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從“天鯨”到“天鯤”:中國疏浚重器揚帆遠航
2018-07-23 07:50:25 來源: 經濟參考報
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  位于長江入海口的江蘇啟東船舶工業園內,一艘鋼鐵巨輪靜靜地停泊在這裏,船身上三個大字“天鯤號”格外醒目,這就是有“造島神器”美譽的具有中國自主知識産權的亞洲最大重型自航絞吸挖泥船。

  無論是蘇伊士運河開挖、巴拿馬運河拓寬還是圍海造陸建設,都離不開重型挖泥船。在業內專家看來,重型挖泥船屬于高技術含量、資金密集型軍民兩用裝備,其建造難度不亞于國産航母,世界上只有少數國家掌握核心技術。隨著我國疏浚行業國企中交天津航道局有限公司(下稱“中交天航局”)投資建造的“天鯤號”日前成功完成首次海試,我國在該領域的自主設計、建造也正式實現突破。如今,中國疏浚業不但實現了發展的獨立自主,還有能力積極向“一帶一路”國家延伸,助力其他國家的基礎設施建設。

  “天鯨號”:

  邁出重型疏浚裝備國産化第一步

  6月上旬,建造長達兩年半的“天鯤號”駛離碼頭,成功完成首次海試,向著成為一艘真正的疏浚利器邁出了關鍵一步。直到今天,整個研發團隊仍處于忙碌的狀態,為正式交付做著緊張的準備。

  我國的重型挖泥船曾經一度依賴進口,研發團隊對此感觸頗深。據中交天航局技術中心常務副主任丁樹友透露,1966年從荷蘭引進自航耙吸船“津航浚102”輪時,中交天航局曾花費了折合4噸黃金的高價。

  “天鯤號”建造的主要發起人、中交天航局總工程師顧明感慨,從國外進口的重型挖泥船通常不是技術最先進的,在關鍵工程中有時難以擔當重任。大家心裏一直憋著一股勁,一定要造出具有完全自主知識産權的重型挖泥船。在顧明看來,中國只有實現重型挖泥船的自主研發建造,才能突破封鎖,不受制于人。

  在“天鯤號”之前,同樣由中交天航局投資建造的“天鯨號”,是上一代亞洲最大絞吸挖泥船,由國外設計、國內建造,邁出了中國重型疏浚裝備國産化的第一步。

  “天鯨號”早已聲名遠揚。該船總長127.5米,型寬22米,最大挖深30米。船上曾裝備亞洲最強大的挖掘係統,絞刀功率達到4200千瓦。技術先進性和結構復雜程度在世界同類船舶中位居前列。顧明介紹,它每小時可挖掘的海底混合物,可以填滿一個標準足球場大、半米深的坑,稱它削岩如泥毫不誇張。在執行吹填作業時,“天鯨號”能以每小時4500立方米的速度將海沙、海水的混合物排放到6000米外。

  “天鯨號”的成功堅定了我國重型疏浚設備國産化的信心。如今,疏浚大國制造再度起航,國之重器的接力棒從“天鯨號”交接到了“天鯤號”手中。

  説幹就幹,從2010年開始,顧明作為課題組組長,中交天航局副總工程師、“天鯤號”監造組組長王健為課題組副組長、技術總負責人,由中交天航局牽頭,聯合中船工業第708研究所、上海交通大學等多家單位,開始申報工信部組織的高技術船舶科研項目。2011年10月,工信部、財政部聯合批復了“5000千瓦絞刀功率絞吸式疏浚船關鍵技術”研究項目,歷時5年,該項目研發設計順利通過工信部驗收。

  “天鯤號”:

  苛刻要求成就新一代國之重器

  “天鯤號”建造工作提上日程。首次建造這樣一艘巨輪,對船廠來説壓力不小。中交天航局成立了以總工程師顧明為組長的船舶建造領導小組,全程配合船廠負責船舶建造。“在設計最密集階段,一度達到150人的團隊聯合攻關。”“天鯤號”總設計師、中船工業第708研究所副總工程師費龍回憶。

  2015年12月11日,“天鯤號”正式開工建造。在業內看來,其核心裝備建造難度超乎想象。工程船舶建造周期一般在一年左右,監造組人員多為8到9人。“天鯤號”監造組配員則多達16人,建造周期遠超一年。

  王健説,建造初期天公經常不作美,2016年整個6月只有6天不下雨,進入8月只有四五天氣溫在35攝氏度以下。諸如定制的柴油機尺寸不對、絞刀電機故障等技術問題始終不斷。監造組不急不躁,在硬碰硬中一一克服,前8個多月有會議紀要記載的設計監造聯席會議就多達20次。

  橋架雙耳軸設計、油缸可傾倒設計……一係列科技創新點對船舶建造提出了更精密要求。監造組通常職責是對建造進度和質量總體把控,而為確保質量,“天鯤號”監造組轉換角色,與船廠密切配合。

  “建造過程無法在實驗環境下模擬,只能在實際生産中步步推進。”負責船體監造的孔凡震是最早進入監造組的成員之一,他透露,設計的中橋架耳軸材料,尋遍國內各大供應商最終無法買到,如果繼續尋找必將影響建造工期。監造組靈活轉換思路,聯合設計單位和船廠經過三天通宵達旦的分析論證,終于找到了可行的替代材料。

