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中国船级社交通强国建设试点成果展示④ | 船舶科研和实验能力建设

发布时间:2024-05-21 09:05

船舶科研和实验能力建设

今天为大家介绍的是中国船级社(CCS)交通强国建设试点工作任务(四)——船舶科研和实验能力建设。

 

 

 

该任务由CCS总部科技和信息处牵头实施,包括安全、智能、绿色三个专项实验室建设。

 

开展水上结构安全、救生安全、消防安全等技术与标准研发,有序培育水上结构和设备综合安全实验室。

科研(结构)

(1) 实现运动与载荷计算分析、大数据分析在结构分析中的应用、轻量化等关键技术突破。

显著提升船舶安全方面的科研能力:

运动与载荷体系方面:

1. 发布《特定航区航线设计寿命船舶船体结构评估指南》(2021)

2. 完成“集装箱系固系统加速度运动精确预报方法研究”,编制《集装箱船加速度响应直接预报指南》报批稿(待发布)。

3. 作为IACS PT49组成员,牵头多项载荷研究分任务,并合作完成基于新Rec.34波浪环境条件的CSR规范载荷修订 Rev.1(待发布)

大数据人工智能技术应用:

建立基于神经网络算法的二代稳性快速预报技术,发布了《船舶第二代完整稳性衡准评估指南》和配套软件。

新材料应用的安全评估和轻量化设计验证:

1. 升版《极地船舶指南》(2023),新增极地船用高强度船用钢板的认可、检验要求附加标志ARC-M(X)

2. 发布《节镍双相不锈钢检验指南 (2023)

3. 发布《非高速全铝合金海船结构指南》(2023)

4. 升版《船用高强度钢厚板应用指南》(2024),新增止裂钢小尺寸试验方法的认可要求等。

5. 发布《增材制造检验指南》(2021)

6. 完成《船舶轻量化技术体系框架研究报告》,系统梳理了包括材料、结构设计、轻量化结构安全评估、设备及系统轻量化等技术体系现状、应用问题以及发展方向。

实验(结构)

(1) 完成船舶和海洋工程结构安全相关仿真分析和测试验证的综合安全技术服务产品开发及应用。

显著提升船舶安全方面的实验能力:

1. 建设完成实验室云计算平台,夯实数值仿真和结构高级分析试验验证能力。

2. 总结形成《结构安全实验室数值仿真服务产品清单》(2023),包括:

(1)基于风险的碰撞分析评估和碰撞仿真分析评估。

(2)波激与颤振仿真分析评估。

(3)温度场与保温能力仿真分析评估。

(4)船舶波浪载荷水动力仿真预报。

(5)疲劳与断裂仿真分析评估。

(6)实船振动噪声测量分析评估。

并开展市场技术服用应用20余项。

科研与实验(救生)

实现新型救生设备应用关键技术研究突破,形成船舶救生体系仿真验证能力。

1. 完成水面搜救机器人技术要求研究,形成《水面搜救机器人检验指南》和团标《T/CIN007-2022 水面智能搜救机器人》。

2. 完成北斗在救生设备上的应用研究,形成《救生设备搜救信标检验指南》。

3. 完成极地救生设备应用关键技术研究,形成《极地救生设备指南》(报批稿)。

4. 形成GB 41731-2022《船用气胀式救生衣》、GB 16557-2023《船用救生设备安全标志》等标准。

5. 完成基于DoDAF理论的船舶救生体系模型构建分析,初步形成船舶救生体系仿真系统。

科研与实验(消防)

实现船舶防火结构防火性能和人员安全疏散仿真预报,具备不同船舶类型和火灾事故场景的风险评估能力和应急响应支持服务能力。

1. 完成数字试验炉仿真软件核心功能开发,能够仿真模拟典型船舶防火结构的耐火性能;完成火灾场与结构热固耦合接口模块开发,初步具备船舶结构热力响应分析能力。

2. 完成具有完全知识产权的客船人员撤离分析软件研发;完成火灾场景危害因素影响功能耦合,完成船舶火灾场景下人员安全疏散仿真软件研发。

3. 完成《客船人员撤离分析应用指南》(待发布)。

4. 完成大型客船典型结构处所火灾场景研究,完成大型客船和油船等船舶巨灾风险评估与情景构建,编制完成《水路运输巨灾情景构建指南》和《船舶设备与系统可靠性验证指南》等风险可靠性评估规范技术标准。

实验室管理体制机制不断完善。

根据《中国船级社实验室建设和管理机制暂行》,制定了《中国船级社船舶与海上设施安全实验室管理细则暂行

有序培育水上结构和设备综合安全实验室。

1.已设立了以吴有生院士为主任的学术委员会,构建综合安全实验室。

2.与中国船舶集团第702研究所金属结构试验检测中心、中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室和中国船舶集团第708所防寒实验室达成实验室共建,并挂牌运行,协同开展基础共性技术和前沿关键技术研究。

规范(结构)

(1) 建立主要船舶与海洋工程的目标型结构规范体系。

(2) 建立结构工程软件系统平台。

目标型结构规范体系(集装箱船、矿砂船)

1. 发布目标型《集装箱船规范》(2022)

2. 发布目标型《矿砂船规范》(2023)

