Inżynieria morska

Nie mylić z inżynierią morską .

„Inżynieria oceaniczna” przekierowuje tutaj. Aby zapoznać się z projektami statków i łodzi podwodnych, zobacz Architektura marynarki wojennej .

Aby zapoznać się z dyscypliną naukową zajmującą się badaniem oceanów, zobacz Oceanografia .

Ten artykuł dotyczy dziedziny inżynierii projektowania. Dla inżyniera operacyjnego, zwanego także inżynierem morskim, patrz oficer inżynieryjny (statek) .

Inżynierowie morscy przeglądający plany statków

Inżynieria morska to inżynieria łodzi , statków, łodzi podwodnych i wszelkich innych statków morskich . Obejmuje to również inżynierię innych systemów i struktur oceanicznych – określaną w niektórych kręgach akademickich i zawodowych jako „inżynieria oceaniczna”.

Inżynieria morska stosuje szereg nauk inżynieryjnych, w tym inżynierię mechaniczną , elektrotechnikę , inżynierię elektroniczną i informatykę , do rozwoju, projektowania, obsługi i konserwacji systemów napędowych jednostek pływających i oceanicznych. Obejmuje to między innymi elektrownie i napędy, maszyny, rurociągi, systemy automatyki i sterowania dla wszelkiego rodzaju pojazdów morskich, a także konstrukcje przybrzeżne i morskie.

Historia

Archimedes jest tradycyjnie uważany za pierwszego inżyniera morskiego, który w starożytności opracował szereg systemów inżynierii morskiej. Nowoczesna inżynieria morska sięga początków rewolucji przemysłowej (początek XVIII wieku).

W 1712 roku Thomas Newcomen , kowal , stworzył silnik parowy do wypompowywania wody z kopalni . W 1807 roku Robert Fulton z powodzeniem użył silnika parowego do napędzania statku przez wodę. Statek Fultona wykorzystywał silnik do napędzania małego drewnianego koła łopatkowego jako morskiego układu napędowego . Integracja silnika parowego z jednostką pływającą w celu stworzenia morskiego silnika parowego był początkiem zawodu inżyniera morskiego. Zaledwie dwanaście lat po pierwszej podróży Fultona Clermont , Savannah była pierwszą podróżą morską z Ameryki do Europy. Około 50 lat później koła łopatkowe napędzane parą osiągnęły szczyt wraz z powstaniem Great Eastern , który był tak duży jak jeden z dzisiejszych statków towarowych, miał 700 stóp długości i ważył 22 000 ton. Parowce z łopatkami stałyby się czołowymi zawodnikami przemysłu statków parowych przez następne trzydzieści lat, aż pojawił się następny rodzaj napędu.

Znaczenie i zakres

Dla prawie każdego człowieka na Ziemi ocean jest głęboko powiązany z codziennym życiem. Pokrywając ponad trzy czwarte powierzchni Ziemi, przez ocean przepływa około 80 procent światowego handlu pod względem wielkości i 70 procent pod względem wartości. Na drodze komunikacji cyfrowej kable transoceaniczne przenoszą 99 procent ruchu sygnałów cyfrowych na całym świecie. Ponadto 40 procent światowej populacji mieszka w promieniu 100 km od linii brzegowej. Z ekologicznego punktu widzenia ocean zawiera ogromną większość żyjących na Ziemi gatunków i biomasy, zapewnia znaczną część pożywienia (nawet tym żyjącym na lądzie) i pomaga regulować globalny klimat . Te rzeczy sprawiają, że ocean jest integralną częścią codziennego życia; mając to na uwadze, inżynieria morska ma na celu odkrycie nowych metod wykorzystania oceanu z korzyścią dla ludzkości.

Pomimo bliskiego związku ludzi z oceanem, wiele pozostaje nieznanych na temat samego oceanu. Szacuje się, że 80 procent dna oceanów pozostaje niezbadanych, a ponad 90 procent gatunków oceanów pozostaje nieodkrytych przez naukę. Co więcej, realizacja projektów inżynieryjnych na oceanach wiąże się z wieloma wyjątkowymi wyzwaniami — takimi jak korozja słonej wody , siły hydrodynamiczne i hydromechaniczne , oddalenie lokalizacji projektów i ekstremalne temperatury — które inżynierowie muszą pokonać, aby pomyślnie zaprojektować systemy oceaniczne.

