“天鲲”挖出新海陆

中交天津航道局有限公司(以下简称中交天航局)原总工程师顾明就曾讲起被某外国公司刁难的一幕。如今在阿布扎比港作业,“天鲲号”日均开挖混合砂岩土5万立方米,让当初抱着“试试看”心态的阿联酋业主刮目相看。

“天鲲”挖出新海陆

来源: 科技日报
2023-07-14 09:24 
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原标题:“天鲲”挖出新海陆

6月的阿联酋阿布扎比港,阳光刺眼。来自中国的“天鲲号”,正在参与一场国际竞赛。

这里是国际疏浚热点市场,3家欧洲老牌疏浚公司的船舶均在此作业。它们和“天鲲号”共同承担阿布扎比港疏浚项目。

作为新加入市场竞争的“外来者”,“天鲲号”难免要背上更多审视的目光。“天鲲号”轮机长王东坦言:“大家铆足了劲,要用高质量的作业击碎所有怀疑,为中国高端疏浚业赢得尊重和认可!”

突破封锁,难度不亚于造国产航母

“天鲲号”是中国首艘从设计到建造完全拥有自主知识产权的超大型自航绞吸挖泥船,可浚通江海、吹填造陆,于2019年3月正式投产。

它每小时可挖6000立方米泥沙,相当于把一块标准足球场挖出近1米的深坑;还能将挖出的泥土输送到15千米之外。

大型挖泥船技术长期被西方封锁。我国疏浚业虽有百年历史,但直到21世纪初,中大型挖泥船仍然依赖进口。想要自行研制大型挖泥船,一切都得从头摸索。缺人才、缺经验,在业内人士看来,其难度不亚于制造国产航母。

中交天津航道局有限公司(以下简称中交天航局)原总工程师顾明就曾讲起被某外国公司刁难的一幕。

2003年,中交天航局计划建造一艘总装机功率8000千瓦的中大型绞吸挖泥船。一家国外疏浚行业领军设备制造商开价3亿元人民币。

“太贵!”局领导班子想着,能否再降500万元人民币。

顾明在疏浚行业工作多年,他心里清楚,这个价格完全有可谈的空间。

但是,收到中方的降价商洽后,该公司非但没降价,反而又涨了百分之五。“就料定你不行,就这么肆无忌惮。”顾明对这个要价记忆深刻,“你说气不气人。他们认为你不敢、也不会自己造。”

怎么办?“还是要自己造!”

2005年,中交天航局顶着各种压力,联合国内产学研单位,开始建造大型绞吸挖泥船“天狮”。此后,又有了“天牛”系列、“滨海”系列,以及国外联合国内设计、国内自主建造的首艘超大型自航绞吸挖泥船“天鲸号”……从单一技术到集成技术,从仿制到自建,绞吸挖泥船的建造空白被一点点填补。

2015年12月,我国自主设计、自主建造的“天鲲号”正式开工。中国船舶集团有限公司第七〇八研究所研究员、“天鲲号”总设计师张晓枫告诉科技日报记者:“从设计到建造,‘天鲲号’都触及疏浚领域的‘天花板’,也一度碰到方方面面的技术瓶颈。依靠自主创新,我们最终形成一整套完善的超大型自航绞吸挖泥船设计方法和流程。”

不自己造,不知道里头有多深的坑

为了建造“天鲲号”,中交天航局成立了“天鲲号”船舶监造组,时任中交天航局副总工程师的王健担任组长。

钢桩台车系统是绞吸挖泥船的关键核心设备。船舶作业时,需要将钢桩插入海底,稳定船舶位置,实现精准挖泥。

钢桩就是绞吸挖泥船的“定海神针”,但打造“定海神针”谈何容易!大海脾气不定,海浪的任何波动都会使钢桩产生一定程度的偏移。为克服这一难题,团队想到了“柔性”——在钢桩与船身间加入一个补偿油缸,减小主钢桩的波动。

这套系统在国际上已有应用,但由于技术封锁,团队只能自己干。刚开始,光设计图纸就改了20多回,方案研讨会开了无数次。王健带着团队,和时间赛跑、与困难较量,硬是将图纸一点点变成了实物。

王东是王健的徒弟。2017年,他投身建造“天鲲号”。

那时,这个庞然大物正处于设备总装阶段。王东亲身体会了试错的艰难。看起来按部就班的安装工作,却暗含陷阱。

在“天鲲号”上,绞刀要通过齿轮箱和长轴进行驱动,但究竟如何设计整个传动体系,如何计算各个节点的受力情况,国内并无自主设计的成熟经验可以借鉴。一开始,他们按照传统的货运船舶尾轴运动方式进行模拟和计算,但到了施工前夕,大家还是提出了疑虑:挖泥船工作时,绞刀形态与桥架位置关系在入水前后完全不同,钢丝绳的受力情况也差异巨大,和货运船舶尾轴运动情况相去甚远。

为此,团队找人观察“天鲸号”不同工况下的绞刀系统受力情况——果然和一般船舶无法类比!原有方案被完全推翻,大家抓紧重做了一套绞刀轴系的安装布置图。

王东感叹:“你不造船,永远不知道里面有多深的坑!”

从不被看好到打开国际市场

时至今日,“天鲲号”已先后参与多项疏浚工程。张晓枫表示,经实践检验,其各项性能指标均与国外同期最先进的超大型自航绞吸挖泥船相当,部分核心指标甚至有所超越,达到了设计预期。

“几年时间,我们就把一条挖泥船能碰到的绝大部分工况都体验了一遍。”王东感到很“幸运”。实际上,每一次都是一场硬仗,好在每一仗,“天鲲号”都赢得漂亮。

2019年投产后,“天鲲号”就参与了“一带一路”某沿线国家重要项目施工。当时,一家欧洲公司听说工程给了中国船,不以为然。“他们就在旁边‘看热闹’,想着要是咱们干不了了,他们再用高价把市场拿回去。”王东回忆。

结果,“天鲲号”凭借出色表现,打开了该国的市场。

之后,“天鲲号”驶向连云港,投入赣榆港区10万吨级航道建设;接着是广西钦州湾,这里的土岩比赣榆港区的黏土更难对付;之后,去往江苏盐城滨海港;接着,一路北上,到北极圈附近鏖战,扛住了极端天气和涌浪的考验,其全球首创的“钢桩台车定位+三缆定位”系统也在危急时刻发挥了作用……

几年时间,从绞刀到钢缆、从船到人,都被淬炼。“大家都拧成一股绳,就是要干出个样子!”“天鲲号”党支部书记、政委霍宗杰说。

如今在阿布扎比港作业,“天鲲号”日均开挖混合砂岩土5万立方米,让当初抱着“试试看”心态的阿联酋业主刮目相看。

党的二十大报告对加快实施创新驱动发展战略作出部署,强调“加快实现高水平科技自立自强”,这对我国疏浚技术提出更高要求。中国疏浚人正在筹谋,造出性能更优、实力更强的新一代超大型挖泥船。

前段时间,霍宗杰到阿联酋迪拜棕榈岛考察。岛上有座博物馆,记录了这一著名海上吹填工程的建造经过。

“棕榈岛的建设是在21世纪初。我们当时没有设备,不可能参与这种项目。”霍宗杰说,“但是现在,‘天鲲号’来了,我们来了!”

【责任编辑:张瑨瑄】
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