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页数:149

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出版时间:2006-8

价格:17.00元

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isbn号码:9787810738194

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《海洋工程关键技术概览：从设计到运维的深度解析》 本书并非专注于船舶管路系统这一单一领域，而是以宏观视角，深入剖析现代海洋工程领域中一系列至关重要且相互关联的关键技术。我们将目光投向构成复杂海洋装备运行根基的各个技术模块，展现其设计理念、工程实践、技术挑战以及未来的发展趋势。这是一次对支撑船舶、海上平台以及其他各类海洋结构物高效、安全、可靠运行的综合性探索。 第一部分：海洋工程装备的设计基础与前沿理念 本部分将从宏观的设计层面切入，探讨现代海洋工程装备在构思与规划阶段所面临的核心问题。 结构设计与材料科学的融合： 船舶及海洋结构物的承载能力、抗风险能力以及经济性，在很大程度上取决于其结构设计。我们将深入研究不同类型海洋装备（如大型集装箱船、超深水半潜式平台、海上风力发电机基础等）的典型结构形式，分析其在承受风浪流、冰载荷、冲击载荷等复杂环境作用下的力学响应。重点将放在先进的结构分析方法，例如有限元分析（FEA）在复杂载荷工况下的应用，以及如何通过优化设计参数来提升结构的整体性能。 同时，材料科学的进步是实现更轻质、更高强度、更耐腐蚀结构的关键。本节将介绍用于海洋工程的各类高性能材料，包括但不限于高强度钢、铝合金、钛合金、先进复合材料（如碳纤维增强聚合物）以及特种工程塑料。我们将探讨这些材料的物理化学特性，分析其在特定海洋环境下的适用性，例如海水腐蚀、高温高压、疲劳损伤等。此外，新材料的研发趋势，如自修复材料、智能材料在海洋工程中的潜在应用也将被提及。 流体动力学与空气动力学的协同作用： 船舶航行的阻力、稳定性和操纵性，以及海洋结构物在波浪中的响应，都离不开对流体动力学的深刻理解。本部分将阐述船舶推进效率、节能设计的基本原理，包括船体线型优化、推进器设计与选型、减阻技术（如气泡减阻、表面改性）的应用。同时，也将探讨海上平台在波浪作用下的运动响应，包括摇荡、纵荡、横荡、首摇、横摇、首摇等六自由度运动的预测与控制。 对于部分海上结构物，空气动力学同样扮演着重要角色。例如，海上风力发电机塔筒和叶片的空气动力学设计，以及集装箱船甲板上集装箱布置可能引起的空气动力学效应，都将是本节的讨论内容。我们将介绍 CFD（计算流体动力学）在流体动力学与空气动力学分析中的核心地位，以及其在设计优化过程中的关键作用。 能源系统与动力装置的集成： 现代海洋工程装备的能源供应是其能否高效运行的命脉。本节将全面审视各类海洋装备所采用的动力系统。对于船舶，我们将深入探讨传统的柴油机推进系统，以及其效率提升和排放控制的最新技术。同时，新能源在船舶领域的应用也将是重点，包括液化天然气（LNG）动力系统、混合动力系统、纯电动推进系统，以及未来可能广泛应用的氢燃料电池技术。 对于海上固定或浮动平台，其能源需求更加多样化，可能包括自身动力、设备运行、居住生活以及供电需求。本节将分析柴油发电机组、燃气轮机、以及可再生能源（如海上风力、波浪能）在平台能源供应中的角色。我们将讨论能源系统的可靠性、冗余设计以及能源管理策略，确保在各种工况下的稳定运行。 第二部分：海洋工程装备的关键运行子系统与智能化 在基础设计完成后，装备的运行依赖于一系列高度集成化的子系统。本部分将聚焦于这些关键子系统，并探讨智能化技术如何赋能其性能。 导航、通信与控制系统的集成： 现代海洋工程装备高度依赖先进的导航、通信和控制系统，以确保安全高效的运行。本节将介绍各种导航技术，从传统的罗盘、GPS到高精度惯性导航系统（INS）、北斗系统，以及它们在不同海域的适用性。通信系统方面，我们将讨论无线电、卫星通信、光纤通信等技术在海洋环境下的应用，以及船岸之间、船船之间信息交互的重要性。 控制系统是实现装备自主运行和精确操作的核心。