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海洋摩擦

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海洋环境下的材料摩擦学研究进展与展望

摘要:海洋是人类赖以生存的载体,与人类未来发展休戚与共,海洋科学领域的发展常常依赖于海洋专用材料的研究和进展,海洋极端环境下的摩擦磨损是制约海洋材料应用与推广的关键问题之一,主要表现

在材料在海洋苛刻、环境下的腐蚀行为、电化学腐蚀以及材料在载荷和腐蚀环境下的耦合摩擦学行为,

本文中分析了海洋环境的特点及其关键摩擦学问题,阐述了海洋环境下的材料摩擦学的研究内涵,对

金属材料、高分子材料、陶瓷材料在海洋环境下的摩擦学问题进行了探讨,并结合海洋材料摩擦学现

有研究进展及发展趋势,对海洋环境下的材料摩擦学相关研究前景进行了展望。

关键词:海洋环境;腐蚀磨损;摩擦学;材料;摩擦副;

海洋环境指地球上广大连续的海洋的总水域及其独特的自然环境的总称,包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、海底沉积物、海洋生物和海洋大气环境。海洋环境复杂,导致海洋装备面临的摩擦学问题复杂多样:①海水的黏度很低,大约只有矿物油的1/20-1/100,润滑性能很差,摩擦副对偶面上难以形成有效的弹流润滑膜,也不能形成良好的边界润滑膜,因而很容易造成摩擦副表面处于直接接触状态,加快摩擦磨损;②海水是典型的腐蚀性电解质,既含有大量氯化物,还含有经常处于饱和状态的碳酸盐以及多量的镁、钙离子,其导电性比矿物油高数亿甚至数百亿倍,能引起绝大多数金属材料的电化学腐蚀和多数高分子材料的化学老化,即使用陶瓷材料作金属零件的表面涂层,也有可能引起材料及涂层或粘结层中特定相的选择性析出和涂层与金属界面的缝隙腐蚀,其腐蚀作用也会大大加速磨损的进程和加剧磨损的速度;③海洋环境极其复杂,经常处于风浪、暴雨、海洋多变的状况中,容易对海洋装备产生颠簸,振动和冲击作用,使其部分连接件和关键摩擦副出现异常磨损[1]。

对于深海环境,工作器件受到的摩擦磨损更加剧烈,主要因为高压是深海环境的最本质特征,在水里每下潜100m压力就增加1MPa。深海环境对于结构材料存在多场耦合(如应力、温度、压力等)协同和交互作用,使工作在深海环境中机械摩擦副的润滑[2]、密封与磨损等因高压影响而改变其摩擦学行为。海水温度则是时间和空间相关的函数。时间上,水温每天随着太阳光照射的变化而有所改变,特别是海水近表层的温度。空间上,海水温度在不同纬度大不相同,在垂直深度方向上也分布不均。但地球上整个海洋的年平均水温几乎没有变化,太平洋、印度洋、大西洋三大洋的表面年平均水温约为l7.4℃,深海海水温度也趋于均匀,在海水深度2000-3000m的各个区域,水温都低于4℃,在最深的地方,温度可以降至0~3℃,而且赤道深水区的温度和极地深水区的温度一样,只有几摄氏度。低温加上深水高压使得深海机械的润滑油性能发生变化从而改变摩擦副的润滑性能。本文将对海洋环境下材料的摩擦及摩擦副进行探讨。

1. 海洋环境下材料的摩擦学

1.1 金属材料

随着海洋资源的开发和利用,船舶、石油采集平台、海上风力发电装置、潮汐能发电装置、深海资源钻采、水下空间站,水下机器人和潜航装备等海洋装备大量兴建,大量的金属材料被投入使用,并且海洋装备及其关键摩擦副面临着比陆地更为苛刻的服役条件,其摩擦学问题更为突出,因此金属材料在海洋环境下的摩擦学问题深受关注。

金属材料在海洋环境下主要受到腐蚀和冲蚀的影响[3],在腐蚀和冲蚀的交互作用下会导致严重的摩擦磨损。海水是典型的腐蚀性电解质,暴露于海洋环境中的金属构造物

及其零部件与周围介质发生电化学反应等而受到严重腐蚀。其腐蚀原理是造成浪溅区金属构造物严重腐蚀的主要原因为海水膜润湿时间长,高的干湿交替频率、海盐粒子的大量积聚和海水飞溅的冲刷作用。冲蚀通常是流体冲刷造成材料局部酸化,阻止产物膜的形成,或者造成了材料表面材料钝化膜或保护膜的减薄破裂或使材料发生塑性变形,位错聚集,局部能量升高,从而加速材料的腐蚀。

1.2 高分子材料

相对于金属材料,高分子材料具有优异的耐腐蚀性能,自润滑性能和包埋磨粒或沙粒等异物的能力,常常也具有较好的摩擦学性能,在海洋装备中有着极其广泛的应用,诸如船舶尾轴承、海洋平台减振橡胶支座、深水高拉伸强度且耐高水压的橡胶管、海洋装备密封装置、水润滑轴承与活塞等。

以橡胶[4]为基体的高分子材料被广泛应用于海水润滑轴承。但由于海水润滑性能差,水膜承载能力低;轴承承受着各种附加负荷,其中包括螺旋桨自重和水对螺旋桨的反推力,使得尾轴承承受的压力分布不均匀,负荷过大以及容易产生振动等;而且尾轴运转不稳定,在启动、停机等引起运行速度变化的情况下,往往处于边界润滑和干摩擦状态,难以形成动压润滑,故其工作条件相当恶劣,易发生严重的摩擦磨损。其中超高分子量聚乙烯与聚四氟乙烯[5]以其良好的耐磨损性能、较高的抗冲击性能、良好的自润滑性能、较小的吸水率以及海水介质中优异的化学稳定性,被认为是两种极具潜力的适用于海水环境中的摩擦材料。

1.3 陶瓷材料

陶瓷材料属于无机非金属材料[6],具有高硬度。耐高温、耐腐蚀、刚度高、热膨胀系数小、导热性好、强度高、耐磨无污染等优点,有着广阔的应用前景。由于陶瓷材料在海水润滑条件下的摩擦系数都比较高,曾一直被认为不适合充当海水润滑摩擦副[7]。随着新型工程陶瓷材料在工程领域的不断推广应用,并应用于较恶劣的特种工作环境,海水润滑陶瓷轴承[8]正是在这一背景下开发出来的。

用于海洋摩擦材料的陶瓷主要以硅系陶瓷为主。以Si

3N

4

、SiC为例,Si

3

N

4

、SiC等与水

分子通过摩擦化学反应比较容易生成反应膜,具有良好的水基润滑[9]效果,海水润滑可以明显降低摩擦系数和磨损量,有利于在海水润滑摩擦副中的应用与推广。但其存在的缺陷也比较明显,脆性是陶瓷材料难以克服的缺点,制约了其应用,而且表面改性和表面织构技术只能有限地提高海水润滑陶瓷的摩擦学性能。所以研究适宜海洋条件工作下的陶瓷材料有及其重要的意义。

2. 摩擦副材料的研究

2.1 316L—PEEK450CA30摩擦副

316L—PEEK450CA30摩擦副[10]是应用于低速大扭矩海淡水液压马达的一种摩擦副。PEEK又称为聚醚醚酮,是一种优秀的工程塑料。我们用到的PEEK450CA30实质上就是一种掺杂了碳纤维的聚醚醚酮。王志强和高殿荣曾对这种摩擦副进行了大量的研究,摩擦副的上端面试样材料为316L,下端面试样材料为PEEK450CA30。

本试验为了真实模拟低速大扭矩水液压马达的工作条件,分别考察载荷为100N时不同转速(100、200和300r/min)下和转速为100r/min时不同载荷(100、200和300N)下PEEK450CA30在海水中的摩擦磨损性能。下表1和表2分别是316L不锈钢和PEEK450CA30的主要性能参数。