结构工程软件系统平台。

1. 发布描述性规范要求评估软件COMPASS-SDP V2.0版本。

2. 完成目标型《矿砂船结构规范》DSA软件开发。

3. 完成浮式生产储油卸油装置(FPSO)直接计算(DSA)软件开发测试。

4. 持续升级波浪载荷计算软件(COMPASS-WALCS-BASIC)

5. 发布断裂疲劳裂纹扩展计算软件(COMPASS-FFM)

 

开展智能船舶技术、船舶网络安全技术等研究与应用,有序培育船舶智能技术实验室。

科研与实验(风险评估)

构建智能船舶风险评估体系,编制智能船舶风险评估方法标准,研制智能船舶风险评估平台,形成行业服务能力。

1. 《智能船舶风险评估方法》国家标准(报批稿)

2. 完成智能船舶风险评估平台设计,实现数据采集、显示功能。

3. 为“珠海云”轮、“智飞”轮等智能船舶试航进行了风险评估,保障智能化技术船舶应用的安全,规范和促进了我国智能船舶技术发展。

科研与实验(数字孪生)

建设基于数字孪生技术的测试验证服务能力,建成典型应用示范平台、形成指南。

1. 完成陆丰油田群数字孪生系统应用示范。

2. 发布《船舶与海上设施数字孪生系统指南(2022)》,形成数字孪生检验能力。

3. 针对船用海水泵等关键设备,在山东海运“山东梦想”轮和“山东新时代”轮等船舶上形成了示范应用。

科研与实验(网络安全)

突破船舶网络安全防护、船舶设备及系统威胁防御能力。

已完成以下规范标准建设:

1. 《船舶网络安全指南》发布。

2. 《船舶数据质量评估指南》发布。

3. 《船舶与海上设施数字系统验证》指南。

4. 《船舶网络防火墙检验指南》发布。

实验室管理体制机制不断完善。

制定实施《中国船级社实验室建设和管理机制》

船舶实验室或工程中心培育工作取得显著进展。

1. 建成“无人船舶系统及设备关键技术”交通运输行业重点实验室。

2. 与中国船舶集团(760研究所)共建“船舶智能技术与安全联合实验室”。

标准

新一代船舶标准研发及应用取得重要突破,在船舶智能技术应用方面取得系统性成果。

1. 形成了开阔水域自主航行系统的避碰测试能力。

2. 发布了《船舶自主航行附加标志检验指南》。

 

开展清洁能源水上应用与安全技术、船舶绿色生态技术、船舶绿色生态标准体系、航运生命健康系统关键技术等研究,有序培育船舶绿色生态技术实验室。

清洁能源水上应用与安全技术研究。

1. 编制完成了《船舶应用电池动力规范》(2023)、《船舶应用甲醇/乙醇燃料指南》(2022)、《甲醇燃料加注船舶指南》(2023)等十余部涉及清洁能源水上应用各环节的规范标准。

2. 形成了覆盖船舶各种低碳和零碳燃料泄漏灾害后果三维仿真技术服务能力,发布 “船舶清洁能源综合评估系统(SAFE)(一期)”并上线运行。

3.完成“电池动力船舶数字化辅助检验系统V2.0”开发。

4. 建立了液化天然气罐箱多式联运安全监测系统。

船舶绿色生态技术研究(GHG

1. 建立船舶碳排放基础数据库,完成温室气体排放综合服务系统的研制,并投入运行。系统面向绿色生态全产业链评估验证问题,集数据采集、评估验证、优化分析、合规决策、报告输出为一体,为船东、船公司、造船厂、产品厂等产业链相关方提供自我评估、决策和认证服务。

2. 开发了营运船涂层减阻效果监测及数据分析系统,建立了船舶压载水管理系统信息服务系统

3. 完成《绿色生态船舶规范》《内河船舶能效设计指数EEDI计算与验证指南》等多部绿色规范/指南。

4. 完成《船舶风力旋筒助推系统检验指南》等多部船舶能效优化指南。

5. 完成《压载水公约实施指南》等多部防污染指南。

6. 完成《船舶应用碳捕集系统指南》等多部GHG减排指南。

推进航运生命健康系统关键技术研究与应用。

1. 发布《船舶防疫安全指南》和《船舱空气质量和生物危害因素监测与评价指南》

2.完成了相关邮轮的防疫安全评估工作。

3. 完成海南邮轮航运健康应用推广,形成制度方案。《海南邮轮港口中资方便旗邮轮海上游常态化疫情防控工作指南(第一版)》《海南邮轮港口中资方便旗邮轮海上游疫情防控和安全运营风险评估导则》。

船舶实验室或工程中心培育工作取得显著进展。

设立CCS新能源与绿色技术水上应用安全实验室,聘请欧阳明高院士担任实验室学术委员会主任委员,成功申报湖北省工程研究中心,在船舶清洁能源综合评估系统、电池动力船舶数字化辅助检验系统、混合动力系统仿真测试验证平台、低温液化气体罐箱多式联运安全监测系统等开发方面取得多项新科研成果,仿真试验验证能力建设成效初显。

实验室管理体制机制不断完善。

结合湖北省工程研究中心的申报工作,基于CCS《中国船级社实验室建设和管理机制暂行》的相关要求,在申报过程中已形成工程中心组织机构及运行模式的初步设置。

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