Powiązane pola

Architektura marynarki wojennej

W inżynierii statków morskich architektura morska dotyczy ogólnego projektu statku i jego napędu przez wodę, podczas gdy inżynieria morska zapewnia funkcjonowanie systemów statku zgodnie z projektem. Chociaż mają odrębne dyscypliny, architekci marynarki wojennej i inżynierowie morscy często pracują ramię w ramię.

Inżynieria oceaniczna (i połączenie z inżynierią morską)

Inżynieria oceaniczna dotyczy innych struktur i systemów w oceanie lub w jego pobliżu, w tym platform morskich , konstrukcji przybrzeżnych, takich jak mola i porty , oraz innych systemów oceanicznych, takich jak konwersja energii fal oceanicznych i podwodne systemy podtrzymywania życia . To w rzeczywistości czyni inżynierię oceaniczną odrębną dziedziną od inżynierii morskiej, która zajmuje się konkretnie projektowaniem i zastosowaniem systemów pokładowych. Jednak ze względu na podobną nomenklaturę i wiele nakładających się podstawowych dyscyplin (np hydrodynamika , hydromechanika i materiałoznawstwo ), „inżynieria oceaniczna” czasami funkcjonuje pod ogólnym terminem „inżynieria morska”, zwłaszcza w przemyśle i środowisku akademickim poza Stanami Zjednoczonymi. Ta sama kombinacja została zastosowana w pozostałej części tego artykułu.

Oceanografia

Oceanografia to dziedzina nauki zajmująca się pozyskiwaniem i analizą danych w celu scharakteryzowania oceanu. Chociaż odrębne dyscypliny, inżynieria morska i oceanografia są ze sobą ściśle powiązane: inżynierowie morscy często wykorzystują dane zebrane przez oceanografów do projektowania i badań, a oceanografowie używają narzędzi zaprojektowanych przez inżynierów morskich (dokładniej inżynierów oceanograficznych), aby pogłębić swoje zrozumienie i eksplorację ocean.

Inżynieria mechaniczna

Inżynieria morska obejmuje wiele aspektów inżynierii mechanicznej . Jednym z przejawów tego związku jest konstrukcja pokładowych systemów napędowych. Inżynierowie mechanicy projektują główną napędową , aspekty zasilania i mechanizacji funkcji statku, takie jak sterowanie, kotwiczenie , przeładunek , ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja wewnętrzna i zewnętrzna komunikacja oraz inne powiązane wymagania. Wytwarzanie energii elektrycznej i dystrybucja energii elektrycznej systemy są zwykle projektowane przez ich dostawców; jedyną odpowiedzialnością projektową inżynierii morskiej jest instalacja.

Ponadto zrozumienie zagadnień inżynierii mechanicznej , takich jak dynamika płynów , mechanika płynów , liniowa teoria fal , wytrzymałość materiałów , mechanika konstrukcji i dynamika konstrukcji , ma zasadnicze znaczenie dla repertuaru umiejętności inżyniera morskiego. Te i inne przedmioty inżynierii mechanicznej stanowią integralną część programu nauczania inżynierii morskiej.

Inżynieria lądowa

inżynierii lądowej odgrywają ważną rolę w wielu projektach inżynierii morskiej, takich jak projektowanie i budowa struktur oceanicznych, mostów i tuneli oceanicznych oraz projektowanie portów / przystani.

Elektronika i Robotyka

Inżynieria morska często zajmuje się dziedzinami elektrotechniki i robotyki , zwłaszcza w zastosowaniach związanych z wykorzystaniem kabli głębinowych i UUV.

Kable głębinowe

Szereg transoceanicznych kabli światłowodowych jest odpowiedzialnych za połączenie większości światowej komunikacji za pośrednictwem Internetu , przenosząc aż 99 procent całkowitego globalnego ruchu internetowego i sygnałowego. Kable te muszą być zaprojektowane tak, aby wytrzymać środowiska głębinowe, które są odległe i często bezlitosne, z ekstremalnymi ciśnieniami i temperaturami, a także potencjalną ingerencją rybołówstwa , trałowania i życia morskiego .

