全国大学生水运创新大赛作品申报书

1、序号：编码：作品类型： 学术论文 科技发明第二届全国大学生水运创新大赛作品申报书作品名称：新型围油栏设计磁力围油栏申报学校：集美大学申报者姓名：陈键，丁稼轩，黄健煊，吴静怡，谢銮銮2016 年 4 月申报年月：说明1. 申报者应认真阅读此说明后按要求填写。2. 表内项目填写一律打印，此申报书复印有效。3. 序号、编号由大赛执委会秘书处填写。4作品类型必须且仅能选择一项，将选择项前面的“”换为“”5. 作品说明书应是中文（若是外文，请附中文本） ，附于申报书后，字 数在 8000 字以内。6. 作品申报书须按要求由各校竞赛组织协调机构统一报送。7. 其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。8.

2、 申报联系人：孟 立 老师电话：传真：箱： 大赛网址： /sic全国大学生水运创新大赛作品申报书一、申报者情况作 品 概 况作品名称新型围油栏设计一一磁力围油栏关键词磁力围油栏，结构设计，参数设计指导教师姓名柯冉绚，杜志秀指导教师职称副教授，实验师摘要（500 字以内）围油栏作为处理海上溢油事故的一种常用设备， 在防止海面油污 扩散、缩小污染面积、保护水域环境等方面起着关键作用。本文 所设计的新型磁力围油栏是在不改变传统围油栏外形的基础上， 利用丙烯酸酯聚合物吸油树

3、脂作为主体材料来实现其吸油膨胀 的功能。冋时，在磁力围油栏两端加上磁铁粉末，使各个围油栏 两端能自动吸附，首尾相连形成包围圈，从而快速自动围油。与 传统围油栏相比，具有存储运输方便、可重复利用性咼、可有效 围控、可快速布放、劳动强度低等优势。申 报 者 代 表姓名陈键性别男出生年月1995年11月学校集美大学学院航海学院专业交通运输学历本科入学时间2014年9月通讯地址福建省厦门市集美区集美大学航海学院邮政编码361021电箱349919060苴 他 申 报姓名性别年龄学历所在单位丁稼轩女20本科集美大学航海学院黄健煊男22本科集美大学航海学院吴静怡女20

4、本科集美大学航海学院者谢銮銮女22本科集美大学航海学院9作品申报者是否为目前正式注册在校的全日制非成人教育、 非在职的高 等学校大陆及港澳台地区中国籍本科学生。是 否本作品是否为上届大赛结束后，近1年内完成的课外学术科技或社会实践活动成果。是 否本作品是否符合学术规范，无知识产权纠纷。是 否本作品是否已在其它各类竞赛中获得国际、国家级奖励。是 否学院负责人签名：（部门签章）年 月曰二、申报作品情况作品可展示的形式论文产品模型图纸软件图片录像样品现场演示作品成果发 表论文、申 请专利、鉴 定、获奖等 情况尚未发表论文、申请专利、获奖作品的研究 背景、研究 思路、研究 内容、创新性（1000字以内

5、）一. 研究背景随着石油工业和贸易的蓬勃发展，海上运输作为石油国际运输的主要形式 也得到了越来越广泛的应用，同时，海上溢油事故发生的风险也随之增加，弓1 起社会各界的关注。在溢油处理过程中，“围油”是至关重要的一步，对围油栏进行创新研究具有十分重要的现实意义。现有的围油栏难以同时满足存储运 输方便、可重复利用性高、可有效围控、可快速布放、劳动强度低等条件。本 文针对这一现状，对围油栏进行性能优化的研究，设计了一种新型围油栏一一 磁力围油栏。二. 研究思路本文从海上溢油事故危害的分析中认识到优化溢油应急措施的重要性，从 而选定围油栏作为研究对象。首先，充分了解国内外围油栏现状后，分析市面 上现有

6、围油栏存在的不足。然后，针对这些不足，提出了磁力围油栏这一全新 构想，并米用文献研究法、跨学科研究法、模型方法、探索性研究法以及描述 性研究法对其结构，参数，材料等方面进行了深入的研究设计。接着，通过对 比现有固体浮子式围油栏，从存储运、运输、布放、再利用等方面进行优点分 析。最后，对整个研究过程进行总结分析，提出不足以及对磁力围油栏的未来 展望。三. 研究内容本文针对现有围油栏不足，意图对围油栏性能进行优化研究，提出了磁力 围油栏这一全新构想。并从结构设计，材料选择，参数设计，使用方法四个方 面进行了深入研究。结构设计方面，本文设计的围油栏参考现有固体浮子式围 油栏结构，浮体两端改为半球状，