为了研究PEEK450CA30的摩擦磨损机理,对材料表面的磨损形貌进行了分析。图1 给出了不同转速及载荷下PEEK450CA30磨损前后的形貌图。从图1(b)、(c)和(d)可以看出,当载荷为100N转速为100r/min时PEEK450CA30的表面磨损较为均匀,划痕也较细;转速为200r/mi时,PEEK450CA30发生了擦伤现象,表面磨损深浅不一,并伴有较宽划痕。转速为300r/min时,PEEK450CA30的表面磨损情况比较严重且出现了大量粗细不一的划痕,同时,还发现在磨损的表面镶嵌了许多PEEK脱落的颗粒。这表明在该转速下,摩擦对偶副发生了轻微的黏着磨损。

图1 不同转速及载荷下PEEK450CA30磨损前后的形貌从图1(e)和(f)可以看出,当载荷为200N转速为100r/min时,PEEK450CA30

的磨损表面出现较多划痕并有犁沟现象产生;载荷为300N时,PEEK450CA30的表面出现了较多的犁沟,发生了比较严重的擦伤现象并伴有PEEK颗粒的出现。表明摩擦对偶副在该载荷下也发生了轻微的黏着磨损。

2.2 TiN—CFRPEEK涂层摩擦副

TiN—CFRPEEK涂层[11]组成的摩擦副主要用于海水液压泵的一种摩擦副。CFRPEEK也是一种掺杂了碳纤维的聚醚醚酮。唐群国、陈晶田和刘丽萍等对这种摩擦副涂层进行了研究,摩擦副的上端面试样材料为不锈钢基体上熔覆 0.5mm 厚的碳纤维增强 PEEK,下端面试样材料为Ti(C,N)基金属陶瓷并CVD沉积 TiN 涂层。

表面沉积 TiN 与 CFRPEEK 配副的实验参数为压力 0.5MPa,滑动速度 3.8m/s,两试件的磨痕形貌见图 2。

图2 沉积 TiN 与 CFRPEEK 磨损形貌

在陶瓷表面上附着了大量不连续的 PEEK 磨屑,这些磨屑经过接触面的挤压发生塑性变形并与陶瓷表面形成较好的结合,部分磨屑排入水盒内。这些转移过来的磨屑对减小摩擦系数是有利的。在 CFRPEEK试件表面可见均匀的排列较为规则的磨损痕迹,这是CFRPEEK 磨屑脱落后形成的,从形态上分析,磨屑脱落时塑料发生了明显的塑性延展变形,这是在陶瓷表面微峰的剪切和犁沟等机械作用下发生的。表面温升增加了 CFRPEEK 的塑性,降低了硬度,使这种塑性变形更易于进行。

2.3 Ti(C, N)基金属陶瓷—CFRPEEK摩擦副

Ti(C, N)基金属陶瓷—CFRPEEK摩擦副[12]同样是用于海水液压泵的一种摩擦副。

摩擦副的上端面试样材料为是碳纤维增强 PEEK,下端面试样材料为Ti(C,N)基金属陶瓷。实验条件为压力0.5MPa,速度 3.8m/s 。

实验发现这种摩擦副的摩擦系数较沉积TiN 减小约一倍,摩擦力基本稳定,有脉动但很少。实验中温升显著降低,实验后水盒内无明显磨屑,金属陶瓷表面有呈黑色的环形磨痕。图3为Ti(C, N)基金属陶瓷—CFRPEEK摩擦磨痕形貌,其磨损特征与机理与沉积TiN 相似。Ti(C,N)金属陶瓷的表面存在大量材料制备过程中形成的孔洞,组织较为疏松,因此在摩擦过程中由PEEK 表面脱落的磨屑嵌入这些微孔内,有利于减小摩擦,这些孔洞对于水的储存是有利的,因此改善了润滑条件。在PEEK 表面上存在大量磨屑,被碾平后附着在表面。这些磨屑形态各异,但厚度较薄,是粗糙的陶瓷表面微机械切削和犁耕后产生的磨屑经过碾压形成的,部分磨屑转移到陶瓷表面形成形磨痕。

图3 Ti(C, N)基金属陶瓷—CFRPEEK磨损形貌

2.4 斜盘/滑靴式副

斜盘/滑靴式副[13]是应用于斜盘/滑靴式的轴向柱塞泵的一种摩擦副。属于典型的高速重载摩擦副。严新平和白秀琴等利用有限元计算的方法对这种摩擦副分析了凹坑形状及大小对滑靴/斜盘最大接触应力的影响。采用到摩擦副上的凹坑的形状分别为球状和圆柱状。下图4和图5分别解释了凹坑形状对最大接触应力和控制单元流体支承力的影响。

从图4可以看出,凹坑对减小最大接触应力的效果非常明显,其中,球形凹坑减小的幅度更大。这是因为增加的凹坑改变了滑靴整体的变形,从而改变接触应力的分布,而球形凹坑结构过渡平滑,因此,减小最大接触应力效果更明显。图5所示为不同形状、不同凹坑密度对控制单元流体支承力的影响。从图中可以看出,当摩擦副相对运动时,球形凹坑所产生的流体支承力比圆柱形凹坑的支承力要大,同时也可以看出凹坑密度对

支承力的影响是非线的,当凹坑密度约为4%时支承力最好。

图4 凹坑形状对最大接触应力影响

图5 凹坑形状对控制单元流体支承力影响

通过有限元及流体 CFD计算,分析了滑靴端面不同形状、不同密度及不同深径比的凹坑对滑靴最大接触应力及流体支承力的影响。结果表明,通过加工适当凹坑可以有效减小摩擦副表面最大接触应力及提高流体支承力。此外,凹坑还可贮藏颗粒,限制颗粒运动,将有利于减小磨粒磨损。综合考虑,加工球形凹坑,凹坑密度S 取0.1,对减轻摩擦副的磨损,增加滑斜盘副的寿命会比较明显。

2.5聚四氟乙烯摩擦副

聚四氟乙烯[14]具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性,是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,除熔融金属钠和液氟外,能耐其它一切化学药品,在王水中煮沸也不起变化,广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合。具有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力、耐温优异等特性。聚四氟乙烯的机械性质较软,具有非常低的表面能。物理化学性质优异,有良好的耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、高润滑、不粘附、无毒害和电气性能。

以聚四氟乙烯制作摩擦副主要用于海水润滑轴承[15,16],其主要磨损形式是由于海水中存在着大量的金属离子及极具腐蚀性的酸根离子,因此海水润滑轴承会存在腐蚀磨损;未经处理的海水中含有一定量的固体颗粒、微尘、微生物等,它们的存在将会使轴承摩擦副产生磨粒磨损;另外海水汽化压力较高,因而轴承磨损中又会存在气蚀磨损;最后,海水的粘度比水稍大但也比较低,通常只有矿物润滑油的 1/40~1/50,当采用

海水作为润滑剂时,摩擦副之间的润滑膜不容易形成,可能会使摩擦副处于边界润滑或干摩擦状态,因此又会导致摩擦副表面发生粘着磨损。下图6为径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程图。

图6 径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程图

径向滑动轴承[17]的轴颈与轴承孔间必须留有间隙图6a 所示,当轴颈静止时,轴颈处于轴承孔的最低位置,并与轴瓦接触。此时,两表面间自然形成一收敛的楔形空间。当轴颈开始转动时,速度极低,带入轴承间隙中的润滑剂量[18]较少,这时轴瓦对轴颈摩擦力的方向与轴颈表面圆周速度方向相反,迫使轴颈在摩擦力作用下沿孔壁向右爬升(图6b)。随着转速的增大,轴颈表面的圆周速度增大,带入楔形空间的润滑剂量也逐渐加多。这时,右侧楔形润滑膜产生了一定的动压力,将轴颈向左浮起。当轴颈达到稳定运转时,轴颈就会稳定在一定的偏心位置上(图6 c)。这时,轴承处于流体动力润滑状态,润滑膜产生的动压力与外载荷F相平衡。此时,由于轴承内的摩擦阻力仅为液体的内阻力,故摩擦系数达到最小值。