Autonomia i sieci UUV

Korzystanie z bezzałogowych pojazdów podwodnych (UUV) może przynieść korzyści dzięki zastosowaniu autonomicznych algorytmów i sieci. Inżynierowie morscy chcą dowiedzieć się, w jaki sposób postęp w zakresie autonomii i sieci może zostać wykorzystany do ulepszenia istniejących technologii UUV i ułatwienia rozwoju bardziej wydajnych pojazdów podwodnych.

Inżynieria naftowa

Znajomość inżynierii morskiej okazuje się przydatna w dziedzinie inżynierii naftowej , ponieważ hydrodynamika i integracja dna morskiego są kluczowymi elementami w projektowaniu i konserwacji morskich platform wiertniczych .

Wyzwania specyficzne dla inżynierii morskiej

Obciążenie hydrodynamiczne

W ten sam sposób, w jaki inżynierowie budownictwa lądowego projektują budynki i mosty pod obciążeniem wiatrem, inżynierowie morscy projektują statki lub łodzie podwodne uderzane przez fale miliony razy w ciągu całego okresu eksploatacji statku.

Stabilność

Każdy statek morski ma stałą potrzebę stabilności hydrostatycznej. Architekt marynarki wojennej , podobnie jak projektant samolotów, troszczy się o stabilność . To, co czyni pracę architekta marynarki wojennej wyjątkową, to fakt, że statek działa jednocześnie w dwóch płynach: wodzie i powietrzu. Nawet po zaprojektowaniu i wypuszczeniu statku na morze inżynierowie morscy stają przed wyzwaniem zrównoważenia ładunku, ponieważ pionowe układanie kontenerów zwiększa masę statku i przesuwa środek ciężkości wyżej. Ciężar paliwa również stanowi problem, ponieważ nachylenie statku może powodować przemieszczanie się cieczy, co prowadzi do braku równowagi. Na niektórych statkach temu przesunięciu można przeciwdziałać, przechowując wodę w większych balastowych . Inżynierowie morscy są odpowiedzialni za zadanie równoważenia i śledzenia paliwa i wody balastowej na statku.

Korozja

Słonowodne środowisko, z jakim stykają się statki pełnomorskie, czyni je bardzo podatnymi na korozję. W każdym projekcie inżynierowie morscy zajmują się ochroną powierzchni i zapobieganiem korozji galwanicznej . Korozja może być zahamowana przez ochronę katodową poprzez wprowadzenie kawałków metalu (np. cynku) . ) służyć jako „anoda protektorowa” w reakcji korozji. Powoduje to korozję metalu zamiast kadłuba statku. Innym sposobem zapobiegania korozji jest wysyłanie kontrolowanej ilości niskiego prądu stałego przez kadłub statku, zmieniając w ten sposób ładunek elektryczny kadłuba i opóźniając początek korozji elektrochemicznej.

Przeciwporostowe

Anti-fouling to proces eliminowania organizmów obturacyjnych z istotnych elementów systemów wody morskiej. W zależności od charakteru i lokalizacji wzrostu morskiego proces ten odbywa się na wiele różnych sposobów:

• Organizmy morskie mogą rosnąć i przyczepiać się do powierzchni zewnętrznych wlotów ssących służących do pozyskiwania wody do układów chłodzenia. Elektrochlorowanie polega na przepuszczaniu wysokiego prądu elektrycznego przez wodę morską, zmieniając skład chemiczny wody w celu wytworzenia podchlorynu sodu , usuwając wszelką biomaterię.
• Elektrolityczna metoda przeciwporostowa polega na przepuszczaniu prądu elektrycznego przez dwie anody (Scardino, 2009). Te anody zazwyczaj składają się z miedzi i aluminium (lub alternatywnie z żelaza ). Pierwszy metal, anoda miedziana , uwalnia swój jon do wody, tworząc środowisko zbyt toksyczne dla biomaterii. Drugi metal, aluminium, pokrywa wnętrze rur, aby zapobiec korozji.
• Inne formy wzrostu morskiego, takie jak małże i glony, mogą przyczepiać się do dna kadłuba statku. Ten wzrost zakłóca gładkość i jednorodność kadłuba statku, powodując, że statek ma mniej hydrodynamiczny kształt, co powoduje, że jest wolniejszy i mniej paliwooszczędny. Naroślom morskim na kadłubie można zaradzić, stosując specjalną farbę, która zapobiega rozwojowi takich organizmów.

