随着人类近年来对海洋工程的重视和开发，世界各国对深海静水压力试验系统的 研究都极为重视，深海静水压力试验装置主要是用于对水下设备的耐压性能进行检测， 其中压力试验在深海设备设计研发过程扮演着至关重要的作用。国外针对各类深海设备 的结构模型进行了各种压力模拟试验研究，主要有美国、日本、俄罗斯、英国及意大利 等国家，他们在深海压力模拟研究方面取得了显著的成果；相对于国外，我国在深海静 水压力试验系统方面的研究起步比较晚，主要在上海交通大学、天津大学、中国科学研 究院、哈尔滨工程大学和中国船舶科学研究中心等机构进行研究，但是发展速度很快[6]。82769

目前国内外深海环境模拟设备基本可分为以下三类：静水压力试验设备、部分模 拟水下空间的试验设备和实验室模拟水下空间的试验设备，约 98%的现有设备属于第一 类；在深海高压环境模拟设备中常进行水下设备的结构强度实验、水密检测、对材料的 化学性能检测、生物有机体测试和深海环境下各种传递介质的特性分析[7]。下图 1-1 是 在高压环境下，压力容器、深海探测器等结构的强度实验，结构元件可静态或动态，在 高压舱内进行试验的系统简图如图 1-2。

图 1-1 在实验舱内验证设备在高压下的强度

图 1-2 深海高压环境模拟实验舱内进行实验的系统简图

1 国外现有模拟压力装置

世界上第一个压力式的海洋模拟装置是意大利海军在 1912 年建造的，应用于潜艇

发展的需要，可用于 61 米、重 400 吨的潜艇的压力试验研究，此压力容器长 71。7 米，

内径 7。93 米，模拟水深 91。5 米的压力环境。论文网

美国一家海军船厂在 1951 年建造了一个内径 9。15 米，长 22。9 米的大规模压力筒， 该压力筒试验压力达到 4。2MPa，可用于循环压力达到（0~4）MPa/min 的疲劳试验。该 压力筒的一个弊端是其端盖是焊接在筒上的，每次试验都需要将封头切割后再焊接上， 工作效率及可靠性都较低。针对海下耐压设备的外压疲劳测试需要，美国在 70 年代又 相继开发了 3 个大型压力装置，其压力峰值最高可达 70MPa。

美国西南研究院 SWRI 于 2001 年设计出模拟深海 3900 多米的压力模拟器。如图 1-3

所示，装置采用高强度钢制造，内径达 1。27 米，长 7。3 米，壁厚 127mm，有效用于近 海零部件的测试。

图 1-3 SWRI 高压测试舱

在 2012 年，俄罗斯的 Krylow 造船厂设计的深海压力模拟装置，该装置最高可模 拟 150MPa 的高压，用于深海 1。5 万米深的环境压力模拟，其内部空间很大，有效空间 可达 1800mm×5500mm。

图 1-4 海底原位检测站 图 1-5 JAMSTEC 深海模拟试验高压舱

美国 MBARI 为了保护用于深海搜集海水样品及不同物质的遗传物质的精密仪器， MBARI 设计了一个高压舱，开发了深海海底原位检测站，如图 1-4 所示。

日本 JAMSTEC 设计了可模拟 15000 米的深水高压舱，该高压舱最高工作压力达到 147MPa。

1。2。2 国内现有模拟压力装置

上海交通大学分别研制了 2000 米深海模拟试验装置和 4000 米深海高压模拟试验

装置，用于水下设备结构强度和稳定性试验。如图 1-5 所示。

a）2000 米 b）4000 米

图 1-5 上海交大的模拟装置

天津大学自主研制的深海压力舱，用于深水石油专用构件的全尺寸试验。该装置 内径 1。6 米，长 11。5 米，可模拟 4300 米水深压力（承压能力 43MPa），其内部充水， 且内部安装有深海高速摄像机，能够对设备试验过程进行全程视频监控与记录。 深海静水压力试验系统国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_97226.html