润滑膜的形成是保证滑动轴承正常工作的基本条件,润滑膜形成后一方面降低摩擦系数,减少因摩擦产生的热量,另一方面,将产生的热量带走,以保证轴承正常工作。影响润滑膜形成的因素主要有润滑方式、运动副的相对速度及所用润滑剂的物理性质等。

3海洋摩擦展望

"蓝色圈地运动已成为新世纪争夺海洋资源的主旋律,海洋科技有可能为化解世界性能源和环境难题开辟途径,海洋材料的发展与突破为海洋装备提供有力支撑,海洋材料在海洋极端环境下的摩擦学问题及失效机制的探索成为发展深海装备应用的关键技术之一,我国对海洋摩擦学的关注起步较晚,将陆地环境设计方法直接用于海洋环境运动机械的现象时有发生,教训惨重。因而,开展海洋极端环境下的材料摩擦磨损研究具有更大的挑战性,创新性和实际应用意义,这不仅有利于丰富摩擦学理论,促进关键实验技术发展,还将更好地实现多学科交叉!融合与渗透,为解决海洋领域存在的工程技术问题[19],保障海洋装备及其零部件的安全可靠提供新理论与方法,虽然众多学者致力于研究海洋环境下的摩擦学问题,由于海洋环境复杂多变,实验成本高,仍然还有许多问题值得研究探讨。

①实验方法优化与实验技术提高,海洋材料的摩擦磨损和失效机制研究,既要模拟真实的海洋环境,又要将地面模拟与实海测试相联系; 既要把实海环境下的真实测量与陆地模拟相结合,又要将试样材料与小型实体部件实测相结合

②深海环境下关键运动副的摩擦磨损机理研究,研究关键运动部件在海洋腐蚀环境与高压高载荷耦合作用下的失效机制,比如船舶轴承与轴颈摩擦副、海水液压系统摩擦副,为深海材料的开发与应用指明方向

③海洋环境的腐蚀磨损规律和生物污损规律,并开发新型绿色防污材料及其技术

④研究材料在海洋环境下的可靠性和寿命预测问题,保障海洋装备的安全可靠运行,并建立海洋材料腐蚀的关键试验技术和数据库。

参考文献

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[19]磨损失效分析及预防专业委员会, 清华大学摩擦学国家重点实验室主编. 耐磨材料及磨损失效分析. 北京机械工业出版社, 1993

海洋资源开发利用的方法

海洋资源开发利用的方法 1、耕海牧渔渤海具有建设世界一流海洋牧场的理想条件。由于有黄河、海河、滦河、等河流的注入,渤海海水中含有较多的有机物质和无机盐,PH值适度。从这个意义上说,渤海属富营养海域。由于水浅,风浪小,各类海洋生物不约而同选中渤海作为自己的“产房”。因此,渤海自古就有“天然渔池”的美称,海洋生物资源200多种,其中鱼类110多种。中国的海水养殖技术比较成熟,有些甚至在世界上也占有一席之地。正是由于有成熟的技术作依托,中国水产品产量连续几年居世界首位,对虾的养殖技术、效益指标都居世界前列。对虾年产量过万吨的县都集中在河北省的沿海。 2、海滨旅游:我国海岸线曲折绵长,岸外岛屿众多,海岸地貌类型齐全,海岸带南北纵跨三个气候带,自然风光各异,拥有许多旅游价值很高的风景区。我国历史悠久,海洋文化积淀丰厚,海岸带人文景观也非常丰富,概括起来,我国海洋旅游景观大体可分为以下几类 (1)、海岸景观。海岸是地球上陆地和海洋两大自然体系的衔接地带,这是海洋旅游中最基本也是最有魅力的景观。浩翰的大海和各式各样的海岸地貌,构成一幅幅壮丽的图画,让人流连忘返。海岸带的山地,往往岩石被海水蚀成各种奇特造型,有较高的观赏价值。如大连金石滩是一种海上喀斯特地貌,千姿百态的礁石被誉为“海上石林”“神力雕塑公园”。而沙质海岸,又往往沙软滩平,海水清澈,用以开辟成海水浴场,是进行日光浴、游泳和各种海上文体活动的好地方。 (2)、海岛景观。乘船到海岛旅游,可以体会到更浓的海洋情调。众多海岛耸立海面,风光绚丽,宛若仙山。海岛地貌、生物、渔村对游客都极富吸引力。 (3)、海滨山岳景观。中国名山很多,然而名山又坐落在海滨实为难得。青岛崂山兼有奇峰、异洞、怪石、茂林、飞瀑、流云之美,更以“山海奇观”著称天下,素有“泰山虽云高,不如东海崂”之说。我国海岸带上的名山还有大连老铁山、连云港云台山、舟山普陀山等。 (4)、海洋生态景观。在海滨地带或一些小岛上,往往有一些珍稀的、独特的生物群落,具有很高的观赏价值和科研价值;有些近岸海湾,海水清澈透明,海底渔礁跌宕,各种各样的鱼群翔游嬉戏,五光十色的贝类漫步海底,千姿百态的藻类随波荡漾,婀娜多姿的珊瑚笑靥生花,构成色彩斑斓的海底世界,适合开展潜水旅游和建立海底游乐宫

海底管道及海缆敷设技术

海底管道及海缆敷设技术 摘要:目前,我国海洋石油、天然气开发中铺设的海底管道大多数是采用铺管船法铺设的,铺设的管道主要有两种类型:一种是平台之间的海底管道,它是通过管道将井口平台的油与气输送到集输平台或浮式生产系统;另一种是由海底管道将平台或单点手系泊装置的油与气直接输送至炼油厂或气体处理厂。 关键词:海底管道生产系统石油天然气 Abstract: at present, the laying of submarine pipelines in China offshore oil, natural gas development in the most is laid by the use of pipelay vessels, the laying of the pipeline has two main types: one is the submarine pipeline between platforms, it is through the pipeline wellhead platform of oil and gas is delivered to the gathering platform or floating production system; another is composed of submarine pipeline will be transported directly to refineries and gas processing platform or a single point mooring device hand oil and gas plant. Keywords: production of oil and natural gas pipeline system. 铺管船法铺设的海底管道较其它方法具有抗风浪能力强、适应性广泛、机动灵活和作业效率高等优点。它以铺管船作为中心,和其他辅助船如:抛锚船、运管驳船、潜水作业船、供应船、调查船等组成施工船队。铺管船上装备各种铺管专用设备,例如:张紧器、管道收放绞车、管段传送装置,对中装置、支撑滚轮、舷吊、托管架和定位装置等,在船甲板上设一有一条铺管流水作业线,在作业线上完成管段对中、焊接、无损检测、阳极安装、节点防腐涂层和节点浇注马蹄脂等工序,每接好一根管段,利用锚绞车向前移船(对于动力定位的铺管船,向前航行一个管段长度)下放管道。 海上铺管作业可以分为三个阶段:铺管开始作业、正常铺管作业和弃管、收管作业。 从海上开始铺管通常有两种作业的方法:一是在指定位置铺设一个固定锚,用一根连接钢丝绳,两端分别与埋设地锚和管子拖拉头相连接。铺管船靠近平台,当连接钢缆张紧后,通过向前移船来下放管道;另一种是将一个导向滑轮拴在导管架底部导管上,铺管船的收放绞车的钢缆穿过海底导向滑轮后,跟管子拖拉头相连。铺管船离平台较远,当收放绞车的钢缆张紧后,并要求设定张力,铺管船原位固定不动,通过绞车收缆来下放管道。当管子拖拉到达预定位置时,用一根连接钢缆取代收放绞车钢缆后,收回绞车的钢缆,开始进入正常铺管作业。 根据渤海平台的特点,我们采用一根一根连接钢丝绳一端拴在距离海底一

