我国拥有470万多平方公里的蓝色国土，并获得包括太平洋、印度洋等国际公海七个区域开发权。今年4月10日，习近平总书记特意连线天津大学深度参与研发的“深海一号”油气开发装备，指示我们：建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。要推动海洋科技实现高水平自立自强，加强原创性、引领性科技攻关，把装备制造牢牢抓在自己手里，努力用我们自己的装备开发油气资源，提高能源自给率，保障国家能源安全！对于深海矿产资源和油气开发开采来说，海底管道和立管是油气开发的关键，是深海矿产资源和油气开发的核心技术。然而，受深海复杂环境影响，海底管道和立管受到多种载荷的联合作用，尤其是在地震、内波、海啸和超强台风等极端载荷的作用下，海底管道可能屈曲压溃破坏，给生产带来巨大损失和海洋环境污染。2022年4月24日，天津大学“智能全尺寸深海压力舱复合加载试验平台”通过国家权威机构中国船级社（是国际公认的国家制定国内国际标准规范和检验的权威机构）现场认证，正服务于我国南海重大工程，对我国南海油气和深海矿产资源开发保证其设计和安全，对于我们海洋装备走向深海具有里程碑意义。
升级后的全尺寸深海压力舱复合加载试验平台
船级社现场认证
目前我国的深海油气技术比较发达国家水平仍然有差距，至今部分技术依赖于西方国家。依据国际惯例，海上装备为了安全，在设计、安装前，需要通过试验，以通过美国、欧洲或中国船级社认证，方可设计建造安装。试验任务在国外进行，往往需等待至少2-3个月，目前美英国家对我国禁止提供试验。在国家有关部委支持下，经国务院批准，天津大学英才副教授、博士生导师余杨团队历经两年多的攻关和建设，升级为世界比现有同类装备尺度最大、功能最全、性能最强的“智能全尺寸复合加载试验平台”。试验平台可实现地震、水压、轴向力、扭矩、弯矩、碰撞等复杂深水载荷联合加载，可做全尺寸深海油气和采矿研究、生产试验。平台的建成，使我国可第一时间快速对海洋工程项目做工程实验，保证质量、保证工期。
升级前（左）和升级后（右）
升级前（左）和升级后（右）
升级前（左）和升级后（右）实现智能开启关闭阀门
侧向加载装置、舱盖和阀门升级前后对比
2015年新校区搬迁，余建星教授团队本应获得千万元以上搬迁经费，但考虑到学校、学院和学科其他实验室建设困难，时任学校主要领导在建工学院教授、系主任会上表扬过余建星团队通过自己、同学、校友捐款，初步建成只有静水压加载功能的全尺寸深海压力舱。余杨从中科院优秀博士毕业以后，进入深水结构实验室，研究级向实际设计和生产级升级改造，带领本团队积极探索国际发展前沿。经过努力，前年承担国家重大工程攻关专项，对原有只做静水压加载的压力舱进行升级改造，增加了轴力扭力加载系统、循环弯矩加载系统、内压加载系统、侧向振动加载系统、舱盖开闭智能系统、智能阀门密封系统、深海摄像系统及远端智能控制系统。试验舱的内径为1.6m，长度11.5m，可模拟12000m水深。试验平台可施加6000kN轴向作用力，200kN×m的扭转作用力，600kN×m的弯矩。深水压力舱实验平台经升级改造，引入侧向振动载荷的能力，具备模拟地震、涡激振动和海啸等全部海洋环境动力载荷的能力。此外实现舱盖开闭智能化，螺母自动旋进、旋紧，在保证试验操作安全的同时极大提高了试验效率。与国外同类平台相比较，该平台可试验立管长度最长，适应管径种类最多，管道尺寸、各种加载载荷形式、各种载荷（包括轴力、弯曲、振动、内压、扭矩）最大加载指标都可重现南海和国际任何海域复杂的环境，可再现立管在深海环境下生命周期全部历程，是世界上尺寸最大、功能最全、试验能力最强的全尺寸深水海底结构专用仿真试验装置。经查新，国内外没有同类的可实现地震等动荷载及试验全过程智能化的试验装备。余杨老师进入课题组后，论文、专利都实现跨越式发展，王华昆、王彩妹博士获得学校三好标兵等多项奖励。
为南海国家重大工程“深海一号”完成若干实验
项目团队负责人余杨介绍，课题组自2010年起就创建了国内第一个全尺寸深水管道实验室，成功进行全尺寸深水油气输送管道屈曲压溃、屈曲传播、止屈试验数百组。基于理论研究及大量试验数据，验证国产钢材质量满足深海开发质量要求，已为“流花”、“陵水”深水项目服务，实现国产钢材已取代进口钢材，取得重大社会经济效益。本平台是国家重大科技基础设施——大型地震工程模拟研究设施的重要组成部分，此次升级作为国家重大工程攻关专项的关键核心部分，不仅是多年深水试验技术的总结突破，也是为了攻克我国南海油气资源开发遇到的新难题。为了更快、更好地完成试验平台建设，余杨带领研究生加班加点，在遵守防疫政策的前提下，疫情期间国庆、元旦、春节等节假日都在研制和攻关，学生既锻炼了能力，提高了素质，又坚定了为我国新型海洋开发做出贡献的信念。
指导学生完成南海国家重大工程“深海一号”实验
余杨表示，侧向动力载荷加载装置及其密封技术是我校独立研发的专利，具有完全自主知识产权，外国专家多次想要购买都被我们拒绝了。试验平台完全符合现有国际规范和标准。按照中国船级社的介绍，试验平台无论是尺寸、功能还是性能，目前都是世界最好的，可确保我们海洋核心装备设计的安全可靠，而且具有很高的科研价值，完全具备服务于实际生产设计和建造的能力，可为我国海洋战略做出更大的贡献。
编辑：刘旭颖