我们将探讨自动驾驶系统、动力定位系统（DPS）、以及各种传感器（如雷达、声纳、激光雷达）在环境感知和决策制定中的作用。此外，船舶自动操纵、平台运动控制、载荷吊装等方面的先进控制策略也将被纳入讨论。 传感器技术与数据融合： 传感器是海洋工程装备的“感官”，它们负责采集外部环境和内部运行状态的信息。本节将详细介绍各类传感器，包括但不限于：气象传感器、海况传感器、结构应力传感器、振动传感器、温度传感器、压力传感器、流速传感器、气体泄漏传感器等。我们将分析不同传感器的原理、精度、可靠性以及在恶劣海洋环境下的防护技术。 数据的有效利用是实现智能化的基础。本节将重点探讨数据融合技术，如何将来自不同传感器、不同系统（如导航、动力、结构）的海量数据进行整合、处理和分析，形成统一、准确的状态评估。我们将讨论数据融合的常用算法和模型，以及其在提高态势感知能力、故障诊断与预测方面的价值。 智能化与自动化技术的驱动： 智能化与自动化是海洋工程装备发展的必然趋势。本节将深入探讨人工智能（AI）、机器学习（ML）、大数据分析等前沿技术在海洋工程领域的应用。例如，如何利用机器学习预测设备故障，优化维护计划，降低运营成本；如何通过AI算法实现船舶航线优化，提高燃油效率；如何应用自动化技术实现港口操作的无人化，提升效率和安全性；如何利用智能监控系统对海洋结构物的健康状况进行实时评估，防止重大事故发生。 我们将重点讨论这些智能化技术的实现路径，包括数据采集、模型训练、算法部署以及系统集成。同时，也将触及自动化与智能化在提升操作员工作效率、降低人为失误、以及应对复杂危险作业方面的优势。 第三部分：海洋工程的运维、安全与环保挑战 装备的生命周期远不止设计与建造，其后期的维护、运营以及面临的严峻的安全与环保挑战同样重要。 维护、监测与故障诊断： 设备的可靠性与长寿命离不开科学有效的维护策略。本节将介绍不同类型的维护模式，如计划性维护、预测性维护（PdM）和状态监测维护（CBM）。我们将详细阐述预测性维护的核心理念，即通过对设备运行数据的实时监测和分析，预测潜在的故障，并在故障发生前进行干预，从而避免非计划停机，降低维护成本。 故障诊断是预测性维护的基础。本节将讨论各种故障诊断技术，包括基于规则的诊断、基于模型的诊断、以及基于数据驱动的诊断方法。我们将分析如何利用传感器数据和历史故障记录，快速准确地定位故障源，为维修人员提供有效的指导。 安全管理与风险控制： 海洋工程作业环境复杂多变，安全是重中之重。本节将深入探讨海洋工程安全管理的体系与实践。我们将分析各类潜在的安全风险，如碰撞、搁浅、火灾、爆炸、人员落水、结构失效等。重点将放在风险评估、事故预防措施、应急响应预案的制定与执行。 我们将讨论船舶安全管理体系（ISM Code）、海上移动式平台安全管理（ISM Code for Mobile Offshore Units）等国际规范的要求，以及如何在实际操作中落实这些规范。此外，还将涉及安全文化建设、人员培训、以及新技术在提升安全水平方面的应用，例如虚拟现实（VR）在安全培训中的应用。 环境保护与可持续发展： 随着全球对环境保护意识的不断提高，海洋工程的可持续发展成为必然要求。本节将关注海洋工程对海洋环境的影响，包括排放物（如硫氧化物、氮氧化物、温室气体）、油污、污水、固体废弃物等。我们将介绍国际海事组织（IMO）的各项环保公约和法规，例如MARPOL公约，以及各国针对船舶和海上设施的环保要求。 本节还将探讨减少海洋工程环境影响的各种技术和策略，如高效的废气处理系统、压载水处理系统、油水分离器、以及更清洁的燃料和能源的应用。同时，也将展望未来，讨论如何通过绿色设计、循环经济理念，以及对海洋生态系统的监测与保护，实现海洋工程的可持续发展。 结论： 《海洋工程关键技术概览》旨在为读者提供一个全面、深入的海洋工程技术知识体系。通过对设计基础、关键运行子系统、智能化应用以及运维、安全与环保挑战的系统性梳理，本书不仅能帮助读者建立起对海洋工程领域宏观的认识，更能深入了解其中蕴含的复杂技术原理和工程实践。本书的目标读者包括但不限于海洋工程专业的学生、科研人员、工程师、项目管理人员，以及任何对海洋工程技术发展感兴趣的读者。通过对本书的学习，读者将能够更好地理解现代海洋装备的运作机制，把握行业发展趋势，并为未来海洋工程技术的创新与应用贡献力量。

