洋資源是解決我國資源不

15、足的既定戰略。上世紀的既定戰略。上世紀90年代以來，我國海洋油氣生產進入高速發展期，開年代以來，我國海洋油氣生產進入高速發展期，開采快速增長。目前我國海上油田開發主要針對近海，而深海區域有采快速增長。目前我國海上油田開發主要針對近海，而深海區域有153萬萬平方公里，只勘探了平方公里，只勘探了16萬平方公里，豐富的海洋資源急待開發。有關部門萬平方公里，豐富的海洋資源急待開發。有關部門預測，到預測，到2020年前，我國的海洋工程平臺及工程船舶裝備投資將會在年前，我國的海洋工程平臺及工程船舶裝備投資將會在2007年的基礎上有幾十倍的提高。年的基礎上有幾十倍的提高。 第7頁/共22頁92021-10-

16、172.2 國內外海洋工程裝備的振動噪聲現狀及趨勢國內外海洋工程裝備的振動噪聲現狀及趨勢q國際上，大部分發達國家對艙室噪聲控制較為嚴格，國外最新標準基本反國際上，大部分發達國家對艙室噪聲控制較為嚴格，國外最新標準基本反映了船舶低噪聲技術的先進性，如映了船舶低噪聲技術的先進性，如ABS、DNV等制定的規范，特別是等制定的規范，特別是DNV規范對船舶振動噪聲舒適度設定了分級要求，其中規范對船舶振動噪聲舒適度設定了分級要求，其中1級為最高舒適度等級，級為最高舒適度等級，3級為可以接受的舒適度等級。級為可以接受的舒適度等級。q目前國內還沒有專業的海洋工程裝備低噪聲設計標準。海洋工程船舶低噪目前國內還沒

17、有專業的海洋工程裝備低噪聲設計標準。海洋工程船舶低噪聲設計可參考的標準為聲設計可參考的標準為GB5979和和GB/7452。對比國內外標準和規范要求，。對比國內外標準和規范要求，國內船舶振動噪聲指標（尤其是艙室空氣噪聲指標）遠遠落后于國外先進國內船舶振動噪聲指標（尤其是艙室空氣噪聲指標）遠遠落后于國外先進指標，大部分目標區域的振動噪聲指標達不到指標，大部分目標區域的振動噪聲指標達不到DNV的的3級舒適度要求。級舒適度要求。q海洋工程裝備具有世界性，因此，為提高我國海洋工程裝備的世界競爭力海洋工程裝備具有世界性，因此，為提高我國海洋工程裝備的世界競爭力，我國海洋工程裝備低噪聲發展趨勢和水平需要與

18、國際接軌。，我國海洋工程裝備低噪聲發展趨勢和水平需要與國際接軌。 第8頁/共22頁102021-10-173.1 總體思路總體思路q船舶綜合振動噪聲控制的原則是：源頭控制、傳遞途徑控制、目標場控制船舶綜合振動噪聲控制的原則是：源頭控制、傳遞途徑控制、目標場控制。因此，首先需要進行全船的振動噪聲源分析、目標場分析，明確全船所有。因此，首先需要進行全船的振動噪聲源分析、目標場分析，明確全船所有振動噪聲源，分析每一個聲源的特性、安裝位置、振動噪聲的水平。最后，振動噪聲源，分析每一個聲源的特性、安裝位置、振動噪聲的水平。最后，明確各個目標場的振動噪聲指標。明確各個目標場的振動噪聲指標。q船舶綜合振動噪

19、聲控制方法主要由船舶振動噪聲評估、動力裝置振動噪聲船舶綜合振動噪聲控制方法主要由船舶振動噪聲評估、動力裝置振動噪聲控制、艙室噪聲控制以及試驗驗收等方法組成，同時，需要與船舶設計、建控制、艙室噪聲控制以及試驗驗收等方法組成，同時，需要與船舶設計、建造和試驗三個階段緊密結合。造和試驗三個階段緊密結合。第9頁/共22頁112021-10-17全船模態計算全船模態計算船舶振動響應計船舶振動響應計算算水下輻射噪聲計水下輻射噪聲計算算艙室噪聲計算艙室噪聲計算第10頁/共22頁122021-10-17第11頁/共22頁132021-10-17第12頁/共22頁142021-10-17第13頁/共22頁152

20、021-10-17電站雙層隔振電站雙層隔振電站箱裝體模塊電站箱裝體模塊低噪聲柴油機推進動力系低噪聲柴油機推進動力系統統 第14頁/共22頁162021-10-17第15頁/共22頁172021-10-173.5 海洋工程船舶振動噪聲測試海洋工程船舶振動噪聲測試第16頁/共22頁182021-10-17第17頁/共22頁192021-10-17序號序號名稱名稱技術指標技術指標技術措施技術措施1主發電機組主發電機組隔振裝置隔振裝置隔振效果隔振效果35dB雙層隔振裝置，管路彈性連接。雙層隔振裝置，管路彈性連接。2停泊電站隔停泊電站隔振裝置振裝置隔振效果隔振效果25dB單層隔振，公共底座局部填充高分子

21、聚合物，管路單層隔振，公共底座局部填充高分子聚合物，管路彈性連接，電站基座采用阻尼處理。彈性連接，電站基座采用阻尼處理。3靜音電站靜音電站隔振效果隔振效果65dB降噪效果降噪效果20dB(A)三層隔振方式，中間閥體采用高分子聚合物混凝土三層隔振方式，中間閥體采用高分子聚合物混凝土和鋼結構；降噪處理采用艙室進風、排風用消聲器和鋼結構；降噪處理采用艙室進風、排風用消聲器降噪，柴油機排氣采用消聲器降噪，整個艙室采用降噪，柴油機排氣采用消聲器降噪，整個艙室采用特殊吸聲處理。特殊吸聲處理。4泵艙浮筏泵艙浮筏隔振效果隔振效果35dB多泵組浮筏，局部敷貼阻尼材料。多泵組浮筏，局部敷貼阻尼材料。5機艙周圍艙機艙周圍艙室噪聲處理室噪聲處理艙室噪聲艙室噪聲65dB(A)浮動地板，吸聲層，隔聲層，阻尼層，輔料。浮動地板，吸聲層，隔聲層，阻尼層，輔料。6通風