地理知识汇总-海洋部分

第一章海洋水体 一、海水温度: 1. 海洋表层温度的分布规律:由低纬向高纬递减 2.影响水温的因素:太阳辐射、洋流、深度 (1)水平方向: a(纬度)低纬度>高纬度(NS方向);全球海水最高温度出现在:西太平洋280 N。 b(洋流)暖流流经的海区水温高;寒流流经的海区水温低。 (2)垂直方向:1千米内随深度增加而递减,1千米以下水温差别不大 (3)时间:同一海区,夏季>冬季 二、海洋表层盐度分布规律 1.概念:单位质量海水中所含盐类物质的总量 世界海洋平均盐度约为3.5%,盐度值最高的是红海4%,最低是波罗的海1% 2.规律:从南北半球的副热带海区分别向两侧的高纬度和低纬度递减。 ①副热带海区盐度最高的原因:气温高,蒸发大;副热带高压控制,下沉气流为主,降水少。 ②赤道海区盐度较低的原因:赤道低气压控制,蒸发量大,但降水量更大。 ③高纬度海区盐度低的原因:气温低,蒸发量小;温带多雨带,多河流水注入。 ④60°N比60°S海区盐度低的原因:北半球陆地面积大,河流水注入多。 3.影响海水盐度的主要因素: (1)水平方向 ①气候因素——海水盐度的高低主要取决于气候因素,即降水量与蒸发量的关系。降水量大于蒸发量,盐度较低,反之较高。 ②洋流因素——同一纬度海区,有暖流经过盐度偏高;寒流经过盐度偏低。 ③河流径流注入因素——有大量河水汇入的海区,盐度偏低。 ④高纬度海区结、融冰量的大小(有结冰现象发生的海区,盐度偏高;有融冰现象发生的海区,盐度偏低) ⑤海区的封闭度(海区封闭度越强,盐度会趋于更高或更低)、与附近海区海水的交换量等也能影响到海水的盐度高低。 (2)垂直方向:随深度的增加而增高 (3)时间:夏半年盐度值低;冬半年盐度值高

海洋与生命(教案)

海洋与生命 童裳亮 [教学目标] 1、了解海洋与生命的密切关系,认识海洋对人类生活的重要意义,培养学生热爱科学、热爱大自然的博大胸怀和高尚志趣。 2 、学习本文按事物质逻辑联系及人们的认识规律组织材料,安排说明层次以及综合运用多说明方法说明事物的写法。 [ 教学重点、难点] 1、教学重点:按事物逻辑联系及人们的认识规律组织材料,安排说明层次以及综合运用多说明方法说明事物的写法。 2、教学难点:如何理解本文按事物逻辑联系及人们的认识规律组织材料,安排说明层次的写法。 [教学设想] 运用多媒体教学,重点将本文的知识点运用概念图方式进行条理化,让学生理解什么是逻辑顺序。 [ 教学内容及步骤] 一、导入课文: 上课之前给大家提一个问题:我们人类是从哪里来的?大家都知道是“类人猿——类猿人——猿”,如果再问,猿又是从哪里来的呢?可能大部分同学都不知道了。如果再问,我们地球上的生命从哪里来的呢,可能大部分同学都说不清了。今天我们学过这篇文章就能够找到问题的答案。 现在就开始我们的生命之旅——《海洋与生命》( 投影:海洋与生命) 二、作家及背景: 童裳亮,山东海洋学院教授、科普作家。1936年生,浙江临安市人。本文是他为《科学实验》杂志写的一篇科普说明文。 三、课文研析 (一)解题、学习说明文知识 大家从题目上可以看出这篇说明文讲了哪些内容? 课文讲了“海洋”、“生命”及“海洋与生命”之间的关系。 我们理解的重点应放在“与”字上,即海洋与生命的关系上。这种说明事物之间关

系的说明文,我们称之为“事理说明文”。大家通过阅读第五册知道,依据不同的说明对象,说明文可分为“实物说明文”和“事理说明文”。实物说明文上学期我们已经学过,比如《南州六月荔枝丹》、《景泰蓝的制作》,本学期我们学习的是事理说明文。现在大家阅读有关事理说明文的有关知识。(见“单元训练目标”) 好,大家了解了事理说明文的基本知识,现在我们就运用这些理论来分析这篇文章。 (二)课文阅读 学生自读课文 (三)内容研析 这篇文章的结构是十分明晰的,一共有三个小标题,最后还有一段内容,共分为四个部分。 问题一:作者为什么写这四部分内容?这四部分内容的顺序能否调换? 先来看这四部分分别讲了什么内容,最后我们再来回答这个问题。 第一部分:浩瀚的海洋 问题一:这部分围绕哪个词来写的?(浩瀚) 问题二:这部分从哪些方面来说明海洋的“浩瀚”?(“大”、“深”) 问题三:为了说明海洋的“大”和“深”,文章主要用了哪些说明方法? (1、列数字2、作比较,此外还进行了假设) 问题四:“列数字”“作比较”说明方法有什么好处? 列数字:能使读者对事物获得具体而确切的印象。但是要注意数字的准确性、真实性,对于一些估计的数字要交代清楚,而且应力接近实际。(见第五册P18)作比较:可以帮助人们认识事物之间的相同与不同,更深刻地理解事物的特征、本质及其规律性。还有一点就是能够突出事物的特点。 问题四:文章开头的两段运用了什么叙述方法? (描述。作用:非常生动,形象,描述了海洋的美丽景象,以人入胜) 总结:总之,这一部分概括说明了海洋的既大又深。那么我们的问题是:作者为什么在这里突出海洋的“大”和“深”呢?这和下面的内容有何关系呢?让我们先看完第二部分。 第二部分:生命的摇篮 问题一:这部分是围绕哪个词来写的? (“摇篮”。什么是“摇篮”?语的解释是“可摇动的婴儿卧具。常用以比喻事物的发源地”。“生命的摇篮”也就是生命的“发源地”。这一部分是讲生命是如何起源的,那么,生命是如何起源的呢?这一部分就回答了我们一开始提出的问题。)

IMCA D044 潜水员接近海底系统的隔离和干预指南

Guidelines for Isolation and Intervention: Diver Access to Subsea Systems 潜水员接近海底系统的 隔离和干预指南 国际海事承包商协会 IMCA D 044 2009年10月 https://www.docsj.com/doc/8c14768728.html,

国际海事承包商协会[The International Marine Contractors Association (IMCA)]是代表近海、海事及水下工程公司的国际性行业协会。 IMCA通过信息、行业准则等出版物及其他适当途径以实现质量、健康、安全、环境和技术标准的提高。 会员们则通过恰当地采纳IMCA指导方针来自我规范。作为负责任会成员应遵从相关的准则行事,并愿意接受其客户关于遵守准则的审核。 有两个核心委员会将涉及到所有成员: ◆安全,环境及法律委员会 ◆培训,证书和从业能力委员会 协会是由四个不同的部门组织而成的,每个部门均涉及了会员利益的一个特定的范围:潜水、海事、近海调查、遥控系统和ROV。 另外,还有五个地区分会以便于解决当地成员有关问题——亚太地区、中南美洲、欧洲和非洲、及中东地区和印度、和北美地区。 IMCA D 044 此指南是在IMCA潜水分部管理委员会的指导下,基于由Torquil M Crichton和其他的Technip英国有限公司的联合作者提供的材料为IMCA所制定。 https://www.docsj.com/doc/8c14768728.html,/diving 在此所含全部信息仅用于指导并致力于反映最佳工业实践。为避免产生质疑,在此包含的任何指导、 和/或建议、和/或陈述均不附带法律责任。 @2009 IMCA –国际海事承包商协会 译者注:本文经国际海事承包商协会授权,由唐光盛翻译,唐光盛校对,该中文译本仅供参考,如有歧义,请以英文原文为准。译校者不承担由于读者阅读理解差异造成安全和法律上的责任。2011年?月?日于深圳。

