“造島神器”天鯤號(hào)有多牛？ 一周填滿一座水立方

　　原標(biāo)題 “造島神器”天鯤號(hào)

　　被稱為“造島神器”的中國(guó)制造的重型自航絞吸挖泥船“天鯤號(hào)”11月初在江蘇啟東下水，目前正在進(jìn)行設(shè)備安裝工作?！疤祧H號(hào)”船長(zhǎng)140米，寬27.8米，最大挖深35米，總裝機(jī)功率2.5萬(wàn)千瓦，設(shè)計(jì)每小時(shí)挖泥6000立方米，絞刀功率6600千瓦。從泥土到巖石都不在話下。

　　這艘亞洲最先進(jìn)、在世界范圍內(nèi)也屬領(lǐng)先水平的自航絞吸挖泥船是工信部立項(xiàng)的重點(diǎn)科研項(xiàng)目，由中交天津航道局有限公司牽頭研發(fā)。與中國(guó)第一艘自航絞吸挖泥船“天鯨號(hào)”相比，“天鯤號(hào)”已全面超越。特別是，“天鯤號(hào)”是首艘國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)建造、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重型自航絞吸挖泥船。

　　即將啟航的“天鯤號(hào)”身懷哪些絕技？挖泥設(shè)備的操作臺(tái)、船員的生活區(qū)是什么樣？帶著種種問(wèn)題，記者在江蘇啟東的船廠里登上了“天鯤號(hào)”，并從這艘船的設(shè)計(jì)者、建造者口中了解它背后的科技。

　　●南方日?qǐng)?bào)記者 王詩(shī)堃 徐勉 發(fā)自江蘇啟東、上海

　　“天鯤”潛游

　　亞洲最先進(jìn)的絞吸挖泥船

　　在江蘇啟東長(zhǎng)江入海口的上海振華重工啟東造船廠，已經(jīng)下水的“天鯤號(hào)”正停靠在碼頭旁。這艘亞洲范圍內(nèi)最先進(jìn)的重型自航絞吸挖泥船主體已完工，但絞刀、鋼樁等設(shè)備尚未安裝。

　　甲板上的腳手架尚未拆除，施工人員船上船下忙個(gè)不停?！疤祧H號(hào)”監(jiān)造組船體工程師孔凡震稱之為“毛坯”?？追舱鸾o南方日?qǐng)?bào)記者做了個(gè)比喻：“‘天鯤號(hào)’好比嬰兒已經(jīng)出生，但還不會(huì)走路，現(xiàn)在的設(shè)備安裝，就是在‘學(xué)走路’?！?/p>

　　不僅工程設(shè)備正在安裝，船員的生活區(qū)也在裝修。記者看到，船員宿舍內(nèi)床、柜、桌已安裝了一部分，在最頂層的駕駛艙里，駕駛臺(tái)和挖泥控制臺(tái)已布置好，分別朝向船的兩頭。

　　下水并不意味著馬上交付。孔凡震解釋，目前需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行精確定位，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)等進(jìn)行調(diào)試。因?yàn)樵陉懙睾退?，設(shè)備的受力狀態(tài)不盡相同，因此這些“精細(xì)活兒”必須要在下水后才能進(jìn)行。

　　“天鯤號(hào)”監(jiān)造組副組長(zhǎng)馮長(zhǎng)華告訴南方日?qǐng)?bào)記者，“天鯤號(hào)”下水后，還需經(jīng)過(guò)設(shè)備安裝、調(diào)試等階段。按計(jì)劃，海試安排在2018年4月底，之后還要進(jìn)行挖泥設(shè)備實(shí)驗(yàn)，預(yù)計(jì)于2018年中正式交船。

　　“天鯤”重器

　　能自航，又能24小時(shí)連續(xù)施工

　　“天鯤號(hào)”是一艘自航絞吸式挖泥船。所謂“自航”，顧名思義，就是擁有自行航行能力。顯然，相對(duì)于無(wú)自航能力的疏浚設(shè)備，這種設(shè)計(jì)無(wú)疑更復(fù)雜，成本也更高。

