“海洋石油981”建造記
通過設(shè)計(jì)和建造上的嚴(yán)格要求,即便是三五千噸的船只正面撞擊“海洋石油981”,也很難使其發(fā)生傾覆等狀況
三年多前“海洋石油981”交付時(shí),對(duì)于大多數(shù)中國(guó)人來說,它還只是國(guó)家重大裝備制造領(lǐng)域中不太引人注目的一個(gè)。
包括這座龐大設(shè)備有點(diǎn)拗口的正式名稱:第六代深水半潛式鉆井平臺(tái),聽起來也讓普通人一知半解——總之,它很大,能在很深的海洋中鉆井,也許僅此而已。
如今,“海洋石油981”已像南海礁盤上那些巋然不動(dòng)的主權(quán)碑一樣,成為中國(guó)在這片海洋存在的象征。
讓我們把目光暫時(shí)從西沙移開,投向位于上海浦東的上海外高橋造船有限公司——“海洋石油981”的誕生之地。
自2008年4月28日切割第一塊鋼板,到2011年11月30日進(jìn)行海上移交,大約1000天的“海洋石油981”建造、調(diào)試過程,凝聚了中國(guó)人對(duì)于海洋的夢(mèng)想、理解,還有與海洋有關(guān)的智慧與技術(shù)。
當(dāng)然,不只是這1000天的努力。向前,人們至少可以追溯到2002年開始孕育的跟蹤項(xiàng)目,乃至上世紀(jì)70年代末中國(guó)對(duì)于此類平臺(tái)的第一次重大嘗試。
由此向后展望,那些具有更遠(yuǎn)大抱負(fù)的建造者,正急于彌補(bǔ)“海洋石油981”的一些缺憾,實(shí)現(xiàn)未盡的期望。
為海洋權(quán)益奠基
時(shí)間回到2002年春天,也就是“海洋石油981”正式動(dòng)工6年之前、平臺(tái)交付10年之前。
剛剛到外高橋造船有限公司報(bào)到幾個(gè)月的上海交大結(jié)構(gòu)力學(xué)博士畢業(yè)生陳剛,被選中參與一個(gè)重大項(xiàng)目:“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”。
它是原國(guó)防科工委提出的“十五”高技術(shù)船舶科研計(jì)劃48個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目中的一個(gè)。
如今看來,“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”揭開了中國(guó)進(jìn)軍深水開發(fā)的序幕。值得注意的是,就在2002年,中國(guó)新增石油產(chǎn)量的85%來自海洋。
只是當(dāng)時(shí),大多數(shù)人還未關(guān)注到它打開的全新世界。
由于國(guó)際油價(jià)低迷和其他復(fù)雜因素,此前20年中國(guó)的先進(jìn)深水海洋鉆井平臺(tái)一直處于空白狀態(tài),這也是當(dāng)時(shí)整個(gè)中國(guó)海洋工程低迷狀況的一個(gè)縮影。
雖然擁有廣袤的海疆和豐富的海洋能源,但中國(guó)上一次對(duì)深水半潛式鉆井平臺(tái)的嘗試還要追溯到1983年,當(dāng)時(shí)由上海船廠建造了最大工作水深200米、最大鉆井深度6000米的“勘探三號(hào)”。
1974年,日本開始在東海中國(guó)海域擅自進(jìn)行能源勘探。國(guó)務(wù)院和原地質(zhì)礦產(chǎn)部啟動(dòng)“勘探三號(hào)”項(xiàng)目,以捍衛(wèi)中國(guó)海洋主權(quán)和海洋資源權(quán)益。
作為2.5代深水半潛式鉆井平臺(tái)的“勘探三號(hào)”建造歷時(shí)十年,期間經(jīng)歷各種曲折?!暗€是達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平?!边@個(gè)項(xiàng)目的主持者之一、后任國(guó)土資源部海洋辦公室副主任的蕭漢強(qiáng)對(duì)《瞭望東方周刊》說,“勘探三號(hào)”后來還租借給美國(guó)、俄羅斯,在全球各地工作。
至今仍在服役的“勘探三號(hào)”很好地完成了國(guó)家賦予它的使命:它在東海的工作,奠定了今日中國(guó)東海系列海上油氣田的基礎(chǔ)。
其中,“勘探三號(hào)”完成的最深井就是位于東海的“天外天一井”,它以5000.3米的深度,長(zhǎng)久地保持著中國(guó)海底油氣井的最深紀(jì)錄。產(chǎn)量最高的則是東?!捌胶木?。 此后約20年間,中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)水平,由“勘探三號(hào)”時(shí)的世界前列,一直掉落到國(guó)際第三集團(tuán)?!?
