综合安全评估在自升式钻井船安装简易平台中的应用
自升式平台论文：D80型升降系统胜利十号平台的应用
自升式平台论文：D80型升降系统胜利十号平台的应用摘要：随着我国海洋石油勘探开发及海洋工程领域的不断发展，越来越多的高技术含量、高附加值产品如船舶、平台等海工装备得以开发并投入使用。
“胜利十号”是近年中石化集团公司投资兴建的一条自升式钻井平台，是在总结中油海5、6、7、8号等平台设计的基础上，对平台结构和设备布置进行的优化。
文章以该类型的平台为例，探讨d80升降装置的制作安装易出现的问题及升降系统操作应注意的事项，以供业内人士参考。
关键词：自升式平台；d80；升降系统；电机海上自升式平台在我国海上油田的勘探开发中，占据着非常重要的地位。
由于平台远离陆地，环境恶劣复杂，海洋油气开发由于诸多条件的限制处在高度危险的环境中，因此设备的技术含量较高，而且价格昂贵，发生故障造成的损失也较大。
升降系统是平台极其重要的组成部分。
事实分析证明，自升式平台的事故有一半以上发生在拖航和升降平台的时候。
据统计，在所有海上移动式平台中，自升式平台的事故约占全部平台事故损失数量的75%。
研究升降系统安装、维护和使用，排除系统故障，对于提高平台的整体安全性能，降低设备维护维修运行费用，减少海上施工作业成本，减少升降船时间，提高海上平台生产效率，避免灾害性事故带来的影响等不良后果都有着非常重要的作用。
2010年5月，大船重工海洋工程公司为中石化胜利海洋钻井公司建造的“胜利十号”自升式钻井平台交付，建造周期12个月。
该平台总长75.21m，型宽53m，型深5.5m，作业水深50m，最大钻井深度 7000m，在同一地点可以钻探最多30口井。
该平台建成投产后成为胜利海洋钻井公司适用水深最大、施工能力最强的钻井平台。
1胜利十号平台升降系统简介升降系统装置安装在桩腿和平台主体的交接处，驱动装置使桩腿和主体作相对的上下运动，目前，自升式平台的升降系统大致分为两大类：一类为齿轮齿条式，另一类为液压油缸顶升式。
目前应用最为广泛是齿轮齿条式，齿轮齿条式升降平台从动力驱动系统上一般有两种方式：即液压驱动和电驱动。
自升式钻井平台稳性计算书的建立及应用探究
自升式钻井平台稳性计算书的建立及应用探究发布时间：2022-09-15T05:18:57.431Z 来源：《科技新时代》2022年4期2月作者：贾永兴[导读] 自升式钻井平台与航行船舶存在较大差异，尤其是在对其稳性展开计算时，计算方法贾永兴中海油田服务股份有限公司河北省廊坊市 065201摘要：自升式钻井平台与航行船舶存在较大差异，尤其是在对其稳性展开计算时，计算方法与模型各不相同，基于此，本文以自升式钻井平台为核心，先行探究该平台稳性计算书的建立要点，继而以CJ46型自升式钻井平台为基础，采用NAPA软件对其稳性展开进一步探究，以供参考。
关键词：自升式钻井平台；稳性计算书；建立及应用引言：自升式钻井平台是一种海洋石油勘探设备。
其运行稳定性与垂直方向的插桩作业和水平方向的抗滑能力密切相关。
现有的嵌入式单元运行稳定性研究仅基于经典理论公式和数值计算结果，忽略水平荷载的影响，简单地将水平荷载和垂直荷载分开讨论。
结果与实际情况相差很大，这将导致桩腿插入不到位的现象。
因此，需要进一步计算自升式钻井平台的稳定性，以提高自升式钻井平台的运行稳定性。
一、自升式钻井平台稳性计算书的建立要点1.波流载荷当平台位于底部时，波浪荷载主要作用在小尺度的桩腿上，桩腿之间的距离也相对较大，相互作用相对较小，因此可以将其视为小尺度的隔离桩，因此可以使用莫里森公式来计算波浪力。
在自存条件下，平台最大工作水深76.2m，最大波高16.46m/s，相应周期为13.5s，表面速度为0.5m/s，极限条件为桩腿位于海底淤泥表面以下3M处。
考虑到波、流入射方向与风荷载方向一致的最危险情况，建立桩腿的sacs模型。
桩腿桁架由弦杆、斜杆、水平杆和内杆组成。
