位于長(zhǎng)江入海口的江蘇啟東船舶工業(yè)園內(nèi),一艘鋼鐵巨輪靜靜地停泊在這里,船身上三個(gè)大字“天鯤號(hào)”格外醒目,這就是有“造島神器”美譽(yù)的具有中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的亞洲最大重型自航絞吸挖泥船。
無論是蘇伊士運(yùn)河開挖、巴拿馬運(yùn)河拓寬還是圍海造陸建設(shè),都離不開重型挖泥船。在業(yè)內(nèi)專家看來,重型挖泥船屬于高技術(shù)含量、資金密集型軍民兩用裝備,其建造難度不亞于國產(chǎn)航母,世界上只有少數(shù)國家掌握核心技術(shù)。隨著我國疏浚行業(yè)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(hào)”日前成功完成首次海試,我國在該領(lǐng)域的自主設(shè)計(jì)、建造也正式實(shí)現(xiàn)突破。如今,中國疏浚業(yè)不但實(shí)現(xiàn)了發(fā)展的獨(dú)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
“天鯤號(hào)”在海上航行。新華社發(fā)
“天鯨號(hào)”:邁出重型疏浚裝備國產(chǎn)化第一步
6月上旬,建造長(zhǎng)達(dá)兩年半的“天鯤號(hào)”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(guān)鍵一步。直到今天,整個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)仍處于忙碌的狀態(tài),為正式交付做著緊張的準(zhǔn)備。
我國的重型挖泥船曾經(jīng)一度依賴進(jìn)口,研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)此感觸頗深。據(jù)中交天航局技術(shù)中心常務(wù)副主任丁樹友透露,1966年從荷蘭引進(jìn)自航耙吸船“津航浚102”輪時(shí),中交天航局曾花費(fèi)了折合4噸黃金的高價(jià)。
“天鯤號(hào)”建造的主要發(fā)起人、中交天航局總工程師顧明感慨,從國外進(jìn)口的重型挖泥船通常不是技術(shù)最先進(jìn)的,在關(guān)鍵工程中有時(shí)難以擔(dān)當(dāng)重任。大家心里一直憋著一股勁,一定要造出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重型挖泥船。在顧明看來,中國只有實(shí)現(xiàn)重型挖泥船的自主研發(fā)建造,才能突破封鎖,不受制于人。
在“天鯤號(hào)”之前,同樣由中交天航局投資建造的“天鯨號(hào)”,是上一代亞洲最大絞吸挖泥船,由國外設(shè)計(jì)、國內(nèi)建造,邁出了中國重型疏浚裝備國產(chǎn)化的第一步。
“天鯨號(hào)”早已聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。該船總長(zhǎng)127.5米,型寬22米,最大挖深30米。船上曾裝備亞洲最強(qiáng)大的挖掘系統(tǒng),絞刀功率達(dá)到4200千瓦。技術(shù)先進(jìn)性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度在世界同類船舶中位居前列。顧明介紹,它每小時(shí)可挖掘的海底混合物,可以填滿一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大、半米深的坑,稱它削巖如泥毫不夸張。在執(zhí)行吹填作業(yè)時(shí),“天鯨號(hào)”能以每小時(shí)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(hào)”的成功堅(jiān)定了我國重型疏浚設(shè)備國產(chǎn)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(hào)”交接到了“天鯤號(hào)”手中。
說干就干,從2010年開始,顧明作為課題組組長(zhǎng),中交天航局副總工程師、“天鯤號(hào)”監(jiān)造組組長(zhǎng)王健為課題組副組長(zhǎng)、技術(shù)總負(fù)責(zé)人,由中交天航局牽頭,聯(lián)合中船工業(yè)第708研究所、上海交通大學(xué)等多家單位,開始申報(bào)工信部組織的高技術(shù)船舶科研項(xiàng)目。2011年10月,工信部、財(cái)政部聯(lián)合批復(fù)了“5000千瓦絞刀功率絞吸式疏浚船關(guān)鍵技術(shù)”研究項(xiàng)目,歷時(shí)5年,該項(xiàng)目研發(fā)設(shè)計(jì)順利通過工信部驗(yàn)收。
6月8日,“天鯤號(hào)”即將出海試航。記者 李響 攝
“天鯤號(hào)”:苛刻要求成就新一代國之重器
