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資訊頻道 發表時間：2014-08-22 來源：中國工業報
浩瀚的海洋蘊含的資源種類豐富且儲量巨大，尤其是海洋石油、天然氣的開發，已成為當今各經濟強國關注的焦點。由此應運而生的海洋工程裝備是人類開發、利用和保護海洋活動中使用的各類裝備的總稱，是海洋經濟發展的前提和基礎，處于海洋產業價值鏈的核心環節。海洋工程裝備制造業具有知識技術密集、物資資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好等特點，是發展海洋經濟的先導性產業，是戰略性新興產業的重要組成部分，也是高端裝備制造業的重要方向。
面對海洋資源開發這一不斷成長的新興市場，世界各國都在積極發展相關裝備，加快海洋資源開發和利用已成為世界各國發展的重要戰略取向。未來5到10年是我國海洋工程裝備制造業發展的關鍵時期，既要應對國際競爭日益激烈的挑戰，更要抓住國內外海洋資源開發裝備需求增加的機遇，進一步增強緊迫感和責任感，大力協同，迎難而上，力爭通過10年的發展，使我國海洋工程裝備制造能力和水平邁上新臺階。
發展尚處第三陣營
統計資料顯示，2010年中國能源消費增幅11.9％，占世界能源消費比例的20.3％，首次趕超美國成為世界最大能源消費國。能源安全不僅關系到一國的經濟安全，更是國防安全的重要保障，開發海洋資源，降低能源外部依賴度勢在必行。緊密圍繞海洋資源開發，大力發展海洋工程裝備制造業，對于我國開發利用海洋、提高海洋產業綜合競爭力、帶動相關產業發展、建設海洋強國、推進國民經濟轉型升級具有重要的戰略意義。
海洋工程分海岸工程、近海工程和深海工程三大類，我國海洋工程裝備制造業與國際發達國家存在很大差距，仍處于該行業的第三陣營。其中，海岸工程目前我國基本可自主完成；能自主設計部分淺海海洋工程裝備，但基本未涉足高端、新型裝備設計建造領域，更不具備其核心技術研發能力；而深水海洋工程裝備的前端設計還是空白，專業設計機構少、專業設計人員缺；國內大多數船企缺乏海洋工程建造和管理等相關經驗，一定程度上制約了我國海洋工程裝備制造業的快速發展。
在油氣工程裝備上：自上世紀70年代后期開始，我國海洋油氣工程裝備研制取得了不少成果，開發并利用了許多形式及各種用途的海洋工程裝備，為我國能源建設起了重要的作用。新世紀以后，我國海洋工程裝備制造業發展取得了長足進步，特別是海洋油氣開發裝備具備了較好的發展基礎。
其中，近海石油勘探是從上世紀50年代末期才開始的。我國海上油氣勘探、開發、生產主要在大陸架，水深不超過300m的近海海域，尚不具備超過500m深水作業的能力，海上原油發現率僅為18.5％，天然氣發現率僅為9.2％。我國仍然缺少必要的深海鉆探及開發裝備，盡管一些比較先進的油氣工程裝備方面已實現國產化，但國內廠商還基本停留在結構件的制造上。相關配套件技術滯后，關鍵設備和技術仍然掌握在國外廠商手里，嚴重制約著海洋油氣的規模發展。
中國海洋石油有限公司見證了我國海洋石油工程裝置的研制走過了從無到有、從小到大、從近海到遠海，從海況良好到海況惡劣的過程。我國FPSO（即浮式生產儲油卸油裝置）的數量與研制技術至今走在世界前列，根據ODP報告，甚至比國外早4～5年研制了新的FPSO。但其他海洋石油工程裝置還是落后于世界先進水平20多年。
海底管線上：在世界范圍內的石油能源的各種運輸方式中，以管道運輸最安全、穩定、可靠，海上石油的開發、各油田及生產平臺之間的關連等全部依靠海底管線，而所有海底管線的鋪設全部依靠鋪管船，大型起重鋪管船是海洋油氣開發裝備中不可缺少的重要裝備。起重鋪管船是從事海洋石油、天然氣輸送管道鋪設和海上工程裝備安裝的大型高技術海洋工程作業船舶。
因為技術難度大、涉及的設備種類多，目前世界上主要的鋪管設備供應商不過3到4家，主要分布在歐洲和北美。國內在海洋鋪管領域的技術理論研究非常有限，目前國內的鋪管船設備交少，鋪管設備基本上都依靠進口，目前在用設備基本已十分陳舊，而且目前鋪管設備的采購價格十分昂貴，交貨周期長。
深海平臺上：當前，海洋工程技術比較先進的國家，如美國、挪威及英國等都十分重視深海平臺的研究，探索綜合利用深水張力腿平臺技術、單圓柱平臺 （SPAR）技術以及桶形基礎技術等開發出新的平臺形式。據報道，作為概念研究，平臺的作業水深已超過1500m（所謂極深水），有望達到8000英尺。我國現今的深海平臺開發裝備技術在引進、消化、吸收、再創新以及國產化方面取得長足進步，已具備自升式平臺、座底式平臺設計建造能力，并且有國內外多個平臺、船體的建造經驗，尤其海洋石油裝備建造技術日趨成熟。
雖然我國對固定式平臺整體的結構分析、可扭性分析、疲勞性分析有了相當多的成果，但是與世界水平還是有一定差距。張力腿平臺、單圓柱平臺 （SPAR）、浮式生產系統、深水多功能半潛式平臺都將是深海平臺技術發展的熱門方向。研發新型平臺結構形式主要以具有良好的運動性能、較低的造價、非線性動力響應、張力腿的極界承載能力等為技術發展方向。
