海上风电基础阴极保护技术研究

目的 探究外加单一电流阴极保护（Impressed Current Catholic Protection,ICCP）系统、单一牺牲阳极保护（Sacrificial Anode Cathodic Protection,SACP）系统以及SACP与ICCP系统联合保护3种工况下对海上风电基础的最优保护方案。方法 通过对3种工况进行数值模拟计算,对比不同工况下阴极保护系统对风电基础的保护效果。确定最优工况后,构建大比尺模型对最佳工况进行该工况下的实海测试实验。结果 单一SACP、单一ICCP系统以及SACP与ICCP系统联合保护3种工况下,风电基础保护电位区间分别为–926～–881 mV、–1 018～–985 mV和–984～–963 mV。实海测试实验中,导管架电位分布为–1 029～–912 mV。数值模拟结果与实验结果基本一致。结论 当SACP与ICCP系统联合保护时,保护效果最好。随着输出电流的逐步增大,风电基础模型逐步趋于过保护状态。     

风浪流共同作用下海上风电基础与海床的动力响应分析

我国近海风资源丰富,但由于海洋环境条件的复杂性,开发利用近海风资源的规模和效益受到很大的制约;而风、波浪和海流等作为近海主要环境荷载对近海风机的正常运行起到决定性作用。采用谐波叠加法模拟得到近海风电场的风荷载时程,利用Morison方程和非线性波浪理论推导了波浪荷载和波流荷载的计算公式,最后根据Turkstra准则将风浪流荷载进行叠加组合,建立风浪流荷载共同作用下海上风电基础与海床动力相互作用的三维有限元计算模型。基于此模型,针对不同荷载组合条件下风机塔筒的水平位移、竖向应力以及基础的水平位移、桩身弯矩、桩身剪力等进行了动力分析,同时对风浪流荷载共同作用下桩基础周围海床的超孔隙水压力响应进行了计算分析,讨论了不同的荷载参数对海床超孔隙水压力的影响。结果表明:风荷载对风机塔筒顶端水平位移、塔底应力影响较大,波流荷载对风机基础顶端水平位移、桩身弯矩、桩身剪力影响较大,而波浪荷载则对海床孔隙水压力影响较大。可取最大风荷载和最大波流荷载叠加波浪荷载时程的组合为最不利组合方式。     

基于混合生命周期分析的我国海上风电场能耗及温室气体排放研究

随着我国海上风电的快速发展,对其资源环境成本进行系统核算对于全面评价海上风电的节能减排潜力具有重要意义.本研究采用混合生命周期评价方法,对我国第一个海上风电场—上海东海大桥海上风电场(二期)的能耗和温室气体排放进行核算,并将核算结果与典型陆上风电场和其它类型的可再生能源进行比较.结果表明:该海上风电项目全生命周期发电能耗为0.51 MJ·k Wh~(-1),相应的温室气体排放量为26.47g·k Wh~(-1)(以CO_2当量计);在设备制造与运输、建设施工、运行维护、回收处置4个阶段中,设备生产与运输阶段在能耗和温室气体排放的占比最大,分别贡献了能耗的91.23%和温室气体排放量的60.48%;横向比较发现,海上风电场单位发电量的能耗和温室气体排放均高于陆上风电项目,但与光伏、生物质、地热等可再生能源发电项目相比,海上风电项目全生命周期能耗和温室气体排放依然具有一定优势.     

溢油指示物（或指标）的GC—FID研究

应用气相色谱氢焰离子化检测器（GC－FID）分析环境溢油，给出了GC－FID鉴别溢油的指示物（或指标）。结果表明，在溢油指示物（或指标）的研究中，气相色谱法（GC－FID）是一种快速有效的方法。     

