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“造島神器”天鯤號(hào)有多牛? 一周填滿一座水立方

2017年11月13日 10:07   來(lái)源:南方日?qǐng)?bào)   參與互動(dòng)參與互動(dòng)
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中國(guó)僑網(wǎng)天鯤號(hào)(資料圖)
天鯤號(hào)(資料圖)

  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)

【責(zé)任編輯:陸春艷】
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