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記者從中國石油大學（北京）獲悉，近日，由該校牽頭研制的全球首臺套設計水深6000米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通過100米級海上試驗驗證。這標志著我國自主知識產權的深海多金屬結核非金屬光纖傳感器內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米—6000米的海底，資源量高達2000億噸，極具商業開采價值。但現階段6000米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開采模式，對比傳統的硬管提升方式，非金屬柔性混輸管具有重量輕、高耐磨、可設計、抗疲勞、可連續制造、快速布放回收等顯著優點，更加滿足超深海采礦水力提升系統的高可靠性需求，但研制難度極大。突破6000米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資源開發能力與智能化水平，保障我國戰略礦產資源安全，刻不容緩。

基于此，由中國石油大學（北京）牽頭，聯合天津大學、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“深海采礦非金屬非粘結柔性混輸管關鍵技術研究”立項資助。歷經3年攻關，項目團隊自主研發了改性超高分子量聚乙烯國產化超耐磨關鍵內襯材料，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制造技術，構建了光纖傳感器內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，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，研制了全球首臺套具有我國自主知識產權的6000米級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，于10月9日開始碼頭安裝調試，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，試驗區水深103米，非金屬非粘結智能柔性管總長250米。本次海試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測能力，試驗中礦漿最大輸送體積濃度達15%，礦石粒徑20毫米，實現了設計水深6000米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到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6000米級深海多金屬結核采礦輸送系統的聯動海試提供了關鍵核心技術與裝備。