可燃冰安全开发关键系统与设备研究

发布时间: 2023-08-28

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：实用新型专利

行业领域：

高新技术改造传统产业,高端装备制造产业

成果介绍

项目组根据项目任务书要求，完成开发一套可燃冰开采环境安全综合监测与评估系统，完成系统设计并形成原理样机；完成研发一套防止管路结冰与阻塞乙二醇再生与回收系统(MRU)，完成系统详细设计(已通过 BV 船级社的审核)并形成数字样机，研制形成核心模块——脱盐模块原理样机。各项技术指标均达到技术指标要求。针对可燃冰开采安全综合监控与评估系统的需求，开展了可燃冰监测系统中监测点的布置、传感器选型、通讯系统设计研究，并对可燃冰开采过程中的风险因素进行模拟，重点开展了甲烷泄漏、海底滑坡等数值计算，以此为基础搭建了动态演示平台。完成了原理样机的加工生产、硬件测试、软件编写测试、模拟试验、验证等工作。对于系统指标及传感器指标，本项目通过传感器选型，系统方案设计进行完成，传感器性能及最大工作深度见《开发研究方案》中的传感器选型，并对其工作天数等进行了计算，完全满足指标要求。

成果亮点

实现可燃冰开采环境安全综合监测与评估系统总体框架技术。针对可燃冰开采安全综合监控与评估系统的需求，开展了可燃冰监测系统中监测点的布置、传感器选型、通讯系统设计研究，并对可燃冰开采过程中的风险因素进行模拟，重点开展了甲烷泄漏、海底滑坡等数值计算，以此为基础搭建了动态演示平台。完成了原理样机的加工生产、硬件测试、软件编写测试、模拟试验、验证等工作。对于系统指标及传感器指标，本项目通过传感器选型，系统方案设计进行完成，传感器性能及最大工作深度见《开发研究方案》中的传感器选型，并对其工作天数等进行了计算，完全满足指标要求。本系统总体架构设计是决定开采环境监测和评估系统性能的关键。基于可燃冰开采环境安全风险因素识别与等级划分技术研究，针对选定的开采区域的环境情况，以达西方程为核心，考虑甲烷在储层和水体中的扩散，建立非均匀网格，以此为基础，构建集“大气、海水、海床、井下”四位一体的立体综合环境监测技术方案。

团队介绍

项目组由中船重工船舶设计研究中心有限公司牵头，联合 702 所、714 所、716 所、6221 厂、662 厂专家组成。项目组重点在可燃冰适用性开采方法评估、总体开发方案适应性、安全稳定生产保障等技术研究，形成可燃冰开发装备技术体系和功能性能与配置要求，开发形成适合南海可燃冰开采的改装设计方案、防止管路结冰堵塞乙二醇再生系统和安全生产监测系统关键设备等方面开展相关研究工作。项目组实际完成申报发明专利 10 项，申报实用新型专利 7 项，授权实用新型 2 项。实际完成软件著作权 3 项，已取得软件著作权 2 项，1 项软件著作权正在申请。实际完成发表和录用论文 22 篇，其中 SCI论文 6 篇，核心期刊论文 11 篇。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”高端装备产业科技服务团 (中国造船工程学会) 评价时间：2023-10-09

张代雨

江苏科技大学

副教授

综合评价

深海可燃冰开采技术研究是一个系统性的持续过程，通过本项目的研究，在总体开发方案设计、开发风险分析防控技术、深海平台开发、关键系统开发等方面取得了一定的成绩，但目前的一些研究还仅是在现有技术的基础理论上开展的，而现阶段深海可燃冰的开采还存在一些技术壁垒没有突破，预想方案在实施中还需要大量的研究与实践投入。该项目投入时间较长，虽未在产品化商业化实现规模销售。但该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控，技术含量较高，与同类系统相比竞争优势较大。

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