Kontrola zanieczyszczeń

Emisja siarki

Spalanie paliw żeglugowych uwalnia szkodliwe zanieczyszczenia do atmosfery. Statki oprócz ciężkiego oleju opałowego spalają morski olej napędowy . Ciężki olej opałowy, będąc najcięższym z rafinowanych olejów , podczas spalania uwalnia dwutlenek siarki . Emisje dwutlenku siarki mogą potencjalnie zwiększać kwasowość atmosfery i oceanów, powodując szkody dla życia morskiego. Jednak ciężki olej opałowy można spalać tylko na wodach międzynarodowych z powodu powstałego zanieczyszczenia. Jest komercyjnie korzystny ze względu na opłacalność w porównaniu z innymi paliwami żeglugowymi. Przewiduje się, że ciężki olej opałowy zostanie wycofany z użytku komercyjnego do roku 2020 (Smith, 2018).

Zrzut oleju i wody

Woda, olej i inne substancje gromadzą się na dnie statku w tak zwanej zęzie. Woda zęzowa jest wypompowywana za burtę, ale musi przejść test progowy zanieczyszczenia wynoszący 15 ppm (części na milion) oleju, który ma zostać zrzucony. Woda jest badana i albo odprowadzana, jeśli jest czysta, albo zawracana do zbiornika retencyjnego w celu oddzielenia przed ponownym badaniem. Zbiornik, do którego jest wysyłany z powrotem, separator wody zaolejonej, wykorzystuje grawitację do oddzielania płynów ze względu na ich lepkość. Statki powyżej 400 ton brutto są zobowiązane do przewozu sprzętu do oddzielania ropy od wody zęzowej. Ponadto, zgodnie z wymogami konwencji MARPOL, wszystkie statki powyżej 400 ton brutto i wszystkie tankowce powyżej 150 ton brutto są zobowiązane do rejestrowania wszystkich transferów ropy w księdze zapisów (EPA, 2011).

Kawitacja

Kawitacja to proces tworzenia się pęcherzyków powietrza w cieczy w wyniku parowania tej cieczy w obszarze niskiego ciśnienia. Ten obszar niskiego ciśnienia obniża temperaturę wrzenia cieczy, umożliwiając jej odparowanie do stanu gazowego. W pompach może dojść do kawitacji, która może spowodować uszkodzenie wirnika, który porusza ciecze w układzie. Kawitacja jest również widoczna w napędzie. Kieszenie niskiego ciśnienia tworzą się na powierzchni łopat śmigła wraz ze wzrostem jego obrotów na minutę (IIMS, 2015). Kawitacja na śrubie napędowej powoduje małą, ale gwałtowną implozję, która może wypaczyć łopatę śruby napędowej. Aby rozwiązać ten problem, więcej ostrzy zapewnia taką samą siłę napędową, ale przy mniejszej prędkości obrotowej. Ma to kluczowe znaczenie dla okrętów podwodnych, ponieważ śruba napędowa musi utrzymywać statek w stosunkowo cichym stanie, aby pozostać w ukryciu. Dzięki większej liczbie łopat śruby napędowej statek jest w stanie osiągnąć taką samą siłę napędową przy niższych obrotach wału.

Aplikacje

Poniższe kategorie zapewniają szereg obszarów zainteresowania, w których inżynierowie morscy kierują swoje wysiłki.

