全球首艘新一代2000噸級(jí)自升自航式一體化風(fēng)電安裝平臺(tái)、全球首艘具有遠(yuǎn)程遙控和開(kāi)闊水域自主航行功能的科考船、領(lǐng)先世界的3500米超深海底油氣管道……在廣東加速挺進(jìn)“深藍(lán)”的進(jìn)程中，作為海洋新興產(chǎn)業(yè)的海洋工程裝備制造業(yè)正不斷創(chuàng)造紀(jì)錄。
經(jīng)略海洋，裝備當(dāng)先。10月12—15日，2023世界航海裝備大會(huì)在福建福州舉辦。大會(huì)集中呈現(xiàn)近10年來(lái)我國(guó)在船舶與海洋工程裝備領(lǐng)域取得的重大成果，多省(市)航海“高精尖”裝備亮相會(huì)場(chǎng)。
當(dāng)前，廣東正全面推進(jìn)海洋強(qiáng)省建設(shè)，著力培育壯大海洋新興產(chǎn)業(yè)。其中，海洋工程裝備制造業(yè)借助資源優(yōu)勢(shì)與區(qū)位優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)體系趨于完善，外向型經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯，產(chǎn)業(yè)輻射能力突出，初步形成珠三角、粵東、粵西三大海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)臨海工業(yè)集群。日前，南方日?qǐng)?bào)記者深入船舶、鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)一線(xiàn)，探尋廣東海洋工程裝備制造業(yè)的“發(fā)展密碼”。
從制造到“智造”
推動(dòng)船舶業(yè)綠色智能發(fā)展
2002年，由中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司旗下廣船國(guó)際有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“廣船國(guó)際”)建造的1.8萬(wàn)噸半潛船“泰安口”輪正式投入使用，這是我國(guó)首次建造新型半潛船，攻克了多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目技術(shù)難關(guān)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)半潛船建造上的空白。
半潛船也稱(chēng)半潛式母船，全球近三分之一的半潛船由廣船國(guó)際建造。其設(shè)計(jì)建造的半潛船系列，是領(lǐng)先全球的大型海上工程設(shè)備專(zhuān)業(yè)運(yùn)輸船舶，目前已交付10艘，涵蓋1.8萬(wàn)噸級(jí)、5萬(wàn)噸級(jí)、6.5萬(wàn)噸級(jí)、8萬(wàn)噸級(jí)、10萬(wàn)噸級(jí)等船型。
智能船舶作為智能航運(yùn)的關(guān)鍵核心要素，其發(fā)展受到廣泛關(guān)注。
2021年，由廣船國(guó)際建造的5萬(wàn)噸智能半潛運(yùn)輸船“祥安口”號(hào)交付。作為國(guó)內(nèi)建造的首艘智能半潛船，“祥安口”號(hào)配備了首套智能船舶系統(tǒng)，增強(qiáng)了主甲板承載負(fù)荷局部，增加了SCR(廢氣處理系統(tǒng))，配備世界先進(jìn)的DP系統(tǒng)(動(dòng)力定位系統(tǒng))，自動(dòng)化程度更高。據(jù)“祥安口”號(hào)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，智能船舶系統(tǒng)包含智能航行和智能機(jī)艙等多項(xiàng)功能，集監(jiān)控、反饋信息、提供方案于一身，有力推動(dòng)半潛船研制向智能化邁進(jìn)。
“智能化是無(wú)人化的前提，我們正在探索智能化、無(wú)人化技術(shù)，通過(guò)技術(shù)積累和持續(xù)迭代，最終真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人化。”廣船國(guó)際技術(shù)中心黨委書(shū)記、主任崔彬表示。
同時(shí)，廣船國(guó)際探索用新能源代替燃油，以推動(dòng)綠色船舶發(fā)展。今年2月，由該公司建造的5萬(wàn)噸甲醇雙燃料化學(xué)品/成品油船5號(hào)船舉行了上船臺(tái)儀式。該船是國(guó)產(chǎn)首型甲醇雙燃料油船，配備的甲醇雙燃料驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可采用燃油、燃油水合物、甲醇、甲醇水合物4種燃料模式驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減碳、減氮、減硫。
