近日，由中國石油大學（北京）牽頭研制的全球首臺套設計水深6000m級深海采礦非金屬非粘結智能柔性混輸管在我國南海海域成功通過100米級海上試驗驗證，標志著具有我國自主知識產(chǎn)權的深海多金屬結核非金屬光纖傳感器內(nèi)置柔性混輸管關鍵技術裝備取得重大突破。

多金屬結核主要分布于國際4000-6000m的海底，資源量高達2000億噸，極具商業(yè)開采價值，但現(xiàn)階段6000m級多金屬結核開采及其混輸技術屬于世界級難題，尚未完全解決。

水力管道提升方式是當前深海采礦最為有效的商業(yè)開采模式，對比傳統(tǒng)的硬管提升方式，非金屬柔性混輸管因具有重量輕、高耐磨、可設計、抗疲勞、可連續(xù)制造、快速布放回收等顯著優(yōu)點，更加滿足超深海采礦水力提升系統(tǒng)的高可靠性需求，但研制難度極大。突破6000m級多金屬結核采礦的核心裝備與“卡脖子”技術，全面提高我國超深海礦產(chǎn)資源開發(fā)能力與智能化水平，保障我國戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源安全，刻不容緩。

在此大背景下，由中國石油大學（北京）牽頭，聯(lián)合天津大學、大連理工大學、長沙礦冶研究院有限責任公司、哈爾濱工程大學、中海油研究總院有限責任公司、威海鴻通管材股份有限公司等9家單位于2022年11月獲得國家重點研發(fā)計劃項目“深海采礦非金屬非粘結柔性混輸管關鍵技術研究”的立項資助。

歷經(jīng)3年攻關，項目團隊自主研發(fā)了改性超高分子量聚乙烯國產(chǎn)化超耐磨關鍵內(nèi)襯材料，重點攻克了高耐磨、輕量化高分子柔性混輸管的設計與連續(xù)制造技術，構建了光纖傳感器內(nèi)置的全生命周期柔性管損傷識別與傾角儀空間構型在線健康管理評估系統(tǒng)，突破了深海采礦非金屬柔性混輸管設計、材料、加工制造、健康管理和樣機評價的關鍵基礎理論和技術瓶頸，成功研制了全球首臺套具有我國自主知識產(chǎn)權的6000m級8英寸大口徑、智能化、輕量化、超耐磨的非金屬非粘結柔性混輸管。

本次非金屬柔性混輸管的海試由長沙礦冶研究院有限責任公司作為海試牽頭單位與總指揮單位，從10月9日開始碼頭安裝調(diào)試，27日由廣州碼頭啟航至三亞海域，并于31日完成柔性管道海上安全布放回收與全部試驗任務。

試驗區(qū)水深103m，非金屬非粘結智能柔性管總長250m，首次驗證了我國深海采礦全軟管輸送性能、管體水下空間構型與阻塞的實時健康監(jiān)測能力，試驗中礦漿最大輸送體積濃度達15%，礦石粒徑20mm，穩(wěn)定輸送流量為457方/h，實現(xiàn)了設計水深6000m級深海采礦非金屬智能柔性管從設計方法、關鍵超耐磨材料研發(fā)、加工工藝與核心制造裝備，以及海試評價從“0”到“1”的技術突破，取得了從技術探索邁向海試驗證的勝利，為我國6000m級深海多金屬結核采礦輸送系統(tǒng)的聯(lián)動海試提供了核心關鍵技術與裝備。

• 信息來源：中國經(jīng)濟網(wǎng)；中國新聞。

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