绳架材料的屈服极限为690mpa，其他部件的屈服极限为360MPa，材料的弹性模量定义为200GPa：一旦桩靴位于泥面以下3M处，因此不考虑桩靴的变形和破坏，将桩靴模拟为具有大刚度和屈服极限的构件；将平台主体视为刚性体，与桩腿刚性连接，忽略齿轮箱与机架之间的啮合间隙，平台主体自重均匀分布在三个桩腿上；考虑到海洋生物修正的曳力系数和惯性力系数，根据两端齿间的长度，计算弦架在波浪流力作用下的有效长度，波浪流采用斯托克斯五阶波和恒定流[1]。
自升式钻井平台升船及悬臂梁作业能力评价
（ Ｃ Ｎ ｌ ｉ ｎ ｇ＆ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ． ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ４ ５ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
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第３ ５ 卷
第 ２期
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２ ０ １ ５ 年 ６月
ＯＦＦＳＨＯＲＥ ＯＩ Ｌ
Ｖｂ１ ．３ ５ Ｎ ｏ． ２ Ｊ ｕ ｎ． ２ ０１ ５
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ８ — ２ ３ ３ ６（ ２ ０ １ ５） ０ ２ ． ０ ０ ９ ８ — ０ ４
自升式钻 井平 台升船及悬臂梁 作业能力评价
ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｒ ａ ｉ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ， ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｔ ｕ ｄ ｉ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｉ ｔ ｎ ｇ ｏ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｍ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ａ ｉ ｔ ｎ ｇ ｌ ｏ ａ ｄ ． Ａ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ
自升式钻井平台高效就位与安全控制技术应用
自升式钻井平台高效就位与安全控制技术应用摘要：随着社会经济的发展，我国的自升式钻井平台建设越来越多，自升式的海洋钻井平台工作的安全性与可靠性直接影响了海洋石油的开采能力。
升降装置作为控制平台升降的主体，其平衡控制十分关键。
本文针对平台在升降过程中出现的问题提出控制系统设计的具体方案，提出基于PLC的平台桩腿电机控制的具体方案，为实现自升式钻井平台升降装置的科学使用提供理论支持。
关键词：钻井平台；升降装置；控制系统设计引言随着作业频次的增多，自升式钻井平台在同一平台多次插桩就位作业的情况越来越多，受到老脚印影响，一方面，自升式钻井平台会产生滑移，会出现碰平台或者覆盖不能完全的情况；另一方面，自升式钻井平台的桩腿受力不均会发生一定角度的倾斜，导致升船困难，严重威胁海上大型联合作业的安全。
因此，亟待解决海油田自升式钻井平台精确就位技术难题。
1自升式钻井平台作业设计影响因素分析1.1作业海域水深自升式钻井平台在设计时都有一个适用水深范围，平台的最大作业水深受限于桩腿长度以及作业环境状态下的稳定性；最小作业水深受限于自升式钻井平台采用湿拖拖航时船体吃水及桩靴回收形式。
在拿到作业海域环境参数文件后需要根据文件里的水深参数及波浪参数初选可以适用于该海域的自升式钻井平台资源。