Inżynieria arktyczna

Projektując systemy działające w Arktyce (zwłaszcza sprzęt naukowy, taki jak oprzyrządowanie meteorologiczne i boje oceanograficzne ), inżynierowie morscy muszą pokonać szereg wyzwań projektowych. Sprzęt musi być w stanie pracować w ekstremalnych temperaturach przez dłuższy czas, często przy niewielkiej lub żadnej konserwacji. Stwarza to zapotrzebowanie na wyjątkowo odporne na temperaturę materiały i trwałe, precyzyjne komponenty elektroniczne.

Projektowanie i renowacja wybrzeża

Inżynieria przybrzeżna stosuje mieszankę inżynierii lądowej i innych dyscyplin do tworzenia rozwiązań przybrzeżnych dla obszarów wzdłuż lub w pobliżu oceanu. W ochronie wybrzeży przed fal , erozją i podnoszeniem się poziomu mórz , inżynierowie morscy muszą rozważyć, czy będą korzystać z „szarej” infrastruktury — takiej jak falochron, przepust lub ściana morska wykonana ze skał i betonu — czy też z „zielonej” infrastruktury obejmującej rośliny wodne, namorzyny i/lub bagna ekosystemów. Stwierdzono, że budowa i utrzymanie szarej infrastruktury jest droższe, ale może zapewniać lepszą ochronę przed siłami oceanu w środowisku fal o wysokiej energii. Zielone rozwiązanie jest generalnie tańsze i lepiej zintegrowane z lokalną roślinnością, ale może być podatne na erozję lub uszkodzenia, jeśli zostaną wykonane niewłaściwie.W wielu przypadkach inżynierowie wybiorą podejście hybrydowe, które łączy w sobie elementy zarówno rozwiązań szarych, jak i zielonych.

Systemy głębinowe

Podtrzymywania życia

Projektowanie podwodnych systemów podtrzymywania życia, takich jak podwodne komory do nurkowania hiperbarycznego, stanowi unikalny zestaw wyzwań wymagających szczegółowej wiedzy na temat zbiorników ciśnieniowych, fizjologii nurkowania i termodynamiki. Wśród nowszych osiągnięć w podwodnych systemach podtrzymywania życia znajduje się oceaniczne siedlisko kosmiczne zaprojektowane przez Winslowa Burlesona i Michaela Lombardiego. Prototyp przypomina podwodny namiot i podobno spełnia wszystkie funkcje podtrzymywania życia nurków.

Bezzałogowe pojazdy podwodne

Inżynierowie morscy mogą projektować lub często wykorzystywać bezzałogowe pojazdy podwodne , które działają pod wodą bez człowieka na pokładzie. UUV często wykonują prace w miejscach, które w przeciwnym razie byłyby niemożliwe lub trudno dostępne dla ludzi ze względu na szereg czynników środowiskowych (np. głębokość, oddalenie i/lub temperaturę). UUV mogą być zdalnie sterowane przez ludzi, półautonomiczne lub autonomiczne .