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坦白说，我挑选这本书，是因为我正在为一个老旧船只的管系升级项目做前期调研，急需一本能够快速上手、覆盖面又足够广的参考书。市面上很多同类书籍要么过于侧重理论推导，要么就是一味堆砌规范条文，读起来让人昏昏欲睡，根本无法应用到实际的工程问题中去。《船舶管路系统》在这方面做到了一个极佳的平衡。它的图示质量高得惊人，那些爆炸图和剖面图清晰度极佳，我甚至可以把书里的某个局部图放大后直接用作我设计初稿的参考框架。更值得称赞的是，它对“管路布置的优化策略”这一块进行了深入的探讨。这可不是随便画几条线那么简单，书中详细分析了如何在高密度管路空间内实现最佳的流体动力学效率，同时兼顾可检修性和抗振动性。尤其是在处理液压管路和高压蒸汽管路时，它引入了“应力分析简易模型”，虽然不是最前沿的有限元分析，但对于现场工程师快速评估风险已经绰绰有余。这本书读完后，我感觉自己仿佛完成了一次虚拟的船厂实习，对于管路支撑件的间距、补偿器的选型原则，都有了立体的认知，这比我过去几年在船上摸爬滚打积累的经验还要系统和全面得多。

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初次翻阅《船舶管路系统》，我以为它会像一本标准化的教科书那样，严肃、刻板，充满公式。结果却发现，它更像是一位经验丰富的总工程师在给你做一对一的辅导。最让我感到“耳目一新”的是它对“管路系统数字化与BIM应用”的介绍。在当前行业大力推行数字化转型的背景下，这本书紧跟前沿，展示了如何利用三维建模技术来预测管路冲突、优化材料用量，甚至模拟安装顺序，这对于我们这些需要进行数字化升级的中小型船厂来说，简直是雪中送炭的实战指南。它没有停留在理论的层面，而是列举了几个具体的软件模块和操作流程截图，指导性非常强。另外，书中对“非金属管路”的关注度也远超我的预期，尤其是玻璃钢（FRP）管路在海水淡化和舱底排水系统中的应用，不仅分析了其耐腐蚀优势，还毫不避讳地指出了其在抗冲击和温度敏感性上的弱点，这种客观公正的评价让人非常信服。它让我意识到，管路系统的选择从来没有绝对的“最好”，只有“最适合”。

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这本书的叙述风格，说实话，有一种老派工程师的严谨和匠气，但又带着一种对海洋工程的热爱。它不是那种走马观花地介绍概念的书，它会钻到细节里去“较真”。比如，在讲解消防洒水系统时，它花了大量篇幅去辨析干式管路和湿式管路的优缺点，并结合了不同船级社（比如LR和ABS）在同一问题上的细微差异处理方式。我特别欣赏作者对“人为因素”在管路系统中的考量。书里有一个小章节专门讨论了维护人员在狭小空间进行阀门操作时可能产生的误判，并给出了相应的人机工程学优化建议。这种从使用者角度出发的思考，是很多纯理论书籍所缺失的。此外，对于船舶的特殊工况，如滚装船的车辆甲板通风管路，以及LNG船的低温管路，作者都给予了单独的、深入的剖析，这些都是我在其他综合性教材中极少看到的专业垂直领域内容。阅读过程中，我多次停下来，对照我手头上的老图纸，试图找出这本书里提到的“最佳实践”与现有设计的差距，这无形中提升了我的审美和批判性思维。

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这本《船舶管路系统》的封面设计真是简洁到让人眼前一亮，纯粹的深海蓝和航海灰交织在一起，仿佛透过这块“窗口”就能看到船底下的波涛汹涌。我一开始拿到这本书，主要是冲着它名字里自带的“专业性”去的，心想这下终于能系统地捋清那些错综复杂的管线布局了。然而，翻开前几页，我才发现这书的内容远不止于此。它并没有直接把我扔进晦涩难懂的规范和图纸里，而是非常巧妙地用了一种近乎“讲故事”的方式，娓娓道来了船舶管路系统从设计概念到实际运行的整个生命周期。作者似乎深谙读者刚接触这一领域时的迷茫，没有使用过多生硬的专业术语，而是用生动的比喻来解释像“艉管轴密封”这种复杂部件的工作原理。最让我惊喜的是，它花了整整一个章节来探讨“管路材料的腐蚀与防护”，这部分内容详实得让人感到不可思议，不仅仅罗列了各种不锈钢和铜镍合金的特性，还结合了实际案例，分析了不同海域环境下管路失效的概率，简直是一本预防性维护的宝典。我甚至发现，对于一些我以为是常识的地方，比如阀门安装的朝向和垫片的选型，作者都给出了细致入微的解释，让我对“细节决定成败”这句话有了更深刻的理解。这本书的结构安排非常合理，从宏观的系统划分到微观的零部件详解，层层递进，让人读起来酣畅淋漓，完全没有传统技术手册那种枯燥感。

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这本书最大的价值，我认为在于它构建了一个完整的知识体系，让你不再是零散地学习各个子系统，而是将它们视为一个相互关联、彼此制约的整体。比如，在讲解压载水处理系统的管路布局时，它自然而然地衔接到了船体结构对管路支撑的要求，以及电力系统对电缆桥架的布局影响，使得读者能够从全局视角来把握工程设计。我尤其喜欢它在每一章节末尾设置的“故障排查速查表”，这个设计太贴心了！它将实际运行中常见的九大类问题（如水锤、泄漏、压力波动等）进行了归纳，并列出了初步的判断步骤和可能的原因，这对于一线值班轮机员来说，无疑是极大的便利。读完这本书，我不再觉得管路系统是船舶上一个被动、次要的配套设施，而是一个主动影响船舶安全、效率和可维护性的核心要素。它不仅教会了我“如何做”，更重要的是让我明白了“为什么这么做”，极大地提升了我对船舶系统集成的理解深度。

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