海洋工程环境影响评价管理规定(国海规范〔2017〕7号)

海洋工程环境影响评价管理规定 第一章总体要求 第一条为落实海洋生态文明建设要求,加强海洋工程建设项目(以下简称“海洋工程”)环境影响评价管理,根据《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国环境影响评价法》及《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》等有关法律法规,制定本规定。 第二条在中华人民共和国管辖海域内进行海洋工程建设活动的,适用本规定。 第三条海洋工程的选址(选线)和建设应当符合海洋主体功能区规划、海洋功能区划、海洋环境保护规划、海洋生态红线制度及国家有关环境保护标准,不得影响海洋功能区的环境质量或者损害相邻海域的功能。 第四条国家实行海洋工程环境影响评价制度。海洋工程的建设单位(以下简称“建设单位”)应委托具有相应环境影响评价资质的技术服务机构,依据相关环境保护标准和技术规范,对海洋环境进行科学调查,编制环境影响报告书(表),并在开工建设前,报海洋行政主管部门审查批准。

海洋工程环境影响评价技术服务机构应当严格按照资质证 书规定的等级和范围,承担海洋工程环境影响评价工作,并对评价结论负责。 第五条海洋工程环境影响评价实行分级管理。各级海洋行政主管部门依据有关法律法规和国家行政审批改革政策确定的管理权限,审批相应的海洋工程环境影响评价文件。 海洋工程可能造成跨区域环境影响并且有关海洋行政主管部门对环境影响评价结论有争议的,该工程的环境影响报告书(表)由其共同的上一级海洋行政主管部门批准。 第六条各级海洋行政主管部门应逐步推行海洋工程环境影响报告书(表)在线预受理和预审查,逐步实现网上受理和办理过程全公开。 各级海洋行政主管部门应当在本部门网站上发布海洋工程环境影响评价管理服务指南。服务指南应列明环境影响评价审批的办理条件、申请材料、受理方式、办理流程、审批时限等内容。 第七条国家海洋行政主管部门应当按照生态文明建设要求 和国家行政审批制度改革要求,制定出台海洋工程环境影响评价相关管理文件和技术规范。 海洋工程环评从业人员应按照国家相关要求接受继续教育,参加海洋工程环境影响评价业务培训,及时了解掌握最新管理政策和技术规范,并通过培训考核。 第二章办理程序

海底管道完整性管理解决方案研究

海底管道完整性管理解决方案研究 海底管道完整性管理研究,是国际上近年来提出的新的研究领域。其以管道的全寿命周期安全为目标,综合考虑管道生命周期内的复杂多变因素,采用不同方法和手段研究管道的安全,并且保证所付出的代价为最小。本文以某海底管道为例,研究完整性管理的理论和方法,并将研究结果用于某海底管道的风险识别、管理及控制。研究工作具有较重要的理论与工程意义。 某海底管道南侧起始于宁波市大榭岛,向北穿越杭州湾后到达平湖白沙湾输油站,不仅是我国建成的首条穿越长江的管道,而且是我国在强潮流区海湾铺设的直径最大、距离最长的海底原油运输管道。海底管道所处环境属强潮流区海湾,风大、潮急、潮差大,海洋环境恶劣。本文通过对于某海底管道运行现状的设备监测、技术资料搜集以及大量资料信息的分析,从管道运营商对海底管道安全运行管理急需的需求出发,提出了海底管道完整性管理以下四方面技术工作内容1、海底管道完整性管理信息基础平台;2、管道外隐患风险分析模块;3、管道内隐患风险分析模块;4、外部应用模块。本文创新的研究成果体现在:1、通过实施海底管道完整性提高和加强安全生产管理水平。 2、海底管道完整性管理考虑整个海底管道系统的可靠性,可以对缺陷的关键部位的风险进行识别与评价,明确缺陷风险的来源、等级和失效机理,确定有效的检验方法和频率,采取相应管理应对策略,保证其在服役期间处于一个良好的运行状态。 3、海底管道完整性管理可以优化海底管道设计、建造,并为维护管理提供有效支持。 4、海底管道完整性管理可以实现某海底管道全过程全生命周期的管理。 5、某海底管道完整性管理系统工具的开发为国内外首个真正意义上的海底管道完整性管理工具,创新性地将可靠性、可用性、可维护性理念运用到管道的生产操作运行决策方面。 通过实施海底管道完整性管理可以将海底管道设计、施工、生产检测、维修、维护资料收集录入到系统中,建立综合数据库,集中进行管理;为海底管道管理、检测、维护、维修等业务提供准确、系统的相关历史资料,便于生产管理;能够快速为应急抢修提供相关资料,辅助应急抢险问题分析、方案制定和方案实施;为油田扩建、改造提供信息和检测、定位服务。并且使海底管道生命周期内风险最小,运行维修费用有效降低。

安全工程申报条件(海洋方面).

安全工程申报条件 第一条 新开工项目,应在开工后三个月内向公司安全主管 部门申报登记,填报“工程项目创建安全工程申报登记表” (附 表一)。同时上报创建安全工程工作计划、工程项目施工组织设 计及危险性较大工程项目施工安全专项方案等资料。 第二条 安全工程实行分级申报登记,其申报登记范围: 1、凡具备以下条件之一者, 均可申报集团公司级安全工程: ⑴水利水电工程:实际结算产值在 5000万元以上的枢纽工 程或或具有独立功能的单位工程(如:大坝工程、电站厂房工程 和通航建筑物),但同一个合同(枢纽)工程每次只能申报一个 项目。 ⑵金属结构制作和机电安装工程:实际结算产值在 2000万 元以上。 ⑶交通工程:实际结算产值在5 实际结算产值在2 000万元以上的独立大桥、 ⑷输变电、给排水工程:实际结算产值在 ⑸工业与民用建筑工程:实际结算产值在 ⑹虽不满足以上规定条件,但施工条件特差、安全风险特别 大,属初次涉足的缺乏安全施工经验的,且科技含量高、具有创 新成果的施工领域的工程项目,亦可申报创公司级安全工程。 (7)不够申报集团公司级安全工程的项目可申报公司级安 全工程。 附表:工程项目创建“安全工程”申报登记表 000万元以上的道路工程, 特大桥、互通立交。 2000万元以上。 5000万元以上。

工程项目创建“安全工程”申报登记表 2012.4.10 竣工 工程内容及主要工程量 本项目码头长40米、宽12米、码头面咼程8.4米,引桥长约83米、宽4米,贴岸平台通过引桥与码头连接,平台东侧长61米、南侧长60米、西侧长56米、北侧长54 米。码头主要附属设施包括150KN系船柱,D300橡胶护舷,另设有供电、供水、消防等配套设施。配套辅助用房:业务用房约1500m2门卫室20m2 (包括进场道路,但不含弱电工程)。 主要包括以下内容(主要工程量见下表) (1)码头水工工程:包括陆地打桩,水上打桩,平台搭建,引桥等; (2)业务用房工程:主要包括房屋土建,装饰工程,电气工程,道路,围墙等; 主要工程量表 序号项目名称金额(万元) -一一码头水工工程697.234012 1码头平台219.600666 2引桥63.249494 3码头后方平台414.383852 二二绿化工程 2.410611 临时工程22.285278 四费用21.127299 1安全文明施工措施费7.219299 申报单位(章):葛洲坝五公司申报时间:2011.09.05 工程名称所在地址佛山高明海事处工作船码头水工 工程 广东省佛山市高明区 投资额Y 1032.670496 万元 合同编号 开、竣工时间2011.8.29 开工 项目经理韦少华 建设单位中华人民共和国佛山海事局施工总人数45参建单位葛洲坝五公司

