海洋能源科普——非金属材料

无机非金属材料 在海洋油气开发中，最常见的无机非金属材料为海工混凝土，主要用途是构建混凝土平台。混凝土平台具有制造周期短、安装及维护费用低、抗海浪冲击及冰冻挤压能力强等优点，在海洋平台中占有一席之地。1973年，挪威在北海油田建成了世界第一座海上混凝土储油平台，自此拉开了混凝土平台建设的序幕。截至2012年，全球共建成离岸混凝土平台52座，其中，既包括固定式平台也包括半潜式和张力腿等浮动式平台。目前，混凝土平台的最大工作水深达到300m以上，如北海地区的Heidrum混凝土张力腿平台建造在350m水深处，其壳体和模块支撑梁均由高强度、轻质混凝土制成。

高分子材料 高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。高分子材料主要用在钻采装备用密封件、柔性管用聚合物材料、防腐涂料等。

复合材料 复合材料是由两种或两种以上不同特性的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成的具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料作为新型结构功能材料，具有重量轻、比强度和比模量高、阻尼性能好、耐疲劳、耐化学腐蚀、耐磨性好、热膨胀系数低等优点，能够很好地解决深海油气开采中传统金属材料装备由于质量、强度和寿命等不足所带来的一系列问题，大大提升深水油气开采装备的技术水平。复合材料在海洋油气开发中的应用包括海洋平台管路及系缆、隔水管、抽油杆、柔性管及管道等。在深海石油平台中，采用复合材料可大幅度减轻构件的重量。