通常只有当自升式钻井平台的最大适用水深大于作业海域的最大水深，同时拖航路线的水深大于自升式钻井平台的最小适用水深，相应的自升式钻井平台才能被作为可用于该海域的候选资源，如果自升式钻井平台采用干拖，拖航路线的水深需要大于干拖驳船的吃水深度，才能满足将自升式钻井平台拖航到目标海域的要求。
1.2作业时间短由于油价回暖，海上作业量大，钻井平台托航频率高，要求托航就位高效完成。
此外，受到海上天气及政府部门等相关手续影响，影响托航就位的实效。
1.3设备能力钻完井作业对自升式钻井平台设备能力的要求主要有对钻井泵组压力及功率、泥浆罐容积、灰罐容量、井控设备参数等的要求。
自升式钻井平台升降装置评估方法研究
１ 升 降 装 置 系 统 组成
升 降装 置 系统 的组 成 包括 ： 高速 输入 端 的升 降 电机 及升 降 电机 尾部 的刹 车 、 一级 高速齿 轮箱 、 二级
中速齿轮 箱 、 三级 低 速齿 轮 箱 及 输 出端 的爬 升齿 轮 （ ７齿 ） 。该 型号升 降装 置 的总减 速 比达 到 了８７ ６ ８ ， 其 原理如 图 １ 示 。升降装 置除 了要 承担平 台 自身 所 的重力外 ， 还要 承受 风和波 流作用 在船 体 、 腿和平 桩 台设 备上 的环境 载荷 及横 向重心偏 移 而产生 的额 外 垂 直载荷 。同时 ， 设 计 上要 求 具 有一 定 安 全 冗余 在 度， 即每个 桩腿 中 的 １套 升 降装 置 失效 后 仍 能 满 足
世界 上 第 一 波 海 洋 钻 井 平 台建 造 高 潮 开 始 于 ２ ０世纪 ７ Ｏ年代 末 ， 至今 大 多 营运 超 过 ３ 。在 恶 ０ａ
某型 号的齿 轮齿 条升 降 装 置 为例 ， 评 估 检查 方 法 对
进行研 究 。
劣 的海洋 环境 条件 下 ， 于 长期 使 用 条件 下 的升 降 处 装 置零部 件存 在不 同程度 的磨 损 （ 例如 ， 电机尾部 的 刹 车机构 磨损 、 高速 齿轮 箱 的箱 体裂纹 、 轮箱 中的 齿 齿 轮磨损 、 升齿 轮 与桩 腿 齿 轮 的磨 损 等 ） 对 自升 爬 ， 式 钻井平 台整体安 全构成 了威 胁口 ］ 。 升 降传 动 装 置是 平 台 的核 心装 备 ， 是 大 型成 也
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R-550D自升式钻井平台升降系统的调试
建造与修理71GUANGDONG SHIPBUILDING 广东造船2021年第1期（总第176期） 作者简介：段谟簿 （1986-），男，工程师。
主要从事船舶平台调试、电装工作。
练博强 （1985-），男，工程师。
主要从事船舶、平台工法研究工作。
收稿日期：2019-10-15R-550D 自升式钻井平台升降系统的调试段谟簿，练博强，蓝巨滔（中船黄埔文冲船舶有限公司，广州510715）摘 要：R-550D 自升式钻井平台中采用电动齿轮式升降系统，该系统由多个升降模块构成，均匀分布在各桩腿两侧。
自升式平台在下水后，依靠其升降系统进行站桩作业，以方便码头舾装的进行。
因此，升降装置需在下水后进行联调试验，以确保其尽快达到可使用状态。
关键词：升降系统；组成；调试中图分类号：U674.38 文献标识码：AJacking System Commissioning Difficulties and Solutions of R-550DJack-up Drilling PlatformDUAN Mobu, LIAN Boqiang, LAN Jutao( CSSC Huangpu WenChong Shipbuilding Co., Ltd., Guangzhou 510715 )Abstract: The R-550D jack-up drilling platform adopts electric gear jacking