“歐美是第一集團(tuán),掌控了主流海工裝備的基本設(shè)計(jì),韓國(guó)、新加坡是第二集團(tuán),是海工裝備制造的主力軍?!比缃褚呀?jīng)擔(dān)任外高橋造船廠副總工程師的陳剛說,“其實(shí)這段時(shí)間,國(guó)際海工裝備制造也在逐步進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,從西方國(guó)家轉(zhuǎn)移到亞洲,韓國(guó)的海工裝備建造也正是從80年代中后期逐步得到發(fā)展,并在新世紀(jì)開始發(fā)力快速成長(zhǎng)起來的。”
到2002年,陳剛他們和中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院、上海交通大學(xué)等單位啟動(dòng)“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”時(shí),手上幾乎是一片空白。
“開始這個(gè)課題主要任務(wù)是跟蹤,就是了解當(dāng)時(shí)國(guó)際上最先進(jìn)的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)是什么樣,搞深水半潛平臺(tái)需要攻克哪些關(guān)鍵技術(shù),當(dāng)時(shí)還是以第五代平臺(tái)為主?!标悇傉f,作為一種以深水為主的先進(jìn)鉆井平臺(tái)類型,深水半潛式鉆井平臺(tái)自1962年出現(xiàn),代際之間主要以平臺(tái)的工作水深、可變載荷、鉆井能力等為劃分原則。
2002年為研制“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)”,陳剛隨外高橋造船有限公司的高層領(lǐng)導(dǎo)到新加坡調(diào)研。該國(guó)是全球最強(qiáng)大的深水鉆井平臺(tái)制造地。
“我們?cè)诖瑝]里看到了一座平臺(tái),是第五代。當(dāng)時(shí)看到它的那種心情,就是完全沒有想到我們也會(huì)在不久的將來能建造一個(gè),因?yàn)楫?dāng)時(shí)感覺差距太大了?!标悇傉f。
就在2001年,被稱為中國(guó)海洋地質(zhì)之父的中科院院士劉光鼎上書中央,提出“油氣二次創(chuàng)業(yè)”的建議。
除了采取新的能源勘查理論,這份報(bào)告揭示了中國(guó)之前油氣勘探與產(chǎn)出之間的巨大差異,也警示中國(guó)將面臨更嚴(yán)重的能源挑戰(zhàn)。
此后,一系列能源勘探、開發(fā)的課題、項(xiàng)目立項(xiàng)。
“從‘十五’末期開始,國(guó)家對(duì)海洋能源開發(fā)投入加大。接下來的‘十一五’期間,國(guó)防科工委、國(guó)家科技部‘863’計(jì)劃再次投入經(jīng)費(fèi),以我國(guó)南海油田的實(shí)質(zhì)性開發(fā)項(xiàng)目為依托工程,對(duì)深遠(yuǎn)海油、氣開發(fā)裝備的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更深入的研究。”工信部高技術(shù)船舶科研計(jì)劃海洋工程裝備專用系統(tǒng)和設(shè)備專家組成員肖文生對(duì)《瞭望東方周刊》說。 用一萬張片子“體檢”
2006年夏天,距“海洋石油981”正式動(dòng)工兩年前。
外高橋造船廠30萬噸海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船建造現(xiàn)場(chǎng),當(dāng)時(shí)擔(dān)任外高橋造船廠海洋工程部副部長(zhǎng)的陳剛遇到了一位低調(diào)的訪客。
對(duì)方來自中國(guó)海洋石油總公司工程建設(shè)部,后來?yè)?dān)任“海洋石油981”的項(xiàng)目總經(jīng)理。而陳剛本人,則成為外高橋造船有限公司“海洋石油981”項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。
“我們聊了一會(huì)兒,就談到了中海油決定要建造這樣一個(gè)裝備。”他回憶說,這是他第一次知道中國(guó)決定建造第六代深水半潛式鉆井平臺(tái),對(duì)方就是到外高橋造船廠來勘查船塢的。
對(duì)于這個(gè)消息,陳剛難掩興奮,他連忙向船廠領(lǐng)導(dǎo)作了匯報(bào)。雖然此前幾年都在進(jìn)行相關(guān)積累,但這個(gè)計(jì)劃對(duì)于他們來說,還是有些意外。
其實(shí)在2006年7月,國(guó)家科技部社發(fā)司曾在北京組織召開了“十一五”863計(jì)劃“南海深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”重大項(xiàng)目的實(shí)施方案論證會(huì)。
