1.1研究目的及意义

随着全球经济发展对海洋运输和海洋资源的不断增加，由于受到风浪的影响，进行海上作业的船只会随着海浪做不规律的起伏运动，导致吊放的货物极易撞击到船的甲板，严重时物毁船损，造成相当大的经济损失，特别是一些军用物资 (导弹箱等)，带来了极大的危险性。“海上大型浮式结构物”是国务院印发的“关于海洋工程装备制造产业创新发展战略（2011-2020）的通知”的在编目录重点发展项目，是当前我国超大型浮体结构唯一进入工程化开发的重大项目，该项目在发展建成完整后将更加提高我国海洋工程装备在国际上的竞争地位。

海洋平台吊机是海洋平台及工程船舶与外界联系的“桥梁”也是海洋工程和海洋油气开发工程的重要装备之一。海洋平台吊机在设计建造标准、安全可靠性、海洋工况适应性、操控性能等方面均有较高要求，具有结构紧凑、作业工况复杂、承载状况恶劣、安全可靠性要求较高、集成化自动化控制程度高等特点。根据这种特殊的要求，海洋平台吊机设计与制造遵循API规范标准和各国船级社的相关规范要求，设计了起重能力达到135t的可移动式的平台起重机，在设计、制造、检验和试验等环节均严格把关。海洋平台吊机整体技术水平在不断提升，已经发展成为一种具有高度安全可靠性、整体性能先进、功能完善、控制操作精密的高技术海洋作业设备。现阶段海洋平台吊机尤其是大型、高端海洋平台吊机关键技术一直由国外公司垄断，因此有必要深入研究、加快国产平台吊机开发的步伐。

1.2大型浮体平台吊机结构及波浪补偿系统国内外研究现状

海洋浮动平台吊机在国外已具有较长的发展历史，其产品已日趋成熟，且性能稳定、种类丰富。其结构与功能特点基本覆盖了大多数类型的海洋平台和工程船舶的配套需求，其中以Liebherr、Huisman、Seatrax、N.O.V等公司为主要代表，其产品具有技术先进、功能齐备、安全可靠性高等特点，代表着目前世界先进水平，在国际海工市场上占据着主导地位。

Liebherr公司是世界知名的海洋吊机制造商之一，主要生产各种类型的平台吊机，可广泛配套于各种自升式、半潜平台以及工程船舶等。其产品主要技术特点是：整体技术先进、结构紧凑、安全保障功能齐全、可靠性高、控制与操作系统集成化程度高、局部细节设计严谨等。其开发的Litronic海洋吊机控制系统为目前最先进的控制系统之一。

Huisman公司是专业生产海洋平台吊机的大型制造商，主要生产大型的海洋平台吊机和海洋浮吊。其产品类型有基座式、桅杆式及浮动式等，整体技术先进，处于行业领先地位。该公司产品具有额定安全负载大、承载能力强、抗风抗倾覆能力强、综合性能优越等特点，并可实现多种形式的波浪补偿，满足多种海洋工况作业要求。

N.0.V公司是世界石油石化装备制造的龙头企业，也是海洋油气工程装备制造的著名企业。该公司拥有Amclyde、BLM、Hydralift等众多海洋吊机品牌，其海洋平台吊机产品类型较多，技术先进，产品覆盖面较宽，可研制起升载荷达数万千牛的重载海洋浮式吊机。其产品主要以配套各类自升式、半潜式海洋钻采平台及油田配套船舶等为主。主要技术特点是：技术全面，产品结构承载能力强，设计安全可靠，产品技术通用性强，产品类型多样、覆盖面广等。

相比于国外海洋平台吊机的快速发展，我国海洋平台吊机的起步就相对较晚，到了20世纪80—90年代我国才逐渐开始进行海洋平台吊机的国产化研究，目前有在该领域发展相对较为突出的单位有武船重工、华商船机、青岛天时等企业，且研制开发的产品类型比较单一，存在一定的局限性，具体表现在以下三点：

一、多方面技术水平仍存在一定差距。在试验手段、检测技术等方面还存在一定差距，尤其在可靠性控制、安全功能设置、智能化操控、主动波浪补偿分析等关键技术方面存在明显差距。

二、产品安全性、可靠性还需进一步提高。我国海洋平台吊机安全功能及装置配套较少，控制系统和操作系统集成化、智能化程度不高，部分关键部件或系统的质量不稳定，导致产品的综合性能和质量不稳定。

三、高技术、多功能的高端产品较少。由于在自动化控制、载荷监控、信号采集与处理、波浪补偿等关键技术上存在差距，我国在一些整体术水平先进、安全功能完善、操控智能化、具有特殊功能(如主动波浪补偿、自动过载保护等)的高端产品领域自主研发较少。