system, which is composed of several jacking units and evenly distributed on both sides of each pile leg. After launching the jack up platform needs to rely on its jacking system for pile operation, so as to facilitate the outfitting at wharf. Therefore, the jacking device should be jointly commissioned after launching to ensure that it could be used as soon as possible. This paper discusses the commissioning difficulties and solutions of the jacking system of the R-550D jack-up drilling platform.Key words: Jacking System; Composition; Commissioning1 概述自升式钻井平台的升降系统，一般安装在自升式平台的桩腿和平台主体的交界位置，经由升降装置驱动平台主体作升、降运行，以满足海上平台相对高度作业需要。
自升式钻井平台高效就位与安全控制技术应用
技术创新29自升式钻井平台高效就位与安全控制技术应用马超①刘峰②陈建宏①王兴起①①中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司②中海石油（中国）有限天津分公司针对渤海油田海管海缆布置密集化、复杂化给自升式钻井平台调整井作业就位时桩腿挂碰海管海缆风险大、钻井平台抛锚难及就位精度要求高等问题，在调研分析导管架平台和海管海缆分布特征基础上，提出了一套国内领先的自升式钻井平台高效就位和安全控制技术。
该套技术主要包括自升式钻井平台就位防滑移稳定技术、二次挂拖技术以及钻井平台就位辅助牵引控制设计。
现场应用效果表明，所提出的技术方案可安全、优质、高效地解决渤海油田自升式钻井平台精确就位的技术难题，对于其他浅水海域自升式钻井平台就位作业具有一定的指导意义和借鉴作用。
1前言随着渤海油田的大规模开发，海上平台、海底管线和电缆等油田设施布局复杂且较为集中，给后期自升式钻井平台调整井作业施工带来很大困难叫在自升式钻井平台就位作业过程中，主要存在钻井平台桩脚和锚缆刮碰周边海管海缆的风险以及覆盖精度高等问题，如有操作不慎将会造成后续再就位困难和钻完井作业无法实施，甚至会造成海管海缆破损溢油断电等严重事故。
与此同时，随着作业频次的增多，自升式钻井平台在同一平台多次插桩就位作业的情况越来越多，受到老脚印影响，一方面，自升式钻井平台会产生滑移，会出现碰平台或者覆盖不能完全的情况；另一方面，自升式钻井平台的桩腿受力不均会发生一定角度的倾斜，导致升船困难，严重威胁海上大型联合作业的安全。
因此，亟待解决海油田自升式钻井平台精确就位^«®。
2渤海自升式钻井平台概况渤海区域水深较浅，因此钻井船均是自升式。
钻井船按照桩腿个数划分为两种：腿和腿钻井船，目前3桩腿钻井船为主流。
按照锚机数量分为两种：有锚钻井船和无锚钻井船。
随着国际油价的回暖，各大油田通过增加钻井数量来提高产量，进而提高企业收入。
随着勘探开发井数量的增加，钻井船的托航就位数量也会增加，托航就位的效率及成功率所影响的开发成本占比就会攀升，仅2018年托航高达114航次，因此如何增加托航就磁率，减少复杂及事故率愈发重要。
海洋自升式钻井平台插桩风险分析
海洋自升式钻井平台插桩风险分析目前渤海湾自升式钻井平台就位频繁，拖航就位作业日趋常规化。
同时采油平台就位侧均经历过多次插桩，桩腿坑越来越多，就位安全风险加大。