據(jù)廣船國(guó)際相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該公司正致力于開(kāi)發(fā)甲醇雙燃料動(dòng)力船舶、氨雙燃料動(dòng)力船舶、LNG雙燃料動(dòng)力船舶等，“目前已交付4艘甲醇雙燃料動(dòng)力船舶，手持綠色船舶訂單數(shù)量超過(guò)20艘”。
堅(jiān)持自主研發(fā)
海工裝備核心技術(shù)突破“天花板”
以自主研發(fā)為“舵”，廣東海洋工程裝備制造業(yè)不斷攻克核心技術(shù)難題，打破行業(yè)“天花板”，在邁向深遠(yuǎn)海的征途中破浪前行。
眾所周知，相較于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電安裝難度更高，受環(huán)境影響更大，如何讓海上安裝作業(yè)“如履平地”?由中船黃埔文沖船舶有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“黃埔文沖”)建造的全球首艘交付使用的新一代2000噸自升自航式海上風(fēng)電安裝平臺(tái)“白鶴灘”號(hào)便可實(shí)現(xiàn)。
據(jù)黃埔文沖有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“白鶴灘”號(hào)船體長(zhǎng)126米，寬50米，型深10米，是目前國(guó)內(nèi)起吊能力最強(qiáng)(2000噸)、作業(yè)水深最深(70米)、可變載荷最大(6500噸)、甲板面積最大(4200平方米)的自升自航式一體化風(fēng)電安裝平臺(tái)。在海況復(fù)雜的海域，“白鶴灘”號(hào)依靠DP—2動(dòng)力定位系統(tǒng)，能夠克服風(fēng)浪流等海況影響，在海上精準(zhǔn)定位。
當(dāng)“白鶴灘”號(hào)實(shí)施海上風(fēng)電安裝作業(yè)時(shí)，其依靠4條長(zhǎng)達(dá)120米的三角桁架式樁腿，以及每條樁腿上的巨型錐形樁靴，如“擎天柱”般牢牢“站立”在海上作業(yè)點(diǎn)，使平臺(tái)船體完全脫離水面，保障2000噸繞樁式起重機(jī)對(duì)大容量風(fēng)機(jī)的起重要求，風(fēng)電設(shè)備便可直接在平臺(tái)上操作和安裝。
“建造速度快，是‘白鶴灘’號(hào)另一個(gè)為人稱(chēng)道的特點(diǎn)。”該負(fù)責(zé)人表示，“白鶴灘”號(hào)先行地面生產(chǎn)周期僅126天，主船體搭載成型僅41天，進(jìn)塢90天實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)動(dòng)車(chē)，15天完成電站主系統(tǒng)調(diào)試，創(chuàng)造了同類(lèi)型平臺(tái)建造的最快紀(jì)錄。
與此同時(shí)，“白鶴灘”號(hào)實(shí)現(xiàn)了核心作業(yè)裝備的全國(guó)產(chǎn)化，在我國(guó)自升自航式一體化風(fēng)電安裝平臺(tái)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化方面具有里程碑意義。
同樣由黃埔文沖建造，隸屬于南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(珠海)的智能型無(wú)人系統(tǒng)母船“珠海云”，是具有遠(yuǎn)程遙控和開(kāi)闊水域自主航行功能的科考船。
據(jù)該項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“珠海云”科技含量高、建造難度大，不僅要突破技術(shù)創(chuàng)新難題，還要克服船外觀復(fù)雜線(xiàn)性曲面工藝難題，實(shí)現(xiàn)“未來(lái)感”“無(wú)人系統(tǒng)保障”“綠色智能”三大設(shè)計(jì)理念。“值得一提的是，‘珠海云’國(guó)產(chǎn)化程度高達(dá)98%，其動(dòng)力系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、調(diào)查作業(yè)支持系統(tǒng)等核心要素均為我國(guó)自主研制。”
打破國(guó)際壟斷
3500米級(jí)超深海底油氣管道領(lǐng)跑