海洋工程管道

第一章 1.海带管道系统包括哪些内容? 用于输送油气的管道系统工程设施的所有组成部分,包括海洋管道、立管、水面上的栈桥管道、支撑构件、管道附件、防腐系统、加重层及稳定系统、泄漏监测系统、报警系统、应急关闭系统和与其相关的全部海底装置。 2.确定海底管道线路的原则是什么? 1)要满足生产工艺和总体规划的要求; 2)使线路和起点至终点的距离最短最合理; 3)线路力求平直,尽量避免深沟、礁石区、活动断层、软弱滑动土层和严重冲刷或淤 积。 4)尽量避开繁忙航道、水产捕捞和船舶抛锚区。 5)长输管道与海底障碍物的水平距离不小于500m,距其它管道或电缆不小于30m,交 叉时垂直距离不小于30cm。 6)管道的登陆点极为重要,它与岸坡地质地貌、风浪袭击方位、陆地占地面积和施工 条件等因素有关。 3.海洋管道工程设计的主要内容。 1)论证并确定管道设计基础数据和线路和选择。 2)管道工艺设计计算。选择管径与附属材料,考虑压降和温降。 3)管道的稳定性设计。 4)立管设计。立管和膨胀弯管的结构形式、布置、保护结构和连接方式,立管系统的 整体与局部强度计算,安装方法与施工中的强度分析。 5)管道的施工设计。设计管道的加工、焊接、开沟、铺设、管段的连接和就位、埋置 等。 6)管道的防腐设计。 4.相关术语。 1)海底(洋)管道(submarine pipeline ):最大潮汐期间,全部或部分位于水面以下的 管道。 2)立管(riser):连接海洋管道与平台生产设备之间的管段(包括底部的膨胀弯管)。 3)管道附件(accessories):与管道或立管组装成一个整体系统和零部件,如弯头、法 兰、三通、阀门和固定卡等。

海洋工程检验规范

年度检验 4.2.2.1 所有平台应经受年度检验。年度检验应于平台完工、投入使用或特别检验完成日期(按其适用情况)的每周年日的前后3个月进行。 4.3.3.2 年度检验应尽量与法定年度检验同时进行。 4.3.3.3 验船师应对下列项目进行检查,并确认其处于有效状态: (1)应对平台主体的暴露部分、甲板、甲板室、上层建筑、和与甲板相连的结构包括钻井或处理装置的支撑结构、井架底座、起重机基座及其他支撑结构、可进入的内部舱室以及下列(2)~(6)所述适用部位作总体检查。 (2)所有平台 ①干舷甲板(舱壁甲板)和封闭上层建筑甲板或通往浮力处所甲板上的舱口、人孔和其他开口; ②机舱棚及舱口盖、升降口罩和保护干舷甲板或封闭上层建筑甲板上开口的甲板室; ③舷窗及风暴盖、货物舷门、以及主体两侧、两端或封闭上层建筑的其他类似开口; ④通风筒、液舱透气管及防火网,以及与封闭处所或干舷甲板下处所相通的舷外排水口; ⑤上述各种开口的关闭设施,包括止回阀、舱口盖、门、及其紧固装置、把手、门槛、围板及支撑构件; ⑥水密舱壁及封闭上层建筑端壁; ⑦水密界限上的水密门和舱口盖、及其指示器和报警器应予检查和就地及遥控操纵试验,尽实际可能检查水密界限上的贯穿件; ⑧排水口及栅条、盖和铰链; ⑨保护船员的设施,如栏杆、安全绳、梯道和通道、以及其他保护装置和设施; (3)水面式平台 井口(月池)周围的甲板结构及任何其他结构的变截面处、开口处、阶梯形处或甲板与主体开口处,主要结构构件的支撑结构或与主体相连的舷侧结构; (4)自升式平台 升降室结构以及与主体或平台相连接的构件,对升降系统和桩腿导轨作外部检查。水线以上人员可到达的桩腿、桩腿围阱处的板和支持结构,钻井悬臂梁及其支撑结构; (5)柱稳式平台 立柱、斜撑及水平撑连同水线以上人员可到达的上壳体支撑结构; (6)坐底式平台 立柱、撑杆、以及水线以上人员可以到达的上壳体支撑结构,防滑桩及其围阱结构。 4.3.3.4 在每次年度检验中,验船师应确认平台没有作过任何影响稳性批准和载重线勘划的实质性变更,包括平台结构布置、分舱、上层建筑、舾装及关闭设施。确认载重线标志符合批准的资料。 4.3.3.5 尽实际可行检查临时锚泊设备和系泊设备。应检查绞盘或锚机附近的锚泊元件。必要时,验船师可要求进行更广泛的检查。如果临时锚泊设备是定位系泊系统的一部分,则该部分的定位系泊系统也应尽实际可行进行检查。 4.3.3.6 主、辅操舵装置(如设有时)包括附属设备和控制系统应予以检查和试验。 4.3.3.7 对非自航平台,应检查拖曳设备。 4.3.3.8 查核操作手册仍然适用。适用时,应查核经认可的装载仪及其操作须知。 4.3.3.9 通道包括脱险通道应处于良好状态,确保无障碍及标志清晰。 4.3.3.10上次中间检验和/或特别检验所要求的压载舱和发现的显著腐蚀区域应按规定进行近观检查和测厚。

海洋平台PAGA系统配置及功能概述

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/8c14768728.html, 海洋平台PAGA系统配置及功能概述 作者:钱树慧 来源:《科学与信息化》2018年第22期 摘要海洋石油平台对生产安全有着严格的要求规范,其中PAGA系统是平台必不可少的内部通信系统,该系统主要通过核心主机进行控制,通过自动或手动等不同类型、方式触发主机对应的控制单元,通过扬声器、警示灯发出各类语音及声光信息,实现整个平台的全区域立体化的语音播放及全方位报警信号覆盖,保障了海上平台生产安全有序进行。本文通过对海洋平台PAGA系统前的历史背景进行分析,总结出该系统出现的原因以及历史必然性。同时对 该系统存在的问题进行分析探讨,进一步优化设计方案,不断提高该系统的整体性能,为相关工程技术人员提供一些有益的实质性参考,以供大家共同学习借鉴,共同学习进步。 关键词海洋平台PAGA;系统配置;历史背景 前言 PAGA(PublicAddressandGeneralAlarm广播及通用报警)系统是海洋石油平台建造必备的通信系统,为平台生产安全提供有效的内部通讯保障。随着相关行业的技术发展,以及应用问题及经验的积累,海洋石油平台的建造使用对该系统的应用有了更高的要求。 1 海洋平台PAGA产生的历史背景 随着海洋石油平台建设和使用经验的积累,传统设计中的单主机PAGA系统中的不足之 处也逐渐暴露出来。在整个石油开采行业对生产安全更加重视的背景下,整个行业深刻地认识到海上平台PAGA系统对于海上石油开采的重要意义,从而对该系统的应用研发工作稳步向 前推进[1]。 2 海洋石油平台PAGA的有关介绍 目前国际主流平台PAGA系统是一种数字控制型公共广播与报警系统。在发生各类型紧 急状况时,报警人员以手动或自动方式发布紧急通告通知各岗位人员安全撤离。同时也应用于一般性日常工作与生活广播、娱乐广播。为海上的石油开采提供了极其重要的技术安全保障,形成一种安全防护体系。 随着海洋石油平台建设及使用经验积累,石油平台PAGA系统有着自身典型的功能使用 特点。 2.1 系统主要组成 (1)广播主机

海洋要素计算(潮汐)

海洋要素计算作业之二——潮汐(威海2013年五月份) 一.本次潮汐调和分析共选取了十三个分潮: MSf,Q1,O1,K1,P1,K2,N2,M2,S2,MK3,M4,MS4,M6 为使您查看方便,将本次大作业的放在本文件夹各文件内,具体参考如下: 1.原数据为:qd.dat; 2.Fortran编程见该文件夹内:tide.f90文件; 3.求各分潮调和常数H、g的值及其中间过程得到的各值见:qd_tide.dat文件;二.对比回报值和实测值: 1. 回报1968年一月份的水位值见:huibao.dat; 2. 用matlab绘制的潮汐过程曲线见:潮汐过程曲线.bmp 3. 用给定的六个分潮求得的高潮和低潮发生的时刻及潮位值见—:gaodichao.dat; 运行tide.f90后求得威海地区2013年5月份的平均潮差。 由图可知:由于只计算了一个月的潮汐数据,所以回报值和实测值相符的不是很好,如果计算一年的数据,应该会取得比较良好的结果。