7、屏体两边呈柱状。材料选择方面，浮体及屏体中间部分的材料选用丙烯酸酯聚合物吸油树脂，两端加入由日本学者新井 圣、加藤泽发明磁铁粉末。参数设计方面，根据丙烯酸酯聚合物吸油树脂生产 厂家提供的参数及以阿基米德原理，计算得出具体参数，实现围油栏膨胀前后 都能浮于水面。使用方法方面，以大连港和墨西哥湾漏油事件为例，进行了磁 力围油栏使用的具体分析。四创新性1. 应用材料的创新本文所设计的围油栏选用的材料是上海闰铭精密技术有限公司生产的聚 丙烯酸酯聚合物吸油树脂和由日本学者新井圣、加藤泽发明的磁粉，本文最先 利用这两种材料的特性，将其应用于围油栏设计中。2. 布放方式的创新（1）本文所设计的围油栏吸油后快

8、速膨胀，同时在磁力作用下自动吸附， 大大降低了使用时的劳动强度。（2）本文所设计的围油栏因其自动吸合的特性，可以根据受污染海域面 积的大小，灵活选择拖轮数量，即使在只有一艘拖轮的情况下，也能迅速开展 围油栏布放工作。一.本文的科学性在于：1结构设计合理：磁力围油栏由浮体和屏体和配重组成。浮体和屏体的组合既能防止海面上油污的扩散，又能防止油污从水下流走；重物主要起保持平衡的作用，为屏体提供张力，确保屏体 能形成屏障。考虑到污染海域面积形状的不确定性，我们在两端采用了球面以及柱面状设 计，使两围油栏在不同投放夹角下都可以吸附、连接在一起。2. 材料选择合理：首先，主体采用的丙烯酸酯聚合物吸油树脂吸

9、油时会快速膨胀，它具有高纯度、吸油品类多、耐腐蚀、可回收利用等优点，满足我们对围油栏材料的需求。其次，两端加入的 特殊磁铁粉末与吸油树脂结合后具有很强的磁性和耐蚀性，可以实现围油栏之间更强有力的吸附。作品的科学 性、价值性（理论价值 或应用价 值）（800字 以内）3. 参数设计合理：设计参数时与 材料厂家联 系，取得聚丙酸酯聚合物吸油树脂更详细的参数，经过计算，本文构想的围油栏长度宽度适中，满足公式m围油栏g= P海水gV排 膨胀前后的围油栏排二.本文的价值性在于:1.理论价值：开海水所提供的浮力都足够支撑围油栏浮于水面。在溢油事故发生后， 只有及时有效地布放围油栏对溢油进行围控，才能更好地

10、进行后续处理，把海上溢油危害降到最低。现有围油栏难以同时满足储存运输方便、布放迅速及 时、重复利用性高等要求，而本文构想的磁力围油栏具有以上所述优点。2.应用价值：丙烯酸酯聚合物吸油树脂及磁粉价格理想，制成的围油栏能够在吸油膨胀后快速吸附聚合，迅速形成包围圈，省时省力。同时，因所用树脂本身的特性，磁力围油栏在使用过 后能够进行回收利用，回收过程中还可将其吸收的油污提取出来进行二次利用。本文构想 的磁力围油栏在快速有效地防止海面油污扩散、实现资源的重复利用等方面有着重要意 义。三、作品推荐推荐者 情况（1）姓名柯冉绚性别女年龄39职称副教授工作单位集美大学航海学院通讯地址厦门市集美区嘉庚路1号邮

11、政编码361021单位电话0592 6181767邮箱keran xua 对申报者申报情况 的真实性做出阐述该作品关于磁力围油栏的方案设计，是申报小组经过资 料搜寻，国内外产品查询，了解围油栏发展历程和研究现状 后；针对有效围控油污，存储、运输方便，材料可重复使用 等特性，设计的新型围油栏。该方案设计申报真实。对作品的意义、水 平、创新性、应用价 值做出评价紧密联系本届创新大赛的主题“和谐水运”，该作品从 环保理念出发，设计了新型的磁力围油栏，进行结构设计和 参数设计，从而改善围油栏的效能，使之更好地处理溢油事 故，控制海上风险，服务于海洋环境保护。作品应用价值高， 意义深远，很好体现了大学生的创新水平。推荐者签名及所在单位签章推荐者（签名）：年 月日推荐者单位（签章）推荐者 情况（2）姓名性别年龄职称工作单位通讯地址邮政编码单位电话邮箱对申报者申报情况 的真实性做出阐述对作品的意义、水 平、创新性、应用价 值做出评价推荐者签名及所在单位签章推荐者（签名）：年 月日推荐者单位（签章）各高校评审委员 会初评意见评委签名：年 月日学校组织协调机 构确认并盖章（教务处代章）年 月日全国大学生水运创新大赛作品申报书四、大赛组织委员会秘书处资格与形式审查组委会秘书处资格审查意见（