海洋工程裝備

人類開發、利用以及保護海洋活動中使用的各類裝備的總稱即是海洋工程裝備，海洋工程裝備是發展海洋經濟的前提和基礎，主要是指海洋油氣開采工程。作為人類勘探海洋資源時所應用的專門生產和制造大型工程機械裝備和輔助使用裝備，更多的應用于海底資源(尤其是海底油氣資源)，包含應用于在開發伊始調研某海洋領域內是否存在海洋儲備資源、探測海底資源儲存量的海洋資源設施、在使用勘測設備確認區域內資源儲存儲量以后進行正式開發時所用的開采設施以及深度加工、存儲運輸、管理和后勤保障服務等方面的大型工程設備以及輔助性設備，生產并創建這些設備的產業即是海洋工程裝備制造業。

海洋工程裝備用于海洋尤其是公共海域的資源勘測與開發，同時具備保障國家石油供應安全的戰略性特點。海洋工程裝備被我國列為戰略性新興產業的重點領域，日前國家層面已經出臺了眾多針對于海洋工程裝備產業創新發展的戰略和政策，對于推進海洋工程裝備的繁榮發展起到了十分積極的作用。國家工信部于《中國制造2025》明確指出，海洋工程裝備和高技術船舶領域將加大力度發展深?？睖y、資源開采利用、海上機械作業保障裝備及其中心系統和專屬設備?！吨袊圃?025》把海洋工程裝備和高技術船舶作為十大重點發展領域之一加速推進，與此同時確立了以后10年的發展重心和目標，為我國海洋工程裝備和高技術船舶發展指明了方向

在國際社會上海洋油、氣資源開采裝備是目前海洋工程裝備的核心載體，主要將海洋工程裝備分為三大板塊：海洋鉆井平臺、海洋生產裝置和海洋工程輔助船舶。海上鉆井平臺主要分為移動平臺(約80%)和固定平臺(約20%)。海上生產設備也分為浮動生產設備和固定生產設備。其中，浮動式生產設備占據主要地位；海洋工程輔助船主要包括三用途工作船，平臺補給船，潛水支援船，住宅駁船和半潛運輸船。

1. 海上鉆井類設備

固定式平臺和移動式平臺均屬于海上鉆井類設備。多數適用于淺水的平臺是固定式鉆井平臺，它的結構形式是借由導管架穩固在海床底部，與此同時又高于海平面固定后不移動的裝備，鉆井設備放置于平臺的甲板上。樁腿直接打入海床底部用來支撐起整個平臺，因此，這種鉆井平臺的穩固性非常好，但是由于此類平臺無法移動，所以鉆井的初投資相對較高。導管架式平臺、混凝土重力式平臺和深水順應塔式平臺都屬于固定式鉆井平臺。與固定式平臺相對的是能夠在海上移動鉆井位置并可反復使用的鉆井裝備稱作移動式鉆井平臺，囊擴了坐底式平臺、自升式平臺、半潛式平臺、張力腿式平臺、牽索塔式平臺、鉆井船等。

1)固定式鉆井平臺分為導管架式平臺(樁基平臺，其通過夾套的鋼管樁固定在海底。外套主要由管狀構件通過焊接制成，其形狀通常為多棱柱形，適合復雜的海洋環境)。和重力式平臺(包括鋼筋混凝土重力平臺，鋼重力平臺和鋼與鋼筋混凝土重力平臺)。

2)移動式井平臺

(1)坐底式鉆井平臺具有結構相對簡單，投資少，施工周期短的優點。

(2)自升式鉆井平臺，甲板升降式平臺和樁腿式平臺是自升式鉆井平臺的別稱。此類平臺的搭建一般有鉆井平臺主體結構(或稱漂浮體)、樁腿(一般有三到四個)和升降裝置等主要部件。

(3)半潛式平臺是屬于移動式平臺類別的，又稱立柱穩定式平臺，能在深水區作業是它的重要特點，同時它也可以在淺水區域沉底進行使用，其結構主要由平臺主體、撐桿結構、立柱結構、下船體結構(或沉箱)、錨泊系統等構成。

(4)鉆井船是一種浮動船型鉆井平臺，即一艘裝有可在海面上進行鉆探和移動的鉆井設備的船。它也是深海采油設備的重要工具之一。這種鉆井船在鉆井作業時間會全程浮在海面上，一般用于深水區作業和波高矮，風速慢的海域。缺點包括建造成本高，建造周期長，易受波浪影響，穩定性差以及開工率低等。

(5)牽索塔式平臺就像一個桁架塔，為了保持直立狀態，塔架需要使用對稱布置的電纜。該塔可以隨波浪力輕微移動，可以通過其系泊系統獲得足夠的彈性，從而使平臺保持在垂直狀態。