三.程序 %% 潮汐过程曲线图 clear,clc %% huibao=load('G:\chaoxi\huibao.dat'); % huibao=fread(fhuibao); shice=load('G:\chaoxi\qd.dat'); % shice=fread(fshice); %huibao_y=zeros(1,12*62); %shice_y=zeros(1,12*62); huibao=double(huibao'); huibao_y=double(huibao(:)); %shice_y=reshape(shice',1,[]) %for i=1:12; % for j=1:62 % huibao_y(i)=huibao(i,j) % shice_y(i)=shice(i,j) %end %end shice=double(shice'); shice_y=double(shice(:)); x=linspace(1,31,length(huibao_y)); plot(x,huibao_y,'r-') hold on plot(x,shice_y,'b-') title('威海(37°31′N ,122°08′E)2013年五月潮汐调和分析图') legend('回报值','实测值') xlabel('时间(2013年五月份)') ylabel('水位(m)')

海水中的元素知识点

第4节海水中的元素 知识点一海水——元素宝库 1.分类 (1)常量元素:每升海水中的含量大于___ _的元素。海水中共含__________ 这11种常量元素,大部分以____的形式存在。 (2)微量元素:每升海水中的含量低于________的元素。海水中含有________等微量元素。 2.几种元素的主要用途 (1)食盐:常用_____,对人体的______和_____有重要作用,也是___ 的原料。 (2)锂:____________的重要材料之一,也是制造________和__________的原料。 (3)碘:可用于制药,如碘酒,人缺碘容易形成__________,所以我国规定食盐中必须加入________以确保人体的摄碘量。 (4)铀:可作为________。 问题思考有人说:“微量元素即在海水中储量很少的元素”,你认为该说法正确吗?为什么? 知识点二海水提镁 海水提镁的生产流程可表示为: (1)海水提取镁的最基本方法是往海水中加______,得到________沉淀,将沉淀分离出来后再加入______把它变成________;之后,经过结晶、________、干燥、______,就可得到金属镁。 (2)海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么,贝壳在生产流程中起什么作用?其主要成分发生了怎样的化学变化? (3)从海水中的Mg2+到金属镁,经历了哪些化学变化? 知识点三镁的性质 1.取一段镁条,用砂纸把表面的氧化膜擦净,用坩埚钳夹住镁条,点燃化学方程式:_______________________________________________________。 2.把点燃的镁条放入盛有二氧化碳气体的集气瓶里化学方程式:____________________________________________________________。 3.镁与氮气的反应:. 4.镁与酸的反应:。 5镁与盐的反应。 【达标检测】

我国海洋系统的生态修复现状及展望

我国海洋系统的生态修复技术及展望 摘要 由于海洋生态环境问题的日益突出和生态系统退化趋势的日益严峻,对于海洋系统的生态修复引起了科学家们的广泛关注。本文通过总结海洋生态修复方法技术、分析我国海洋生态修复中的问题,对未来海洋生态系统的研究方向进行展望。 关键词:海洋;生态修复;方法;展望

引言 近年来,由于工农业活动产生的陆源污染物的无序排放、海洋矿产资源大肆开采、渔业资源捕捞强度的不断增大等原因,海洋生物资源和水域环境遭到严重破坏。据联合国统计报道,全世界三分之一的海岸生态系统面临严重退化的危险,由于人类活动导致的海洋生境、生态系统以及生物资源的衰退已经引起了全球的高度重视[1]。随着我海洋经济的发展,开发利用海洋的活动日益增多,我国海域海洋生态环境将面临前所未有的威胁和破坏。海洋生态平衡的破坏,影响海洋系统的健康和海洋资源的可持续利用,是我国可持续发展的一大挑战,因此加强海洋生态系统修复,建设海洋生态文明是新时期建设海洋强国的重大目标和任务。1海洋生态修复的定义及内涵 海洋生态修复主要针对已经被破坏的海洋生态系统,利用大自然的自我修复功能,在人工措施辅助干预下,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展,使海洋系统恢复其原本的结构状态,并发挥原来所具有的生态功效[2]。按照生态修复措施中的人工干预程度,一般将海洋生态修复划分为三大类即自然生态修复、人工促进生态修复及生态重建。 海洋生态修复的基本内涵是:根据海洋环境被破坏的情况、预期的规划和发展情况,海洋生态环境的逐步恢复并最终达到一种相对持续稳定、与周围环境和利用价值协调发展的均衡状态。生态修复不是单纯强调将海洋产业结构恢复到可持续利用的状态,而是更加注重海洋产业的修复过程与周围经济、环境和社会的协调发展,形成经济、社会、环境和生态等多方面的复合生态系统海洋生态修复的本质也是利用科学技术,遵循海洋生态演替规律进行的。因此,海洋生态修复既要立足于对海洋环境的修复,也要关注海洋资源的合理开发、海洋产业的调整优化;不仅要考虑海洋资源的修复和完善,也要考虑生态修复以后的经济、社会、环境和生态效益。 2海洋生态系统的修复方法 2.1海洋生境的修复 2.1.1建立海洋保护区 在某一海域内,建设适应水产资源生态的人工生息场,在海洋生态脆弱区和资源分布密集区,选建生态自然保护区,加强红线区内已建自然保护区和海洋特别保护区管理,维护生态系统生物多样性;加强红线区生态修复整治对具有较高生态价值、经济价值、社会价值的海域进行保护,同时注意保护濒危海洋生物物种及生物多样性[3]。 2.1.2建设人工藻场

海工装备行业规范条件正式出台

海工装备行业规范条件正式出台 2014年12月31日,工信部正式发布《海洋工程装备(平台类)行业规范条件》。 公告称,发布《海洋工程装备(平台类)行业规范条件》是为进一步加强海洋工程装备行业管理,大力培育战略性新兴产业,加快结构调整,促进转型升级,引导海洋工程装备生产企业持续健康发展。 此次规范条件中的海工平台主要是指海上移动式作业与生产装备与设施,主要包括自升式平台、柱稳式(半潜)式平台、坐底式平台、水面(船式/驳船)式平台等。 和船舶行业规范条件不同的是,海洋工程装备(平台类)行业规范条件更强调技术创新与质量控制、项目管理。 据业内人士表示,此次出台海工行业规范规范条件,主要为进一步加强海工行业管理,化解产能过剩矛盾,加快结构调整,提升技术水平,促进转型升级,引导海工装备工业持续健康发展。 附:海洋工程装备(平台类)行业规范条件 一、总则 (一)为进一步加强海洋工程装备行业管理,大力培育战略性新兴产业,加快结构调整,促进转型升级,引导海洋工程装备生产企业持续健康发展,根据国家有关法律法规、产业政策和行业规划,制定本规范条件。 (二)国家鼓励企业做优做强,提高海洋工程装备设计制造能力、生产效率和产品质量,加强技术和管理创新,提升环境保护、安全生产和职业健康管理水平,提高资源利用率和降低能源消耗。 (三)国家对符合本规范条件的海洋工程装备(平台类)(以下简称海工平台)生产企业实行公告管理,企业按自愿原则进行申请。 (四)本规范条件中的海工平台是指海上移动式作业与生产装备与设施,主要包括自升式平台、柱稳式(半潜)式平台、坐底式平台、水面(船式/驳船)式平台等[具体定义等参见中国船级社(位置联系)《海上移动平台入级规范》(2012)]。 二、基本要求 (五)具有独立法人资格,取得工商行政管理部门核发的、经营范围涵盖海工平台建造的有效企业法人营业执照。 (六)具有生产场所用地合法土地使用权,同时具有专业、专属的海工平台生产设施。 (七)具备有关法律法规、国家标准或行业标准规定的安全生产条件。