对钻井平台插桩作业过程中的相关风险进行分析，为现场作业者提供参考，提高对风险的认知程度和防范措施。
标签：自升式钻井平台;插桩;刺穿;滑移1 引言中国大规模海上油气勘探开发活动中，关于钻井平台事故已多有报道，其中以自升式钻井平台的插桩就位过程中事故为多。
通过对现场实例进行分析，重点提出了作业面对各类风险时的应对措施，并提供参考。
2 插桩主要存在的风险分析按照海洋石油行业的通用作业流程，钻井平台就位作业前，都会对作业区域进行物探及地质钻孔取样工作。
在掌握充分的海底地貌及地质状况的情况下，钻井平台的插桩作业有了相对大的安全保障。
但是仍然存在各种风险，主要分为刺穿、滑移、掏空等三种。
2.1 刺穿2010年9月7日，中国石油化工集团公司胜利石油管理局井下作业公司作业三号（简称胜利三号平台）在渤海埕岛油田作业期间，发生一起倾斜事故，导致36人遇难，其中2人溺水死亡，直接经济损失592万元。
分析其事故主要原因，为平台在未进行插桩分析及极限承载力分析的前提下进行作业。
冷空气和台风造成的波浪流的作用下，导致桩腿刺穿地层，桩腿下滑从而艏部甲板入泥的重大事故。
刺穿风险防范：在存在刺穿风险的区域就位时，现场人员应及时调整压载程序，逐级进行压载，保证插桩作业中平稳安全。
而一旦发生刺穿情况，应尽快评估现场情况，如平台倾斜角度过大及齿轮齒条咬断严重的情况下，应立即组织进行弃平台。
如倾斜角度较小的情况下，平台操作人员应遵循“降平台调平”的原则（使刺穿桩腿持续贯入的同时，其余桩腿同步下降），保持平台水平下降，并使平台尽快接触水面。
在平台下降的过程中，可以同时进行诸如淡水、海水等可变载荷的卸载工作。
同时，根据桩腿的压载情况和桩靴所处位置的土质特征及载荷与入泥关系的资料，分析判断降平台到水面是达到漂浮吃水状态还是站立漂浮吃水状态。
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武汉 理工大 学学 报 （ 通科学 与 工程版 ） 交
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＷ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｙ
（ ａ ｓ ｏ ｔ ｔ ｎ Ｓ ｉｎ ｅ ＆ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ） Ｔｒｎ ｐ ｒａｉ ｃｅ ｃ ｏ ｇｎ ｅｉｇ
估、 费用 和受 益评估 ， 出合 理 的并 能有 效 地控 制 提
风险的措施 ， 安全 的角度 论证 了方案 的可行 性． 从 说 明了 Ｆ Ａ在 海 洋结 构物 上 的 应用 框架 和 步 骤 ， Ｓ 探讨 了 Ｆ Ａ 由理论 到实 际应用 的可行性 ． Ｓ
能 够安装 的简 易 平 台是 有 一 定 约 束 的 ， 者 在简 或
易平 台设 计时 就要 考虑将 来用 钻井 船安 装 的约束 条件 ；４ 辅 助设 备 配置 ． 来 安 装 简 易平 台 的钻 （） 用
井 船往 往为 了更 好 的进行 吊装 作 业 ， 要 进 行必 需
要 的改 造和辅 助设 备 的配置 ． 如局 部结 构 的加强 ， 增加 导 向滑轮 、 辅助 空 中翻转 机构 、 稳定 吊点 的牵 索 等等． ５ 与 浮 吊相 比 ， （） 钻井 船坐 底 ， 吊装过 程 中
法进行 了研 究 ， 将概率影像 图理论和证 据理论 引入 到船舶综合安 全评估 中分 别用 于解决 Ｆ Ａ 中的定 Ｓ
量风险分析 问题 和缺乏历史数 据 问题 Ｅ 本文参 照 ．
文献 Ｅ －对 自升式悬 臂 钻井 船经 过 简单 改造 用 于 ５， １
安装 简易平 台方案 中存在 的危 险进行 识别 、 风险评
海 洋 钻 井船 经 过 简 单 改造 用 于 安装 简 易 平 台 的 可行 性 ， 明 了综 合 安 全 评 估 方 法 在 海 洋 工 程 中 的 说