(6)張力腿式平臺。它由平臺的上半身，立柱(包括水平撐桿和對角撐桿)，下半身(浮橋)，張力腿系泊結構和錨固基礎構成。

2. 海上生產裝置

浮動式和固定式生產裝置是海上生產裝置的兩種形式，由于固定類海上生產裝置僅能在淺水海域進行工作而且因完全固定而無法更換作業區域，伴隨著淺海油氣資源的枯竭深海油氣資源的發展勢在必行，所以固定類裝備的市場發展前景較差。單圓柱體平臺(SPAR)，浮式生產儲罐船(FPSO)，自升式生產平臺，張力腿生產平臺，單圓柱體生產平臺，半浮式生產設備，半潛水生產平臺，浮動生產儲卸設備，鉆井生產油儲裝卸船，浮動生產儲卸設備為浮式海上生產裝置的品類。

3. 海洋工程輔助用船

為海洋資源開發而提供各種服務的工程類船舶的總稱是海洋工程設備輔助用船(簡稱OSV)，其主要的功能是輸送人員、物料、設備，它們當中有一部分船舶還肩負著海上調研、勘測、安裝與維護維修等重大使命，整個船舶的系統非常復雜，附加值非常高，是包含在海洋石油和天然氣勘測、挖掘工程中十分重要的一環，主要類別及介紹如表海洋開發輔助用船類別及介紹。

全球海工裝備市場已形成三大梯隊式競爭格局，第一梯隊是發展時間最長的歐美國家，壟斷了海工裝備研發設計和關鍵設備制造；隨后是亞洲的發達國家，如韓國、日本和新加坡，因領先的造船能力而在高端海工裝備模塊建造與總裝領域占據領先地位，而中國和阿聯酋等主要從事淺水裝備建造，近年來開始向深海裝備進軍。

第一梯隊：歐美。歐美是世界上最早發展海洋工程裝備的一批國家，美國的休斯敦更被譽為世界海洋油氣工亞的中心。隨著全球制造業的轉移，美國和部分歐洲國家雖然逐漸退出了海洋工程裝備制造領域，但集聚了世界領先的研發和設計企業，仍然壟斷著世界海洋工程裝備的研發、設計以及絕大部分的關鍵配套設備技術。

第二梯隊：韓國、日本和新加坡。亞洲的韓國、日本和新加坡具備世界領先的造船能力，從而較早進入海洋工程裝備領域，自前已擁有世界領先的海洋工程裝備建造和改裝能力，較強的總包能力和設計研發能力，主要從事高附加值裝備的建造與總裝。

第三梯隊：中國、阿聯酋。中國由于擁有世界一流的造船工業基礎，具備一定的建造能萬和初步的研發設計能萬，主要從事一些近海開發裝備以及海洋工程輔助船舶的建造，海洋工程裝備配套設備國產化率低，進口比例達到70%以上。近年來開始進軍深水裝備建造領域，已從事裝備的改裝和修理網

在我國企業競爭格局方面，我國海工裝備領域主要企業分別為中遠海運集團、中船集團、中船重工、中集集團、招商局集團和中交建集團。

(1)裝備規模大型化：目前的FPS0船長可達330米，造價高達30億美元未來隨著海洋油氣作業環境的復雜化而規模大型化，海工裝備規模大型化能有更大的空間以及裝載更多的人，適應作業能力越來越強

(2)實施創新驅動發展戰略：裝備制造等經濟社會發展重點領域建成一批人才高地。發展海工業要制定相關政策，實施海工業人才培養戰略，營造良好的創新環境，培養一批高素質、適應國際競爭需要的船舶與海工裝備制造業技術人員隊伍。

(3)綠色環保是必然趨勢：海洋油氣勘采的相關裝備是海工裝備研發的主攻領域，而綠色﹑高效是主要發展方向。隨著全球日益嚴苛的綠色環保要求，海洋工程裝備向綠色、節能、環保發展，海洋工程裝備的低能耗、低排放成為行業的發展趨勢。

參考資料：

楊雨.海洋工程裝備制造產業網絡分析與演化博弈研究[D].江蘇:江蘇科技大學，2021.

華經情報網.2020年海洋工程裝備行業現狀及趨勢，綠色環保成必然趨勢

前瞻產業研究中心：中國海洋工程裝備市場前景及發展趨勢分析報告(27頁).pdf

亞星錨鏈-深度報告：全球錨鏈龍頭船舶海工、漂浮式海上風電、礦用鏈“三箭齊發”-20220217（30頁）.pdf

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