◎ 科技日报记者 张盖伦
六月的阿联酋阿布扎比港,阳光灿烂。 来自中国的“天鲲”正在参加国际比赛。
这里是国际疏浚的热门市场,欧洲三大老牌疏浚公司的船舶都在这里作业。 他们与“天鲲”轮共同承担阿布扎比港疏浚工程。
作为新加入市场竞争的“局外人”,“天鲲”难免要承受更多审视。 “天鲲”号总工程师王东坦言:“大家都在努力,一定要用高质量的作业,粉碎一切疑虑,为中国高端疏浚行业赢得尊重和认可!”
突破封锁难度不亚于建造国产航母
“天鲲”号是我国第一艘从设计到建造均拥有自主知识产权的超大型自航绞吸式挖泥船。
每小时可挖沙6000立方米,相当于挖一个标准足球场近1米的深度; 它还可以将挖掘出的土壤运输到15公里的距离。
大型挖泥船技术长期被西方封锁。 我国的疏浚业虽然已有一百年的历史,但直到21世纪初,中型、大型挖泥船仍依赖进口。 想要自己研制大型挖泥船,一切都得从头开始摸索。 缺乏人才和经验,在业内人士看来,难度不亚于制造国产航母。
中交天津航道局有限公司(以下简称中交天津航道局)原总工程师顾明曾谈到被外国公司刁难的经历。
2003年,中国交通航天局计划建造一艘总装机功率8000千瓦的中大型绞吸式挖泥船。 国外一家疏浚行业领先的设备制造商出价3亿元。
“太贵了!” 局领导班子考虑是否可以再投入500万元。
顾明在疏浚行业工作了多年,他心里知道,这个价格还有商量的余地。
但在收到中方降价谈判后,该公司不但没有降价,反而提高了5%。 “我估计你做不到,就这么肆无忌惮吧。” 顾明对这个要价记忆深刻,“你说你不生气,他们以为你不敢,也不会自己做。”
该怎么办? “还是要我们自己做啊!”
2005年,迫于多方压力,中国交通航天局联合国内产学研单位,开始建造大型绞吸式挖泥船“天狮”号。 此后,出现了“天牛”系列、“滨海”系列,以及国外设计、国内自主建造的第一艘超大型自航绞吸式挖泥船“天鲸”……从单一技术到综合技术,从仿造到自建,绞吸式挖泥船建造的空白已被一点点填补。
2015年12月,我国自行设计、自行建造的“天鲲号”正式开工建设。 中国船舶工业集团公司第708研究所研究员、“天鲲”号总设计师张晓峰告诉科技日报记者:“从设计到建造,‘天鲲’号已经触碰了‘天花板’。 “疏浚领域的技术瓶颈,各方面都存在技术瓶颈。依靠自主创新,我们最终形成了一整套超大型自航绞吸式挖泥船的设计方法和工艺流程。”
不自己做,不知道坑有多深
为了建造“天鲲”号,中国交通航天局成立了“天鲲”舰监造小组,时任中国交通航天局副总工程师王健担任组长。
钢桩小车系统是绞吸式挖泥船的关键核心设备。 船舶作业时,需要将钢桩插入海底,以稳定船舶位置,实现精准疏浚。
钢桩是绞吸式挖泥船的“定海神针”,但建造“定海神针”并不容易! 海水的脾气变幻莫测,海浪的任何波动都会导致钢桩出现一定程度的偏斜。 为了克服这个问题,团队想到了“灵活性”——在钢桩与船体之间增加补偿缸,以减少主钢桩的波动。
这个系统在国际上已经有应用,但由于技术封锁,团队只能自己做。 一开始,仅设计图纸就改了20多次,召开了无数规划研讨会。 王健带领团队,与时间赛跑,与困难作斗争,坚持把图纸一点一点变成实物。
王栋是王建的徒弟。 2017年,他全身心投入“天鲲”建设。
当时,这个庞然大物正处于最后的设备组装阶段。 王东亲身经历了试错的艰难。 看似一步一步的安装工作,实则暗藏陷阱。
“天鲲”上,铰刀由变速箱和长轴驱动生活网报道,但整个传动系统如何设计、各节点受力如何计算,国内自主设计还没有成熟的经验可以借鉴以供参考。 一开始,他们按照货船尾轴的传统运动进行模拟计算,但到了开工前夕,大家还是提出了疑问:挖泥船工作时,绞刀的形状与尾轴的关系如何?入水前后桥架的位置完全不同,钢丝绳的受力情况也变化很大,这与货船尾轴的运动相差甚远。
为此,团队请人观察了“天鲸”号铰刀系统在不同工况下的受力情况——确实无法与普通船舶相比! 原来的计划被彻底推翻,大家赶紧重做一套铰刀轴系统的安装布置图。
王冬叹道:“不造船,永远不知道里面的坑有多深!”
从被低估到开拓国际市场
如今,“天鲲”号已参与多项疏浚工程。 张晓峰表示,经过实践检验,其各项性能指标可与国外同期最先进的超大型自航绞吸式挖泥船相媲美,部分核心指标甚至超越,满足设计预期。
“几年的时间,我们已经经历了挖泥船可能遇到的大部分工作条件。” 王栋感到非常“幸运”。 事实上,每一次都是一场硬仗,但幸运的是,“天鲲”每一战都漂亮地获胜。
2019年投产后,“天鲲”参与了“一带一路”沿线国家重要项目的建设。 当时,一家欧洲公司听说该项目交给了一艘中国船舶,并没有认真对待。 “他们只是‘看热闹’,认为如果我们做不下去了,他们就会以高价夺回市场。” 王东回忆道。
于是,“天鲲”以其优异的表现打开了全国市场。
此后,“天鲲”轮驶往连云港,在赣榆港区投资建设10万吨级航道; 随后前往广西钦州湾,这里的土壤和岩石比赣榆港区的粘土更难处理; 随后前往江苏盐城滨海港; 随后,一路向北,在北极圈附近激战,经受住了极端天气和海浪的考验,其全球首创的“钢桩小车定位+三缆定位”系统也在关键时刻发挥了作用……
几年的时间,从扩孔器到钢缆,从船到人,一切都得到了锤炼。 “大家拧成一股绳,就是为了好看!” “天鲲”号党总支书记、政委霍宗杰说。
现在在阿布扎比港作业的“天鲲”号每天挖掘混合砂岩土5万立方米,让抱着“试一试”心态的阿联酋船东印象深刻。
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”,提出对我国疏浚技术提出了更高的要求。 中国挖泥船正计划打造性能更优、实力更强的新一代超大型挖泥船。
前段时间,霍宗杰参观了阿联酋迪拜棕榈岛。 岛上有一座博物馆,记录了这个著名的填海工程的建设过程。
“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。” 霍宗杰道:“但是现在,‘天鲲’来了,我们也来了!”
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