Czujniki i oprzyrządowanie

Rozwój nauk oceanograficznych , inżynierii podwodnej oraz zdolności do wykrywania, śledzenia i niszczenia okrętów podwodnych ( wojna przeciw okrętom podwodnym ) wymagał równoległego rozwoju wielu morskich instrumentów naukowych i czujników . Światło widzialne nie jest przenoszone daleko pod wodą, więc medium do transmisji danych jest przede wszystkim akustyczne . Dźwięk o wysokiej częstotliwości służy do pomiaru głębokości oceanu, określania charakteru dna morskiego i wykrywania zanurzonych obiektów. Im wyższa częstotliwość, tym wyższa definicja zwracanych danych. Sound Navigation and Ranging lub SONAR został opracowany podczas pierwszej wojny światowej w celu wykrywania okrętów podwodnych i został znacznie udoskonalony aż do dnia dzisiejszego. Okręty podwodne podobnie wykorzystują sprzęt sonarowy do wykrywania i namierzania innych okrętów podwodnych i statków nawodnych oraz do wykrywania zanurzonych przeszkód, takich jak góry podwodne , które stanowią przeszkodę nawigacyjną. Proste echosondy skierowany prosto w dół i może podać dokładny odczyt głębokości oceanu (lub spojrzeć w górę na spód lodu morskiego). Bardziej zaawansowane echosondy wykorzystują wiązkę lub dźwięk w kształcie wachlarza lub wiele wiązek , aby uzyskać bardzo szczegółowe obrazy dna oceanu. Systemy o dużej mocy mogą penetrować glebę i skały dna morskiego, dostarczając informacji o geologii dna morskiego i są szeroko stosowane w geofizyce do odkrywania węglowodorów lub do badań inżynieryjnych. W komunikacji podwodnej bliskiego zasięgu możliwa jest transmisja optyczna, głównie z wykorzystaniem niebieskich laserów . Mają one dużą przepustowość w porównaniu z systemami akustycznymi, ale zasięg wynosi zwykle zaledwie kilkadziesiąt metrów, najlepiej w nocy. Oprócz komunikacji akustycznej i nawigacji opracowano czujniki do pomiaru parametrów oceanów, takich jak temperatura, zasolenie , poziom tlenu i inne właściwości, w tym poziomy azotanów, poziomy śladowych substancji chemicznych i środowiskowego DNA . W branży panuje trend w kierunku mniejszych, dokładniejszych i bardziej przystępnych cenowo systemów, które mogą być kupowane i używane przez wydziały uniwersyteckie i małe firmy, a także duże korporacje, organizacje badawcze i rządy. Czujniki i przyrządy są montowane w autonomicznych i zdalnie sterowanych systemach oraz statkach i umożliwiają tym systemom podejmowanie zadań, które dotychczas wymagały kosztownej platformy z ludzką załogą. Produkcja czujników i przyrządów morskich odbywa się głównie w Azji, Europie i Ameryce Północnej. Produkty reklamowane są w czasopismach specjalistycznych oraz poprzez Targi takie jak np Oceanology International i Ocean Business , które pomagają zwiększyć świadomość produktów.

Inżynieria środowiska

zrównoważony rozwój środowiskowy jest ważnym elementem ochrony ekosystemów oceanicznych i zasobów naturalnych . Przypadki, w których inżynierowie morscy czerpią korzyści ze znajomości inżynierii środowiska, obejmują tworzenie łowisk , usuwanie wycieków ropy i tworzenie rozwiązań przybrzeżnych .

Systemy morskie

Szereg systemów zaprojektowanych w całości lub w części przez inżynierów morskich jest używanych na morzu - z dala od linii brzegowych.

Morskie platformy wiertnicze

Projektowanie morskich platform wiertniczych wiąże się z szeregiem wyzwań związanych z inżynierią morską. Platformy muszą być w stanie wytrzymać prądy oceaniczne , siły fal i korozję morską , pozostając integralną strukturalnie i całkowicie zakotwiczoną w dnie morskim . Ponadto komponenty wiertnicze muszą być zaprojektowane tak, aby sprostać tym samym wyzwaniom, z wysokim współczynnikiem bezpieczeństwa , aby zapobiec zanieczyszczeniu oceanu przez wycieki i wycieki ropy.

Morskie farmy wiatrowe

Morskie farmy wiatrowe napotykają wiele podobnych wyzwań inżynierii morskiej jak platformy wiertnicze. Stanowią źródło energii odnawialnej o wyższej wydajności niż farmy wiatrowe na lądzie, a jednocześnie napotykają mniejszy opór ze strony ogółu społeczeństwa ( zob. NIMBY ).

Energia fal oceanicznych

Inżynierowie morscy nadal badają możliwość wykorzystania energii fal oceanicznych jako realnego źródła energii do zastosowań rozproszonych lub sieciowych . Zaproponowano wiele projektów i zbudowano liczne prototypy, ale problem wykorzystania energii fal w opłacalny sposób pozostaje w dużej mierze nierozwiązany.