海洋油氣管線(xiàn)是海洋油氣能源介質(zhì)最高效的遠(yuǎn)距離輸送方式，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，深海油氣管線(xiàn)產(chǎn)品制造技術(shù)被歐美先進(jìn)國(guó)家壟斷。
隨著珠江鋼管集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“珠江鋼管”)先后成功研發(fā)制造春曉油氣田國(guó)產(chǎn)海洋油氣輸送管道鋼管產(chǎn)品、1500米級(jí)深海油氣管道鋼管產(chǎn)品等，其深海油氣管線(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)制造能力不斷提升，打破了我國(guó)在這一領(lǐng)域長(zhǎng)期受制于人的局面。
相對(duì)于陸地而言，深海用管要適應(yīng)更低溫、更高壓、更強(qiáng)腐蝕的工作環(huán)境，其強(qiáng)度與韌性、抗壓性能、尺寸精度等指標(biāo)都有極嚴(yán)苛的要求。
在省級(jí)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展(海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展)海洋六大產(chǎn)業(yè)專(zhuān)項(xiàng)資金的支持下，由珠江鋼管旗下番禺珠江鋼管(珠海)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“珠江鋼管珠海公司”)牽頭的《3500米級(jí)超深水高壓海底管道研制及產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目，通過(guò)研究鋼管成型技術(shù)、焊接技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)，解決了深海管線(xiàn)鋼冶煉、軋制及其板材成型、焊接等關(guān)鍵性技術(shù)難題。
2019—2022年，珠江鋼管首次開(kāi)展深度達(dá)3500米級(jí)的海底專(zhuān)用直縫埋弧焊接鋼管材技術(shù)研究，成功試制出領(lǐng)先全球的3500米超深海底管道焊接鋼管樣品，形成一套國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)1500—3500米級(jí)超深海管線(xiàn)用直縫埋弧焊鋼管制造技術(shù)，并且應(yīng)用在南海“恩平”“崖城”氣田，以及尼日利亞等海底油氣管道工程中。
“目前國(guó)內(nèi)深海油氣輸送焊接鋼管的水下應(yīng)用僅限于1500米級(jí)，3500米級(jí)水深屬于空白領(lǐng)域。”據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃克堅(jiān)介紹，3500米級(jí)的深海有接近0℃的超低溫、約等于350倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的超高壓，相當(dāng)于拇指指甲蓋大小的面積要承受350多公斤的重量，這對(duì)管道的抗壓、抗裂、抗腐蝕性能都有極高的要求。
除了材料工藝的突破，制管的工藝精度要求也需做到分毫不差。“綿延海底的管道是由一段一段的管道拼接而成，一旦其中有一段出現(xiàn)變形，很可能導(dǎo)致整條管線(xiàn)因受力不均而開(kāi)裂。”黃克堅(jiān)補(bǔ)充道。
為避免上述情況發(fā)生，項(xiàng)目還通過(guò)研發(fā)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)為投入使用的每一支鋼管加上一道保險(xiǎn)。“相當(dāng)于為管道照X光，保證零瑕疵投入應(yīng)用。”珠江鋼管珠海公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
“3500米級(jí)超深海底管道的成功研制，打破了數(shù)項(xiàng)國(guó)外壟斷的特種鋼管卡脖子技術(shù)。”據(jù)珠江鋼管相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，憑借該項(xiàng)目積累的技術(shù)底蘊(yùn)和業(yè)績(jī)口碑，珠江鋼管今年拿下了全球最長(zhǎng)加熱原油管道大單，總金額約合25億元人民幣，為東非地區(qū)綿延1500公里的能源“大動(dòng)脈”提供總量26萬(wàn)噸直縫埋弧焊鋼管。