海上突发环境事件生态系统服务损失评估进展

评估海上突发环境事件对生态系统服务造成的损失,对落实生态损害赔偿制度、保证生态系统服务与功能正常发挥具有重要意义.基于生态系统服务的定义,明确了生态系统服务损失的内涵,是除直接经济损失外,生态系统产生的供给、调节、文化和支持等公益服务的损失.阐述了国内外关于海洋生态系统服务损失评估的研究现状及实践,重点介绍了美国自然资源损害评估（NRDA）体系中生境等价分析法和资源等价分析法的基本假设与主要步骤,通过等价分析法确定生态恢复工程的规模,并结合生态系统服务价值评估的研究成果确定损失.我国学者借鉴NRDA体系等开展了大量研究,提出环境损害鉴定评估、溢油生态损害评估等方法,并在"塔斯曼海"号溢油、蓬莱19-3油田溢油等典型案例中进行应用及优化,比较了不同评估方法差异及影响因素.评估损失必须首先确定事件对海洋生态的影响范围与影响程度、受体类型及敏感度等关键因子,可采用现场监测、遥感及扩散模型等方法确定影响范围与程度,在实践中一般需要综合应用、互相补充.从管理和技术层面,分析了我国海上突发环境事件生态系统服务损失评估研究现状与应急管理需求的差距,在此基础上建议:①建立健全法律体系,细化生态损害评估的责任、内容和要求,明确将生态系统服务损失纳入生态损害赔偿;②构建技术评估体系,根据化学品性质、生态系统类别及特征等,分类出台一系列技术标准;③建议在遥感遥测技术、化学品泄漏数值模型等方面进一步开展研究,提高准确度和时效性.      

海上油田废弃钻井液的毒性评价及无害化处理技术研究进展

作为海上油田开发过程中产生的一种主要污染物,废弃钻井液成分复杂,并含有多种有毒有害物质,实现其无害化处理对保护海洋生态环境健康具有重要意义。本文在分析海上废弃钻井液化学组分及其危害的基础上,综述了国内外在废弃钻井液生物毒性评价及其无害化处理方面的研究进展,并指出针对海洋生态系统建立快速灵敏的多生物能级的钻井液毒性评价方法、开发低毒无害的钻井液体系、提高钻井液循环利用率是今后研究中应重点关注的方向。     

渤海平整冰抗压强度设计标准的划区分析

为了确定结构泊海冰设计标准，将渤海已划分成九个设计区。本文介绍了某些渤海平整冰单轴抗压强度的经验公式。并从晶体结构方面分析了各经验公式之间的差别，考虑到晶体结构的影响，提出了一个半经验公式用于计算设计强度。在寒潮最低气气温持续期间内、平整冰内存在稳定的热流传热条件。因此可利用传热量计算公式推算出冰盖平均冰温。根据各海区历最低气温的平均值和最低值，结合不同重现期的设计冰厚，文中介绍和推荐了各海区设计     

海上油气生产设施弃置比较评估的英国经验及启示

海上油气生产设施弃置是包括我国在内的沿海国家面临的普遍问题。《联合国海洋法公约》允许缔约方依据主管国际组织制订的国际标准将弃用或不用的海上设施部分或全部留在海洋。为此，国际海事组织出台了《撤除大陆架与专属经济区内海上设施与结构的准则与标准》。而《保护东北大西洋海洋环境公约》(OSPAR)委员会第98/3号决定进一步要求，将弃用或不用的海上设施部分或全部留在海洋，应开展弃置比较评估。英国为履行相关国际义务，制定了《1998年石油法》，出台了《海上油气设施和管线弃置指导性说明》，对弃置比较评估作出了具体规定。本文基于英国的经验，建议我国加强相关立法工作，重视政策指导，探讨引入弃置比较评估的必要性，建立利益相关方参与机制。     

考虑环空压力的生产套管CO2腐蚀速率预测

目的 预测考虑环空压力条件下不同产量、温度变化碳钢套管的腐蚀速率.方法 利用优化的经典半经验模型对碳钢套管的腐蚀速率进行预测.明确海洋环境碳钢套管CO2腐蚀的机理,找出海水中生产套管发生腐蚀的主要影响因素及腐蚀机理,通过CO2溶解度模型优化腐蚀速率预测模型,考虑温度、环空压力、产量等变化对腐蚀的影响规律,预测生产套管的...     

基于Hash和倒排项集的海上钻井平台隐患关.联分析

为了充分挖掘海上平台隐患案例中隐患属性与致因之间的关联性，提高对平台隐患风险预测的准确性和时效性，提出了一种基于Hash技术和倒排项集的关联规则挖掘模式。首先针对292条平台结构现场数据的每个隐患属性进行分析提取；其次在多支持度下，按照多维、多层关联规则挖掘模式挖掘隐患设备、隐患位置、隐患现象等属性的关联规则；然后提出用信息增益来衡量关联规则的有效性；最后，根据挖掘结果分析并总结海上钻井平台隐患特征。结果表明：春季油水分离器常出现缺少保养的隐患，护管常出现未封堵的隐患；一般腐蚀和锈蚀的致因为操作维保不当、防护层剥落，以及防护装置锈蚀严重、脱焊、不符合规范，提高海上平台管理水平可减小现场隐患的发生概率。