研究海洋的意义

众所周知,自然资源的状况,是一个社会和民族走上可持续发展道路的物质 前提和基本条件。从这个意义上讲,可持续发展的社会和经济运行,实质上主要是在围绕可持续利用自然资源的基础上进行的。海洋资源作为自然资源的重要组成部分,不仅与其它资源一起,在整个资源大系统中发挥着不可替代的作用,而且正在显示出越来越重要的经济、社会价值。因随着许多陆地资源的日益减少,人类对海洋资源的依赖将日益增大。海洋中蕴藏着丰富的多种资源,如:生物资源、油气资源、固体矿物资源、海水资源、海洋能源、海洋旅游资源等,这些资源将为人类解决资源短缺提供巨大的物质支撑力。各种海洋资源在开发活动中所形成的不同的海洋产业,已成为沿海经济的重要内容之一,有的甚至作为支柱产业带动了区域经济的发展。然而,应该看到,尽管人们对海洋开发投入极大的热情,并已取得重大成就,但对海洋资源的开发利用程度却不是很高,除了传统的海洋生物资源外,其它资源的开发利用基本上处于初始阶段或低级水平。 其次,海洋资源的多层次复合性特点,要求其开发过程中必须系统规划、综 合利用。海洋资源具有空间复合程度高的显著特点,许多资源在同一海区共存,既有生物资源,也有非生物资源,有和溶存或生活在海水中,有和储藏在海底或海底之下,也有的是通过水体运动而发生等。不少海域,海底是油气田,水体是渔场,水面是船舶航行的航道。海洋资源的这种多层次复合性、多功能性特点,决定了海洋的每一部分都拥有多种价值、多种功能,由此使海洋资源开发往往出现多行业的立体化开发,以及对同一海区某种资源的争相开发。这种状况要求任何海区资源的开发利用都必须建立在对区域基础功能和价值的客观了解与分析 基础之上,即对该区全部的可利用资源(包括物质的和空间与环境的)进行科学评价。要在最充分地发挥海区自然优势功能的基础上,尽量地考虑到社会需要与可能的各方面因素,树立统筹兼顾、综合平衡的观念,力求使海域的客观价值得到最佳的使用。同时,海洋资源的这种空间性特点,也使海洋开发必须系统配套。因海洋资源开发受海洋自然环境条件的制约,如海底油气资源开发,其原理和方法与陆地石油工作,并不存在根本性的区别。但一层海水使得海洋石油勘探、开发比陆地复杂得多:海上风浪、海水运动、中高纬度冬季海冰活动、海底地质地貌动态、以及工作场地等都给勘探与开发带来一系列的困难和问题,因此,在海洋资源开发过程中,只有全面安排各有关方面的工作,才能确保开发的正常进行、功效提高和人命与财产的安全。 第三,海洋资源的流动性特点,使其在开发过程中更易产生联带影响。海洋资源的最突出特点在于它具有流动性,即海水是流动的,海洋中的许多资源也是流动的。这一点决定了海洋资源开发与陆地资源开发的一个明显差别,即某一陆地地域的资源开发一般不会给不相连的陆地资源带来直接的影响。而海洋资源的开发和利用则不然,连续统一的海洋,通过流动的海水可把不同区域开发利用活动联系起来,即某一区域海洋资源的开发利用,不仅影响本区域内的自然生态环境和经济效益,而且必然影响到邻近海域甚至更大范围内的生态环境和经济效益,当然,这种影响可能是正面的,也可能是负面的。一旦因人类的不合理开发破坏了某种海洋资源的生存状况,那将对其它海洋资源的生存产生直接或间接的影响,并在可能危及海岸带资源、环境和经济的发展。海洋资源之间的这种联带作用,使海洋资源开发暗含着极大的风险性,稍有不慎,可影响全局和长远,破坏整体生态环境。因此,对海洋资源的可持续利用便显得尤为重要。

地外海洋系统研究室简介

地外海洋系统研究室简介 “生命依赖于液态水的存在”。在寻找地球外的生命迹象时这个观点也同样适用。一些外流渠道的记录以及水和岩石反应的遗迹,支持了在太阳系其他天体上发现生命的可能性的重要说法。早在20世纪70年代,就有理论性的研究指出半径大于900 公里的卫星其内部可能是熔融或半融的状态(Lewis, 1971; Mann, 2017)。在冰层下面有可能存在一些液态水。直到最近,通过探测器的观测,这些寒冷的星体才得到了更多的关注。 在众多卫星中,前人研究提出以下这些外星海洋作为目前勘探的目标(图1):木星的卫星——木卫二(Europa)等,其存在盐海;土星的卫星——带有喷泉的土卫二(Enceladus)(图2)和充满甲烷的土卫六(Titan);海王星的卫星——存在低温火山岩的海卫一(Triton)。这些行星内部液体可能通过来自放射性衰变和/或潮汐力的热量,以及防冻矿物质(例如氨将水的冰点降低到-100℃)来产生和维持。

图1 太阳系中存在海洋的几个主要星体以及其直径与地球的相对比例(Hand, 2018) 图2 土卫二Enceladus冰下液态海洋底部可能有水岩反应和热液系统(美国喷气推进实验 室和Postberg et al., 2018) 研究方向 ·地外海洋的形成与演化 ·地外海洋中的物理、化学、生物过程

·地外和极端环境中的原位、实时分析测量方法与技术·探索地外生命和人类宜居地 研究计划 图3 地球上可与地外海洋对比的类似环境(Preston et al., 2014)

图4 高能电子模拟土卫二Enceladus表面水、冰、有机分子之间可能的反应(Bergantini et al., 2014)

挪威海洋工程标准2汇总

挪威海洋工程标准 M 501 表面处理和保护涂层 2004年6月

目录 前言 (1) 序 (1) 1概述 (1) 2标准规范和参考规范目录 (2) 2.1标准规范 (2) 2.2 参考规范目录 (3) 3.用词定义和缩写 (3) 3.2缩写 (3) 4.总体要求 (4) 4.1概述 (4) 4.2计划指定 (4) 4.3设备保护和清理 (4) 4.4环境要求 (4) 4.5油漆 (5) 4.6金属材料 (5) 4.7车间底漆 (5) 4.8不用涂装的表面 (6) 4.9搬动和运送涂装好的物体 (6) 4.10产品、施工人员和程序的资质认证 (6) 4.11金属涂层 (6) 4.12记录和汇报 (6) 5.健康、安全和环境要求 (6) 6.表面处理 (7) 6.1喷砂处理的准备工作 (7) 6.2喷砂处理 (7) 6.3最终表面处理结果 (7) 7.涂层施工 (7) 7.1概述 (7) 7.2施工设备 (8) 7.3施工 (8) 8.金属热喷涂 (8) 8.1概述 (8) 8.2涂料 (8) 8.3热喷涂施工 (9) 8.4修补、管道的现场涂装和有连接金属的涂装 (9) 9.防火材料的喷涂 (9) 9.1概述 (9) 9.2涂料 (9) 9.3施工 (10) 9.4修补 (10) 10.资质要求 (10) 10.1产品的资质 (10)

10.2公司和人员的资质 (13) 10.3程序的资质认证 (14) 涂装程序说明书(CPS) (14) 涂装系统测试(CPS) (14) 11.检测和测试 (15) 附录A (17) A.1涂装系统1(必须事先经过测试) (17) A.2涂装系统2(必须事先经过测试) (18) A.3涂装系统3 (19) A.4涂装系统4 (20) A.5涂装系统5 (20) A5.1涂装系统5A(必须进行先期测试) (20) A5.2涂装系统5B(必须进行先期测试) (21) A.6涂装系统6 (21) A.7涂装系统7(必须进行先期测试) (22) A.8涂装系统8 (22) A.9涂装系统9 (23) 附录B (23) 附录A:涂装系统表附录B:颜色表(供参考)

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