  鋼樁臺車係統是絞吸挖泥船的標配。船舶作業時,需要將鋼樁插入海底,從而實現精準挖泥。“鋼樁臺車係統的受力水平,直接決定著船舶適應惡劣海況的能力。”“天鯤號”監造組副組長馮長華表示。可就是這樣一個關鍵設備,其建造過程充滿了波折:柔性技術應用難、技術復雜廠家不願接單、生産工廠資金鏈斷裂……如今,柔性鋼樁臺車係統成功安裝在了“天鯤號”上,係統技術實力可比肩甚至趕超世界先進水平。國家級期刊《航海技術》對該係統介紹説,“天鯤號”配備了由我國自主設計制造的目前世界上最先進的油缸式柔性重型鋼樁臺車係統。

  “天鯤號”設計研發團隊不僅不辭辛苦,而且對待工作要求苛刻,在既往基礎上不斷升級創新,提升技術水平和施工工藝,使國之重器日臻完善。

  在“天鯤號”建造中,整個團隊沒有停留在只是借鑒上,而是在橋架波浪補償係統、三纜定位係統等諸多方面繼續往前推進,取得突破性創新,從而能夠更好地適應環境的需要。“天鯤號”的建造過程也表明,來自中國的科技研發團隊有能力駕馭重型挖泥船這一國之重器的設計建造。

  “天鯤號”設計建造團隊中有不少人曾參與了“天鯨號”的建造,因而充分吸取了“天鯨號”的經驗。“天鯨號”倒立樁需要三天時間,而經過改進的“天鯤號”縮短到了一天以內;“天鯤號”船體上層居住區域和主船體甲板之間有148只主動空氣調節氣囊進行隔離,氣囊挖泥時充滿氣體,有效緩衝船體工作狀態下的震動;“天鯤號”還配置了通用、黏土、挖岩和重型挖岩等四種類型的絞刀,適用于挖掘淤泥、黏土、密實砂質土、礫石、強風化岩。顧明説,這改變了挖泥船“一刀走天下”的老路子。

  最終誕生的“天鯤號”全船長140米,寬27.8米,最大挖深35米,總裝機功率25843千瓦,設計每小時挖泥6000立方米,絞刀額定功率6600千瓦。它是當之無愧為亞洲最大自航絞吸挖泥船。

  從設計研發到成功海試,累計包含11項建造子課題的“天鯤號”,刷新了國産疏浚裝備建造新紀錄。“看著它一步一步成型,感覺就像看著自己的孩子在長大。”王健欣慰地説。

  新航向:

  疏浚重器向著“一帶一路”起航

  隨著國內疏浚市場日漸飽和,大國重器用武之地的空間在哪裏?“一帶一路”倡議無疑指明了新航向。

  巴基斯坦卡西姆港燃煤應急電站是“中巴經濟走廊”首批項目,也是“一帶一路”建設的重要組成部分。作為該項目配套工程,中交天航局承擔了卡西姆發電廠港池與航道疏浚吹填工程。卡西姆發電廠所在的卡拉奇是當地工商業與文化中心,更被譽為840公裏海岸線上的一顆耀眼“明珠”。不過,這顆“明珠”卻由于能源不足引發的電力供應緊張而光芒黯淡。

  改變發生在“一帶一路”倡議提出後。電力領域合作成為中巴兩國加強互聯互通的重要內容,隨之卡西姆港燃煤應急電站正式啟動建設,以緩解卡拉奇電力短缺的窘境。作為重要配套項目,中交天航局依托豐富的疏浚業經驗,比原計劃提前兩個月完成了運煤船與電站之間“最後一公裏”的港池與航道疏浚吹填工程。

  項目竣工後,卡西姆港務局官員法西姆興奮地説:“新航道打通了燃煤電站與海上的連線,不僅有利于燃煤船舶的運輸,也拓寬了卡西姆港大型船舶的水域活動范圍。”

  乘著“一帶一路”東風,中國疏浚業碩果累累。廣州航道局在孟加拉國建設四座截留壩,助當地村鎮擺脫賈木納河洪災困擾;上海航道局調配“新海鳳輪”加入斯裏蘭卡科倫坡港口城建設,港口城項目一期填海造地投資14億美元,形成土地面積269公頃,將把科倫坡打造為南亞地區重要商業中心。國內幾大疏浚企業憑借過硬的技術實力,為當地發展注入了新鮮力量。

  其實,海外施工也不總是一帆風順,有時還會面臨安全考驗。

  不久前,中交天航局簽約納米比亞鯨灣港油碼頭項目。該局調遣耙吸船“通力輪”出國施工。到達碼頭後船長李志發現,燥熱的空氣中散發著硫化氫的臭雞蛋氣味。“這一施工區域有大量海洋生物腐屍形成的硫化氫氣體,一攪動泥層就會有氣體散發出來。”而硫化氫是毒氣,工程存在一定危險性。中交天航局一方面改進施工技術,另一方面做好大家思想工作,科學認識硫化氫。伴隨著試挖、培訓和演習,施工方案也不斷優化,最終攻克在毒氣中施工的難題。在緬甸原油管道項目上,更是經受住了遺棄炸彈的考驗、風高浪急的洗禮。

  曾幾何時,在國際疏浚市場,荷蘭、比利時等國的四大疏浚公司擁有龐大的挖泥船隊,長期壟斷亞洲、非洲疏浚市場。然而,上世紀90年代以來,中國疏浚業海外足跡遍布亞洲、非洲、南美洲等十幾個國家,合同額上億美元,建設瓜達爾深水港、重返南美疏浚市場等亮點不斷。如今,沙特、巴基斯坦、印尼、阿聯酋、馬來西亞……這一長串“一帶一路”國家的名字,又將為“中國疏浚”這個民族品牌增添濃墨重彩的一筆。(記者 毛振華)

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【糾錯】 責任編輯: 邱麗芳
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