“天鯤號(hào)”建造工作提上日程。首次建造這樣一艘巨輪,對(duì)船廠來說壓力不小。中交天航局成立了以總工程師顧明為組長(zhǎng)的船舶建造領(lǐng)導(dǎo)小組,全程配合船廠負(fù)責(zé)船舶建造。“在設(shè)計(jì)最密集階段,一度達(dá)到150人的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)。”“天鯤號(hào)”總設(shè)計(jì)師、中船工業(yè)第708研究所副總工程師費(fèi)龍回憶。
2015年12月11日,“天鯤號(hào)”正式開工建造。在業(yè)內(nèi)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(jiān)造組人員多為8到9人。“天鯤號(hào)”監(jiān)造組配員則多達(dá)16人,建造周期遠(yuǎn)超一年。
王健說,建造初期天公經(jīng)常不作美,2016年整個(gè)6月只有6天不下雨,進(jìn)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(jī)尺寸不對(duì)、絞刀電機(jī)故障等技術(shù)問題始終不斷。監(jiān)造組不急不躁,在硬碰硬中一一克服,前8個(gè)多月有會(huì)議紀(jì)要記載的設(shè)計(jì)監(jiān)造聯(lián)席會(huì)議就多達(dá)20次。
橋架雙耳軸設(shè)計(jì)、油缸可傾倒設(shè)計(jì)……一系列科技創(chuàng)新點(diǎn)對(duì)船舶建造提出了更精密要求。監(jiān)造組通常職責(zé)是對(duì)建造進(jìn)度和質(zhì)量總體把控,而為確保質(zhì)量,“天鯤號(hào)”監(jiān)造組轉(zhuǎn)換角色,與船廠密切配合。
“建造過程無法在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下模擬,只能在實(shí)際生產(chǎn)中步步推進(jìn)。”負(fù)責(zé)船體監(jiān)造的孔凡震是最早進(jìn)入監(jiān)造組的成員之一,他透露,設(shè)計(jì)的中橋架耳軸材料,尋遍國內(nèi)各大供應(yīng)商最終無法買到,如果繼續(xù)尋找必將影響建造工期。監(jiān)造組靈活轉(zhuǎn)換思路,聯(lián)合設(shè)計(jì)單位和船廠經(jīng)過三天通宵達(dá)旦的分析論證,終于找到了可行的替代材料。
鋼樁臺(tái)車系統(tǒng)是絞吸挖泥船的標(biāo)配。船舶作業(yè)時(shí),需要將鋼樁插入海底,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)挖泥。“鋼樁臺(tái)車系統(tǒng)的受力水平,直接決定著船舶適應(yīng)惡劣海況的能力。”“天鯤號(hào)”監(jiān)造組副組長(zhǎng)馮長(zhǎng)華表示。可就是這樣一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備,其建造過程充滿了波折:柔性技術(shù)應(yīng)用難、技術(shù)復(fù)雜廠家不愿接單、生產(chǎn)工廠資金鏈斷裂……如今,柔性鋼樁臺(tái)車系統(tǒng)成功安裝在了“天鯤號(hào)”上,系統(tǒng)技術(shù)實(shí)力可比肩甚至趕超世界先進(jìn)水平。國家級(jí)期刊《航海技術(shù)》對(duì)該系統(tǒng)介紹說,“天鯤號(hào)”配備了由我國自主設(shè)計(jì)制造的目前世界上最先進(jìn)的油缸式柔性重型鋼樁臺(tái)車系統(tǒng)。
“天鯤號(hào)”設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)不僅不辭辛苦,而且對(duì)待工作要求苛刻,在既往基礎(chǔ)上不斷升級(jí)創(chuàng)新,提升技術(shù)水平和施工工藝,使國之重器日臻完善。
在“天鯤號(hào)”建造中,整個(gè)團(tuán)隊(duì)沒有停留在只是借鑒上,而是在橋架波浪補(bǔ)償系統(tǒng)、三纜定位系統(tǒng)等諸多方面繼續(xù)往前推進(jìn),取得突破性創(chuàng)新,從而能夠更好地適應(yīng)環(huán)境的需要。“天鯤號(hào)”的建造過程也表明,來自中國的科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)有能力駕馭重型挖泥船這一國之重器的設(shè)計(jì)建造。
“天鯤號(hào)”設(shè)計(jì)建造團(tuán)隊(duì)中有不少人曾參與了“天鯨號(hào)”的建造,因而充分吸取了“天鯨號(hào)”的經(jīng)驗(yàn)。“天鯨號(hào)”倒立樁需要三天時(shí)間,而經(jīng)過改進(jìn)的“天鯤號(hào)”縮短到了一天以內(nèi);“天鯤號(hào)”船體上層居住區(qū)域和主船體甲板之間有148只主動(dòng)空氣調(diào)節(jié)氣囊進(jìn)行隔離,氣囊挖泥時(shí)充滿氣體,有效緩沖船體工作狀態(tài)下的震動(dòng);“天鯤號(hào)”還配置了通用、黏土、挖巖和重型挖巖等四種類型的絞刀,適用于挖掘淤泥、黏土、密實(shí)砂質(zhì)土、礫石、強(qiáng)風(fēng)化巖。顧明說,這改變了挖泥船“一刀走天下”的老路子。
