海洋工程设施维护管理怎么做才能确保长期安全与高效运行？

随着全球能源需求的增长和海洋资源开发的不断深入，海洋工程设施（如海上油气平台、风电桩基、跨海大桥、海底管道、港口码头等）已成为国家基础设施的重要组成部分。这些设施不仅承担着关键的经济功能，还关系到国家安全、生态平衡和区域稳定。然而，由于海洋环境极端复杂、腐蚀性强、气候多变，海洋工程设施的维护管理面临巨大挑战。如何科学、系统、可持续地进行维护管理，成为行业亟需解决的核心问题。

一、海洋工程设施维护管理的重要性

海洋工程设施通常位于高盐、高湿、强风浪、生物附着等恶劣环境中，其结构材料易受腐蚀、疲劳损伤和微生物侵蚀。若缺乏有效维护，可能导致结构性失效、泄漏事故、停运损失甚至灾难性后果（如漏油污染、平台倾覆）。据国际海事组织（IMO）统计，全球每年因设施老化或维护不当引发的海上事故超百起，经济损失高达数十亿美元。因此，建立科学高效的维护管理体系，不仅是保障设施寿命和运营效率的关键，更是实现绿色低碳发展和“双碳”目标的重要支撑。

二、当前海洋工程设施维护管理的主要痛点

1. 环境监测滞后，风险预警能力弱

传统人工巡检周期长、覆盖范围有限，难以实时掌握设备状态变化。例如，海底管线腐蚀速率受海水流速、温度、含氧量等多种因素影响，仅靠定期潜水检测无法及时发现微小裂纹或局部腐蚀点。

2. 维护策略粗放，成本控制难

多数企业仍采用“定期更换+事后维修”的模式，造成资源浪费（如非必要部件更换）或延误处置（如未及时发现隐患）。这种被动式管理方式不仅增加运维成本，还可能因突发故障导致生产中断。

3. 数据孤岛严重，智能化程度低

各子系统（如结构健康监测、防腐涂层检测、电力控制系统）数据分散在不同平台，缺乏统一的数据治理标准，难以形成闭环管理。AI算法和大数据分析的应用受限，无法实现预测性维护决策。

4. 专业人才短缺，运维经验传承难

海洋工程涉及多个学科交叉（结构力学、材料科学、流体力学、自动化控制），且作业环境特殊（深水、高压、低温），培养一名合格的海洋工程师需要多年实践积累。当前行业内存在“老专家退休、新人上手慢”的断层现象。

三、构建现代化海洋工程设施维护管理体系的路径

1. 推动数字化转型：打造智能运维平台

通过部署物联网传感器（如应变计、加速度计、温湿度传感器）、无人机巡检、水下机器人（ROV）和卫星遥感技术，实现对设施全生命周期的状态感知。结合边缘计算和云平台，构建“感知—分析—决策—执行”的闭环系统。例如，挪威Equinor公司在北海油田应用数字孪生技术，将平台结构数据与三维模型联动，提前识别潜在应力集中区域。

2. 实施基于状态的预防性维护（CBM）

摒弃固定周期维修，转而依据设备实际运行状态制定维护计划。利用机器学习算法对振动、温度、压力等参数进行趋势分析，判断是否接近临界值，并自动生成维护工单。美国海军研究实验室开发的“结构健康监测系统”已在多座海上风电塔架中验证，可将故障预警时间提前6-8个月。

3. 强化全生命周期管理理念

从设计阶段就植入可维护性思维，如模块化设计便于拆卸更换；选用耐腐蚀材料（如不锈钢、复合材料）；预留检修通道与接口。运维阶段则要建立完整的档案数据库，记录每一次检查、维修、更换的历史信息，为未来优化提供依据。

4. 建立多方协同机制

鼓励业主单位、承包商、科研机构、政府监管部门共同参与维护标准制定与技术攻关。例如，中国海油联合中科院海洋研究所成立“海洋设施维保联合实验室”，聚焦深海腐蚀防护新材料研发；新加坡海事局推动建立区域性海洋设施维护认证体系，提升行业整体水平。

5. 加强人才培养与知识沉淀

设立专项培训基金，开展线上线下结合的岗位技能提升课程；推广“师徒制”和案例教学法，加速新人成长；建设在线知识库，收集典型故障案例、解决方案和最佳实践，形成可复用的知识资产。

四、典型案例解析：某海上风电项目维护创新实践

以江苏某海上风电场为例，该项目共安装100台风机，单机容量8MW，地处黄海海域，年均风速达7.5m/s，海水盐度约3.5%。过去三年内，因叶片结冰、齿轮箱过热等问题频繁停机，平均可用率仅89%。针对此问题，项目组采取以下措施：

• 部署智能传感网络：每台风机安装20余个传感器，采集风速、温度、振动、偏航角度等数据，上传至云端平台。
• 引入AI诊断引擎：训练深度神经网络识别异常模式，准确率达92%，相比人工判断效率提升5倍。
• 实施动态维护排程：根据设备健康评分自动分配维修优先级，减少无效巡检次数30%。
• 建立远程专家支持：通过AR眼镜辅助现场人员操作，专家可远程指导修复流程。

结果：一年后，机组可用率提升至96.5%，年运维成本下降18%，同时未发生一起重大安全事故。该案例证明，数字化转型是提升海洋工程设施维护效能的核心驱动力。

五、未来发展趋势与建议

1. 向自主化、无人化迈进

随着人工智能和机器人技术进步，未来可实现无人值守巡检、自动补漆、远程焊接修复等功能，降低人力依赖和作业风险。

2. 融合绿色低碳理念

推广使用环保型防腐涂料、可回收材料、清洁能源供电的监测设备，响应全球碳减排要求。

3. 标准化与国际化接轨

加快制定《海洋工程设施维护管理规范》国家标准，积极参与ISO/TC 104等国际标准修订，增强我国在全球海洋工程领域的影响力。

4. 政策引导与资金支持并重

建议地方政府设立海洋设施维保专项资金，鼓励企业申报科技成果转化项目；对采用先进技术的企业给予税收优惠或补贴。

综上所述，海洋工程设施维护管理是一项系统工程，必须从技术、制度、人才、政策四个维度协同发力。唯有如此，才能真正实现“看得见、管得住、修得好”的目标，让海洋工程设施在风雨中稳健前行，持续为国家经济发展和能源安全保驾护航。