大型及超大型浮式結構上：滿足我國深遠海島礁生活和建設、島礁和海洋旅游、海上維權執法、海洋油氣及漁業資源開發、后勤保障、大型氣田開發和海上液化天然氣接收站建設等方面的緊迫需要，根據不同海域風、浪、流分布的情況，結合不同用途對浮式結構型式的需要，重點開展小水線面半潛箱型、筒形桁架組合型、單船體型單元浮式結構及復合型浮式結構、深海天然氣浮式裝備等系列深遠海大型浮式結構設計、建造、安裝等方面的關鍵技術研究，分階段實施大型浮式結構的示范工程。
超大型浮體的特征是平面尺度（與波長比）巨大，相對來說垂直尺度則甚小。所處的海洋環境又極其復雜，來波或來流的方向和大小在整個建筑物的范圍內可能都不一樣，同時超大型浮體是具有永久性或非永久性的海上建筑物。作為軍事用途時，還要具有一定的抗暴、抗沖擊的能力。海上浮式生產系統不僅應用于海上邊際油田的開發，而且也用于大型海上油田。其作業水深也逐步由淺水向深水發展，然而還有不少技術問題，如系統的動力特性與運動響應分析；細長柔性構件 （如系泊鏈、隔水管等）的渦激誘導振動及疲勞分析；生產儲油船的極限強度及疲勞問題等有待解決。
四大問題制約行業發展
目前，我國已基本實現淺水油氣裝備的自主設計建造，部分海洋工程船舶已形成品牌，深海裝備制造取得一定突破。此外，海上風能等海洋可再生能源開發裝備初步實現產業化，海水淡化和綜合利用等海洋化學資源開發初具規模，裝備技術水平不斷提升。但與世界先進水平相比，產業發展仍處于幼稚期，經濟規模和市場份額小；研發設計和創新能力薄弱，核心技術依賴國外；尚未形成具有較強國際競爭力的專業化制造能力，基本處于產業鏈的低端；配套能力嚴重不足，核心設備和系統主要依靠進口；產業體系不健全，相關服務業發展滯后，產業發展存在諸多問題。
一是基礎技術和建造經驗不足。我國海洋工程裝備制造業與世界發達國家的發展水平差距較大，仍處于該行業的第三陣營，設計開發能力與國外差距較大，目前僅能自主設計部分淺海海洋工程裝備，基本未涉足高端、新型裝備設計建造領域，更不具備其核心技術研發能力。而深水海洋工程裝備的前端設計還是空白，專業設計機構少、專業設計人員少；此外，國內大多數船企未涉足過海洋工程市場，缺乏海洋工程建造和管理等相關經驗，一定程度上制約了我國海洋工程裝備制造業的快速發展。
二是自主創新能力不強、國外技術封鎖。海洋工程產品具有高技術特點，而國內海洋工程企業缺乏技術及相關科研人才支持，自主創新能力不強，基本是參照或直接引進國外技術，承接海洋工程產品訂單，產品技術含量低；同時，海洋平臺的各類功能模塊以及各類配套設備規格品種多，對技術性能、材料、精度、可靠性、壽命及環境適應性的要求十分嚴格，專利技術多、附加值高的高端配套設備，多被國外供應商所壟斷，面臨國外技術封鎖的嚴峻事實，核心技術受制于人，發展過程中存在的問題不容忽視。
三是國內企業競爭領域重疊，初現結構性產能過剩隱憂。近年來，國內很多大型船舶企業紛紛借助海洋工程裝備轉型，努力擴大海洋工程裝備基地建設，造船業鼎盛時期一擁而上的局面再度顯現。然而，受技術、人才及配套支持限制，國內海洋工程產品競爭領域重疊嚴重，主要集中在淺水和低端深水裝備領域競爭，高端海洋工程裝備設計建造基本空白，海洋工程企業扎堆于價值鏈低端，海洋工程裝備產品供求結構不均衡，初現新的結構性產能過剩隱憂。
四是海洋工程裝備配套產業發展嚴重滯后。由于海洋工程配套設備技術要求高、研制難度大，我國的配套設備生產能力較弱，大部分海洋工程裝備的配套設備依賴進口。尤其在核心配套領域，我國的自配套率低于5%。配套設備是海洋工程裝備價值鏈中的關鍵環節，占比高達55%。而關鍵技術基本由歐美企業壟斷，我國只在低端配套產品上占有一定份額。如果我國海洋工程配套業不能實現與海洋工程裝備制造業同步發展，中國海洋工程企業將被牢牢釘在海洋工程產業鏈的低端，這也是中國企業進軍海洋工程市場最大的隱患。
現在國內的很多企業已經開始涉足該領域。以振華重工為代表的國內制造企業，從本世紀初開始，進入海工領域，改變了以往只造殼的中國海工發展的低水平狀況，以自主研發設計制造作為立足點，迎難而上，歷經了近10年的發展，已有成系列的具有自主知識產權的多類海工裝備產品走向市場。并建成了國家級的 “國家海上起重鋪管核心裝備工程技術研究中心”，相關的產品獲得過國家科技部的科技進步二等獎和上海市科技進步一等獎。現在振華重工引領了國內海洋工程裝備制造的發展，有成熟的自升式鉆井平臺，各類特種用途的工程船，風電安裝平臺及各類海工配套產品，帶領國內的相關產品走向市場。
(作者為上海振華重工（集團）齒輪及特種傳動研究所所長）
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