　　對(duì)于選擇“自航”，孔凡震解釋主要有兩個(gè)原因：第一是安全，在海上施工如果遇到風(fēng)浪或者臺(tái)風(fēng)，能夠及時(shí)規(guī)避，自行前往避風(fēng)場(chǎng)所。第二則是工期靈活，調(diào)遣去世界各地區(qū)施工能夠自行前往，而不需要協(xié)調(diào)半潛船拖運(yùn)?！疤貏e是我們今后在‘一帶一路’沿線很多的項(xiàng)目，遠(yuǎn)距離調(diào)遣半潛船可能會(huì)遇到協(xié)調(diào)不到船的情況，從而延誤項(xiàng)目。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)最怕不可控?！?/p>

　　孔凡震介紹，目前大型挖泥船主要以絞吸式和耙吸式為主。耙吸式船如其名，用“耙子”在水底挖泥，再用吸泥管吸走。其最大特點(diǎn)是可以邊航行邊吸泥，不影響附近船只經(jīng)過(guò)，適合維護(hù)航道。

　　“天鯤號(hào)”和它的前輩“天鯨號(hào)”都是絞吸式挖泥船，這類船裝有泥泵和吸泥裝置，挖泥時(shí)用絞刀絞動(dòng)水底地殼，再用泥泵將泥漿從吸泥管吸入，經(jīng)過(guò)排泥管送到岸上或排入駁船運(yùn)走?？追舱鸾榻B，耙吸船只能挖泥和礫石，而絞吸船即使是巖石也能“啃”下來(lái)，尤其適合填海造地。

　　另外，耙吸船吸上來(lái)的泥土需要暫存在船上的“肚子”里，而絞吸船則一邊吸一邊通過(guò)排泥管把吸上來(lái)的泥土排走，從而能夠24小時(shí)連續(xù)施工。

　　之所以稱“天鯤號(hào)”亞洲第一，最主要的依據(jù)是其挖掘能力。據(jù)介紹，“天鯤號(hào)”的絞刀電機(jī)額定功率達(dá)6600千瓦。絞刀轉(zhuǎn)速可根據(jù)土質(zhì)的變化進(jìn)行無(wú)極調(diào)速，兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)可根據(jù)挖掘功率的需要選擇單機(jī)或雙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其挖掘功率亞洲第一，在世界范圍內(nèi)也屬前列。

　　另外，在輸送系統(tǒng)水平上，“天鯤號(hào)”可稱世界第一。其泥泵電機(jī)總功率達(dá)1.7萬(wàn)千瓦，為世界最高功率配置，且其遠(yuǎn)程輸送能力1.5萬(wàn)米，具有超強(qiáng)的吹填造地能力，為世界之最?！安皇呛?jiǎn)單數(shù)字的增加，而是對(duì)全船設(shè)計(jì)要求的提高?！瘪T長(zhǎng)華解釋道，船體各個(gè)部位的升級(jí)，讓制造“天鯤號(hào)”的難度，成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。

　　“天鯤”之變

　　挖掘填滿一座“水立方”，只需要6天半

　　“不是一代和二代的區(qū)別，可能是跨越了三四代的進(jìn)步?！?1歲的馮長(zhǎng)華說(shuō)，不論從船體本身的能率和自主設(shè)計(jì)哪個(gè)方面相比，“天鯤號(hào)”相較于天鯨都是全新一代產(chǎn)品，而其中最大的改變來(lái)自國(guó)內(nèi)自主研制。

　　全長(zhǎng)127.5米、總裝機(jī)功率超過(guò)2萬(wàn)千瓦的“天鯨號(hào)”是由中交天津航道局有限公司出資，聯(lián)合上海交通大學(xué)、德國(guó)VOSTA LMG設(shè)計(jì)，由招商局重工(深圳)有限公司建造的前亞洲第一大自航絞吸式挖泥船。