Projekt portu i portu

Inżynier morski może również zajmować się planowaniem, tworzeniem, rozbudową i modyfikacją projektów portów i portów . Porty mogą być naturalne lub sztuczne i chronić zakotwiczone statki przed wiatrem, falami i prądami. Porty można zdefiniować jako miasto, miasteczko lub miejsce, w którym statki są cumowane, ładowane lub rozładowywane. Porty zwykle znajdują się w porcie i składają się z jednego lub więcej pojedynczych terminali obsługujących określony ładunek, w tym pasażerów, ładunek masowy lub ładunek kontenerowy . Inżynierowie morscy planują i projektują różne typy terminali morskich i konstrukcji znajdujących się w portach i muszą rozumieć obciążenia wywierane na te konstrukcje w trakcie ich eksploatacji.

Ratunek i powrót do zdrowia

podwodnego i odzyskiwania są stale modyfikowane i ulepszane, aby znaleźć i odzyskać wraki statków i inne cenne przedmioty zagubione w oceanie. Inżynierowie morscy służą pomocą na każdym etapie tego procesu – od planowania poszukiwań, poprzez dokumentację miejsc wraków, aż po fizyczne odzyskanie całych statków, artefaktów lub ich części. Istnieje wiele słynnych przykładów wraków statków, ale odzyskanie obejmuje Squalus (później przemianowany na USS Sailfish (SS-192) ) i Projekt Azorian, potajemne odzyskanie części radzieckiego okrętu podwodnego K-219 przez US Navy i CIA w 1974 roku na pokładzie Glomar Explorer .

Kariera

Przemysł

Dzięki zróżnicowanemu zapleczu inżynieryjnemu inżynierowie morscy pracują na różnych stanowiskach w branży we wszystkich dziedzinach matematyki, nauki, technologii i inżynierii. Kilka firm, takich jak Oceaneering International i Van Oord , specjalizuje się w inżynierii morskiej, podczas gdy inne firmy konsultują się z inżynierami morskimi w przypadku konkretnych projektów. Takie doradztwo często występuje w przemyśle naftowym, a firmy takie jak Exxon Mobil i British Petroleum zatrudniają inżynierów morskich do zarządzania aspektami ich projektów wiertniczych na morzu.

Wojskowy

Inżynieria morska nadaje się do wielu zastosowań wojskowych - głównie związanych z marynarką wojenną . Seabees Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych , Korpus Inżynierów Budownictwa i Oficerowie Służby Inżynieryjnej często wykonują prace związane z inżynierią morską. Kontrahenci wojskowi (zwłaszcza ci w stoczniach marynarki wojennej) i Army Corps of Engineers również odgrywają rolę w niektórych projektach inżynierii morskiej.

Oczekiwany wzrost

W 2012 r. średnie roczne zarobki inżynierów morskich w USA wyniosły 96 140 USD, przy średnich zarobkach godzinowych 46,22 USD. Przewiduje się, że inżynieria morska jako dziedzina wzrośnie o około 12% od 2016 do 2026 r. Obecnie zatrudnionych jest około 8200 architektów i inżynierów morskich, jednak oczekuje się, że liczba ta wzrośnie do 9200 do 2026 r. (BLS, 2017). Wynika to przynajmniej częściowo z krytycznej roli przemysłu żeglugowego w globalnym łańcuchu dostaw; 80% światowego handlu pod względem wielkości odbywa się za granicą za pośrednictwem blisko 50 000 statków, z których wszystkie wymagają inżynierów morskich na pokładzie i na lądzie (ICS, 2017). Ponadto energia morska nadal rośnie i istnieje większe zapotrzebowanie na nią rozwiązań przybrzeżnych ze względu na podnoszenie się poziomu mórz .

Edukacja

Statek szkoleniowy Golden Bear zacumował w California Maritime Academy.

Uczelnie morskie zajmują się nauczaniem i szkoleniem studentów w zawodach związanych z morzem. Inżynierowie morscy mają na ogół tytuł licencjata w dziedzinie inżynierii morskiej, technologii inżynierii morskiej lub inżynierii systemów morskich. Praktyka jest ceniona przez pracodawców obok tytułu licencjata.