应 用 框 架 和 步骤 ， 讨 了 ＦＳ 由理 论 到 实 际应 用 的可 行 性 ． 探 Ａ
关键 词 ： 险 分 析 ； 合 安 全 评 估 ； 风 综 自升 式 钻 井 船 ； 易 平 台 简
中 图法 分 类 号 ： ６ ． Ｕ６ ４ ３ ＋ １ Ｕ６ １ ４； ７ ． ８ Ｄ ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ — ８ ３ ２ １ ． ３ ０ ４ ＯＩ １ ． ９ ３ ｊｉｓ ． ０ ６２ ２ ． ０ １ ０ ． １
从 目前 可看 到 的文 献 中， 合 安 全 评估 （ｏ— 综 ｆｒ
ｅ ｌ ａ ｙ ｓｅｓ ｎ，Ｆ Ａ） ｒａ ｓｆｌ ａｓｓｍｅ ｔ Ｓ 方法 在海 洋 工程 界 中 ｅ
是 一 种 比较 新 的方 法 Ｌ ． 国 内 中 国船 级社 于 １ ９ 】在 ｊ ９９
案 ， 一个 比较 新 的课题 ， 是 国内 目前 尚未 有 同类 的
技 术研 究 ． 分析 国外 用 钻井 船 进 行 简 易平 台 的成 功 工程 实例 的技 术 和 工 艺 状态 ， 以 总结 出如 下 可 特 点 ：１ 费 用低廉 ． 吊安装 租 费较 高 ， 于有 些 （） 浮 对 简 易平 台几乎 相 当 于 平 台 自身 的造 价 ； 钻井 船 的 日费也高 ， 与租用 浮 吊船带 来 的昂贵 的动／ 但 复员 费相 比仍然 有 明显 优 势 ； ２ 工期 紧凑 ． 果 使 用 （） 如 钻井船来 打井 ， 而用 该钻 井船 安装 简易 平 台， 继 一 般 是多几 个 工作 日就 可完成 ， 以工期 紧凑 ， 序 所 工 衔接 紧密 ；３ 需 注意 约 束 条件 （ 何 与 载荷 ） 对 （） 几 ． 于某 钻井 船及 其设 计 成 的安 装 方 式 ， 能适 合 于 可 用 安装 某类 规格 的 简 易平 台 （ 其 尺 寸和 重 量 的 受 约束 ） 也就 是说 对 于 某 个 给定 的钻 井 船来 说 ， ． 其
摘 要 ： 用 改 装 的 自升 式悬 臂 钻 井平 台安 装 简 易 平 台 的 工 作 原 理 和 工 作 流 程 ， 综 合 安 全 评 估 的 利 将 方 法 用 于 对 自升 式 悬 臂 钻 井 平 台安 装 简 易 平 台 方 案 可 行 性 研 究 ， 安 全 评 估 的 角 度 论 证 了 自升 式 从
年 １ 月 出版 了《 １ 综合安 全评 估应 用指南 》 Ｌ 且与上 ２
海规范研究所 联合应用 Ｆ Ａ 对长 江地 区高速船 作 Ｓ
了风险评估研究 ； 昌捷 、 郭 张道坤了研究 ， 重点探 讨 了人 为
因素 的风 险分析［ ； ３ 冯恩 德 ， 红对船 舶 Ｆ Ａ 的 方 樊 Ｓ
１ 自升 式 悬臂 梁 钻 井 船 安 装 简 易 平 台 的模 型 和 工 艺过 程
本 项 目研 究 的 钻 井 船 安 装 简 易 平 台 的 工 艺 方
收 稿 日期 ： ０ １０ —０ ２ １ － １２
可 以大大 降低 动 载荷 的影 响 ， 是 由于其 移 动 能 但
力 受 到 限制 ， 确 定 位 能 力 相 对 要 差 ． 准
Ｖｏ Ｉ ５ Ｎｏ ３ ｌ３ ．
Ｊ ｎ ０ １ ｕ ｅ２ １
综 合 安 全评 估 在 自升式 钻井 船 安 装 简 易 平 台 中 的应 用
王 运 龙 陈 明 林 焰 申 陶
（ 连 理 工 大 学 船 舶 Ｃ Ｄ 工 程 中 心 大 连 １ ６ ２ ） 大 Ａ １ ０ ４
王运 龙 （ ９ ８ ： ， 士 ， 师 ， 要研 究 领 域 为 船 舶 与 海 洋 结 构 物船 型开 发 与技 术 经 济 论 证 １ ７ 一） 男 博 讲 主
２ ０ 宁 省博 士科 研 启 动 基 金 项 目 （ 准 号 ：０ ６０ ５ 、 ０ ６辽 批 ２０ １６ ） 中央 高 校 基 本 科 研 业 务 费项 目资助