　　2010年交付的“天鯨號(hào)”彼時(shí)堪稱中國(guó)疏浚產(chǎn)業(yè)的旗艦，在亞洲同類型船舶中擁有多項(xiàng)之最：總裝機(jī)功率最大；絞刀功率最大；挖掘能力最強(qiáng)；生產(chǎn)能力最強(qiáng)；集成控制技術(shù)最先進(jìn)；作業(yè)適應(yīng)能力最強(qiáng)等。

　　作為此前世界第三大的自航絞吸式挖泥船，馮長(zhǎng)華是當(dāng)時(shí)“天鯨號(hào)”監(jiān)造組的組長(zhǎng)，如今，他又以副組長(zhǎng)之職，指導(dǎo)“天鯤號(hào)”的設(shè)計(jì)和建設(shè)。

　　曾經(jīng)的亞洲第一，“天鯨號(hào)”在執(zhí)行吹填作業(yè)時(shí)，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最遠(yuǎn)6000米外。這相當(dāng)于可以挖出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大、半米深的坑。

　　如今，“天鯤號(hào)”的能量相比于天鯨，更是升級(jí)到了一個(gè)新的量級(jí)，“總裝機(jī)功率2.5萬(wàn)千瓦，設(shè)計(jì)每小時(shí)挖泥6000立方米，絞刀功率6600千瓦?！辟~面實(shí)力，提升了近兩倍。造島神器“天鯤號(hào)”有多牛？孔凡震在接受其他媒體采訪時(shí)曾用過(guò)一個(gè)形象的比喻來(lái)介紹“天鯤號(hào)”的實(shí)力：“挖掘填滿一座‘水立方’，只需要6天半。”

　　同時(shí)，相比于過(guò)往的柴油動(dòng)力，“天鯤號(hào)”裝配3臺(tái)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高效泥泵。值得一提的是，“天鯤號(hào)”也是國(guó)內(nèi)首艘采用全電力驅(qū)動(dòng)形式的自航絞吸挖泥船。這種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)形式可根據(jù)全船用電負(fù)荷需求以及泥泵排距長(zhǎng)短合理選擇柴油發(fā)電機(jī)組的開(kāi)啟數(shù)量，無(wú)需在排泥終端配置縮口，實(shí)現(xiàn)裝機(jī)功率的最有效利用。

　　此前，“天鯨號(hào)”集合了國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的挖泥船設(shè)計(jì)和制造水平，最終研制成功。而“天鯤號(hào)”在研制過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)自主研制，“從橋梁、鋼樁系統(tǒng)等，都是國(guó)內(nèi)自主研制。”最終，整個(gè)天航局、708所等機(jī)構(gòu)，歷史性地突破了諸多難題。

　　為了增強(qiáng)作業(yè)適應(yīng)能力，盡可能增加最大挖深，同時(shí)滿足最小挖深的指標(biāo)，“天鯤號(hào)”設(shè)置了上、下雙耳軸，這樣便可滿足6.5米至35米挖深需要，足足比天鯨號(hào)多了5米。

　　“吊臂增加5米，設(shè)備的重量，吊臂的組合方式徹底需要重新設(shè)計(jì)?！瘪T長(zhǎng)華介紹，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)建造工藝提出了挑戰(zhàn)。1700余噸重的橋梁在安裝對(duì)接時(shí)誤差必須控制在毫米級(jí)別，為了解決這一技術(shù)難題，工作組召開(kāi)了20多次會(huì)議，邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家深入交流探討，最終將難題攻克。

　　天鯤之最

　　●絞刀電機(jī)額定功率6600千瓦，其挖掘功率居世界前列，亞洲第一

　　●泥泵電機(jī)總功率1.7萬(wàn)千瓦，其輸送總功率居于世界第三，亞洲第一

　　●遠(yuǎn)程輸送能力達(dá)1.5萬(wàn)米，為世界領(lǐng)先，亞洲第一

　　●最大挖掘深度可達(dá)35米，位居世界前列，亞洲第一

　　●在世界上首次將三纜定位系統(tǒng)應(yīng)用于自航絞吸挖泥船

　　●擁有國(guó)際領(lǐng)先的自航絞吸船智能集成控制系統(tǒng)