Profesjonalne instytucje

• IMarEST
• Towarzystwo Technologii Podwodnej
• Towarzystwo Inżynierii Oceanicznej IEEE
• Instytut Inżynierii i Badań Morskich
• Indyjski Uniwersytet Morski
• Królewski Instytut Architektów Marynarki Wojennej (RINA)
• Society of Naval Architects and Marine Engineers (SNAME) to ogólnoświatowe stowarzyszenie, które koncentruje się na rozwoju przemysłu morskiego. Firma SNAME została założona w 1893 roku.
• Amerykańskie Towarzystwo Inżynierów Marynarki Wojennej (ASNE)

Stopnie z inżynierii oceanicznej

Szereg instytucji – w tym MIT , UC Berkeley , Akademia Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych i Texas A&M University – oferuje czteroletnie studia licencjackie z inżynierii oceanicznej. Akredytowane programy składają się z podstawowych przedmiotów matematycznych i ścisłych, takich jak rachunek różniczkowy , statystyka , chemia i fizyka ; podstawowe inżynierskie , takie jak statyka , dynamika , elektrotechnika i termodynamika ; oraz bardziej specjalistyczne przedmioty, takie jak analiza strukturalna oceanów , hydromechanika i zarządzanie wybrzeżami .

Absolwenci inżynierii oceanicznej biorą udział w zajęciach z bardziej zaawansowanych, dogłębnych przedmiotów, prowadząc badania w celu ukończenia pracy magisterskiej. Massachusetts Institute of Technology oferuje stopnie magisterskie i doktoranckie , szczególnie w dziedzinie inżynierii oceanicznej. Ponadto MIT jest współgospodarzem wspólnego programu z Woods Hole Oceanographic Institution dla studentów studiujących inżynierię oceaniczną i inne tematy związane z oceanami na poziomie magisterskim.

Czasopisma i konferencje

Czasopisma dotyczące inżynierii oceanicznej obejmują Ocean Engineering , IEEE Journal of Oceanic Engineering oraz Journal of Waterway, Port, Coastal i Ocean Engineering .

Konferencje w dziedzinie inżynierii morskiej obejmują konferencję i wystawę OCEANS Towarzystwa Inżynierii Oceanicznej IEEE oraz Europejską Konferencję Energii Fal i Pływów (EWTEC).

Osiągnięcia inżynierii morskiej

• Delta Works to seria 13 projektów mających na celu ochronę Holandii przed powodziami z Morza Północnego. Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Budownictwa uznało go za jeden z „Siedmiu cudów współczesnego świata”.
• Od kwietnia 2021 roku dwadzieścia dwie osoby zeszły do ​​Głębi Challengera , najniższego punktu oceanu na Ziemi, znajdującego się w Rowie Mariańskim .
• Odzyskanie radzieckiego okrętu podwodnego K-219 przez wspólny zespół inżynierów US Navy i CIA na pokładzie Glomar Explorer .

Znani inżynierowie morscy

W przemyśle

• Pieter van Oord, dyrektor generalny Royal van Oord

W środowisku akademickim

• Michael E. McCormick, emerytowany profesor Wydziału Architektury Marynarki Wojennej i Inżynierii Oceanicznej Akademii Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych i pionier badań nad energią fal

W mediach i kulturze popularnej

• Inżynierowie morscy odegrali ważną rolę w usuwaniu wycieków ropy, takich jak Exxon Valdez i British Petroleum .
• Dokument Jamesa Camerona Deepsea Challenge przedstawia historię zespołu, który zbudował łódź podwodną, ​​w której Cameron dokonał pierwszego samodzielnego zejścia do Challenger Deep , najniższego punktu w oceanie na Ziemi.

Zobacz też

• Maszynownia – Przestrzeń, w której na statku zainstalowana jest maszyna napędowa
• Oficer inżynieryjny (statek) - Licencjonowany marynarz odpowiedzialny za urządzenia napędowe i systemy wsparcia
• Architektura morska
• Elektronika morska - elektronika (urządzenia) zaprojektowana i sklasyfikowana do użytku w środowisku morskim na pokładach statków i jachtów, gdzie wpływ słonej wody może zakłócić jej normalne funkcjonowanie Strony wyświetlające opisy danych wiki jako rozwiązanie awaryjne
• Naval Architecture – Dyscyplina inżynierska zajmująca się projektowaniem i budową jednostek pływających
• Oceanografia - badanie procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących w oceanie