最終誕生的“天鯤號(hào)”全船長(zhǎng)140米,寬27.8米,最大挖深35米,總裝機(jī)功率25843千瓦,設(shè)計(jì)每小時(shí)挖泥6000立方米,絞刀額定功率6600千瓦。它是當(dāng)之無愧為亞洲最大自航絞吸挖泥船。
從設(shè)計(jì)研發(fā)到成功海試,累計(jì)包含11項(xiàng)建造子課題的“天鯤號(hào)”,刷新了國產(chǎn)疏浚裝備建造新紀(jì)錄。“看著它一步一步成型,感覺就像看著自己的孩子在長(zhǎng)大。”王健欣慰地說。
新航向:疏浚重器向著“一帶一路”起航
隨著國內(nèi)疏浚市場(chǎng)日漸飽和,大國重器用武之地的空間在哪里?“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(yīng)急電站是“中巴經(jīng)濟(jì)走廊”首批項(xiàng)目,也是“一帶一路”建設(shè)的重要組成部分。作為該項(xiàng)目配套工程,中交天航局承擔(dān)了卡西姆發(fā)電廠港池與航道疏浚吹填工程。卡西姆發(fā)電廠所在的卡拉奇是當(dāng)?shù)毓ど虡I(yè)與文化中心,更被譽(yù)為840公里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(fā)的電力供應(yīng)緊張而光芒黯淡。
改變發(fā)生在“一帶一路”倡議提出后。電力領(lǐng)域合作成為中巴兩國加強(qiáng)互聯(lián)互通的重要內(nèi)容,隨之卡西姆港燃煤應(yīng)急電站正式啟動(dòng)建設(shè),以緩解卡拉奇電力短缺的窘境。作為重要配套項(xiàng)目,中交天航局依托豐富的疏浚業(yè)經(jīng)驗(yàn),比原計(jì)劃提前兩個(gè)月完成了運(yùn)煤船與電站之間“最后一公里”的港池與航道疏浚吹填工程。
項(xiàng)目竣工后,卡西姆港務(wù)局官員法西姆興奮地說:“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(yùn)輸,也拓寬了卡西姆港大型船舶的水域活動(dòng)范圍。”
乘著“一帶一路”東風(fēng),中國疏浚業(yè)碩果累累。廣州航道局在孟加拉國建設(shè)四座截留壩,助當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)擺脫賈木納河洪災(zāi)困擾;上海航道局調(diào)配“新海鳳輪”加入斯里蘭卡科倫坡港口城建設(shè),港口城項(xiàng)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(qū)重要商業(yè)中心。國內(nèi)幾大疏浚企業(yè)憑借過硬的技術(shù)實(shí)力,為當(dāng)?shù)匕l(fā)展注入了新鮮力量。
其實(shí),海外施工也不總是一帆風(fēng)順,有時(shí)還會(huì)面臨安全考驗(yàn)。
不久前,中交天航局簽約納米比亞鯨灣港油碼頭項(xiàng)目。該局調(diào)遣耙吸船“通力輪”出國施工。到達(dá)碼頭后船長(zhǎng)李志發(fā)現(xiàn),燥熱的空氣中散發(fā)著硫化氫的臭雞蛋氣味。“這一施工區(qū)域有大量海洋生物腐尸形成的硫化氫氣體,一攪動(dòng)泥層就會(huì)有氣體散發(fā)出來。”而硫化氫是毒氣,工程存在一定危險(xiǎn)性。中交天航局一方面改進(jìn)施工技術(shù),另一方面做好大家思想工作,科學(xué)認(rèn)識(shí)硫化氫。伴隨著試挖、培訓(xùn)和演習(xí),施工方案也不斷優(yōu)化,最終攻克在毒氣中施工的難題。在緬甸原油管道項(xiàng)目上,更是經(jīng)受住了遺棄炸彈的考驗(yàn)、風(fēng)高浪急的洗禮。
曾幾何時(shí),在國際疏浚市場(chǎng),荷蘭、比利時(shí)等國的四大疏浚公司擁有龐大的挖泥船隊(duì),長(zhǎng)期壟斷亞洲、非洲疏浚市場(chǎng)。然而,上世紀(jì)90年代以來,中國疏浚業(yè)海外足跡遍布亞洲、非洲、南美洲等十幾個(gè)國家,合同額上億美元,建設(shè)瓜達(dá)爾深水港、重返南美疏浚市場(chǎng)等亮點(diǎn)不斷。如今,沙特、巴基斯坦、印尼、阿聯(lián)酋、馬來西亞……這一長(zhǎng)串“一帶一路”國家的名字,又將為“中國疏浚”這個(gè)民族品牌增添濃墨重彩的一筆。
企業(yè)產(chǎn)生的含鉛危廢存在無處可去、超期堆放甚至非法轉(zhuǎn)移等問題,成為涉及重金屬污染的企業(yè)環(huán)境安全監(jiān)管的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
“天鯤號(hào)”日前成功完成首次海試,我國在該領(lǐng)域的自主設(shè)計(jì)、建造也正式實(shí)現(xiàn)突破。