當(dāng)時(shí),由劉光鼎等9位院士,會(huì)同國(guó)土資源部、中國(guó)海洋石油總公司、中船重工集團(tuán)等單位,對(duì)這一重大項(xiàng)目的實(shí)施方案進(jìn)行了咨詢論證。
作為其間一系列重大科研項(xiàng)目的代表,“南海深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”的實(shí)施,被認(rèn)為對(duì)于滿足中國(guó)深水海洋油氣資源勘探開發(fā)的重大需求、使中國(guó)深海油氣勘探開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,意義重大。
院士們的意見是“盡快啟動(dòng)”。這個(gè)重大項(xiàng)目的2.43億元投入中,一部分就流向了“海洋石油981”的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)。
而此前,原國(guó)防科工委、發(fā)改委、科技部等已有若干投入。
“我們60%多的油氣依靠進(jìn)口,如果再不重視海洋,一旦有突發(fā)情況,路上的汽車都得停?!眲⒐舛υ菏繉?duì)《瞭望東方周刊》說。
一直參與“中國(guó)第一船廠”競(jìng)爭(zhēng)的外高橋造船有限公司,自上世紀(jì)90年代末建立伊始,就確定了船舶與海洋工程并舉的發(fā)展之路。2003年外高橋造船有限公司交付的成立以來的第一個(gè)項(xiàng)目,就是海洋工程項(xiàng)目——海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船,即通常所說的FPSO。
2002年至2004年,在陳剛于外高橋造船廠工作的前3年間,外高橋造船廠就交付了兩個(gè)代表性的海洋工程裝備:15萬噸、16.2萬噸的“海洋石油111”和“海洋石油113”兩艘FPSO。 而在“海洋石油981”之前,陳剛遇到的最大挑戰(zhàn)就是2007年交付的30萬噸FPSO“海洋石油117”。
除了噸位更大,對(duì)于陳剛和他的團(tuán)隊(duì)來說,最大不同其實(shí)是整個(gè)設(shè)計(jì)建造流程中的精細(xì)和嚴(yán)謹(jǐn)。
這艘FPSO由美國(guó)康菲公司訂造,用于這家公司和中國(guó)海洋石油總公司聯(lián)合開發(fā)的海上油氣田項(xiàng)目。
“前兩個(gè)項(xiàng)目做完,我們團(tuán)隊(duì)覺得至少在FPSO這方面沒什么太大的技術(shù)難度了?!标悇偦貞浾f,但美國(guó)石油公司對(duì)于海洋工程裝備設(shè)計(jì)建造的嚴(yán)苛要求,對(duì)他們來說具有“顛覆性”。
“很多文件從來沒見過,規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)無比詳細(xì),比如美國(guó)公司要求對(duì)全船每一個(gè)設(shè)備的維護(hù)和維修都需要作吊運(yùn)分析,對(duì)所有的關(guān)鍵系統(tǒng)都在基本設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)上作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。”陳剛說,另一方面,“咱們的人員大多是設(shè)計(jì)船舶出身,很多設(shè)計(jì)邏輯和思維都是從船舶設(shè)計(jì)移植過來的,不適應(yīng)國(guó)際化海洋工程項(xiàng)目對(duì)設(shè)計(jì)方案的安全性、操作便利性等方面的高要求?!?
其實(shí),對(duì)于以建造散貨船著名的上海外高橋造船有限公司來說,發(fā)展海洋工程裝備不僅是兩條生產(chǎn)線這樣簡(jiǎn)單,而是造船文化和海工文化的沖突與磨合。
前者側(cè)重于結(jié)果導(dǎo)向,按規(guī)范設(shè)計(jì)、采購(gòu),按圖施工,檢驗(yàn)出結(jié)果;后者則出于對(duì)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)等因素的考慮,更側(cè)重于過程導(dǎo)向,按程序做事,按程序出結(jié)果,所有的過程、環(huán)節(jié)和結(jié)果都必須可追溯。
至于建造過程與工藝,海洋工程帶來的是完全不屬于同一級(jí)別的挑戰(zhàn)。
“散貨船的結(jié)構(gòu)、鋼板占空船總重的60%,設(shè)備、管線、電纜等占40%。海洋工程裝備相反,也就是說設(shè)備、系統(tǒng)更多、更復(fù)雜,它的系統(tǒng)集成工作量是散貨船的5倍以上,包括設(shè)備和系統(tǒng)的安裝、機(jī)械電氣完工、預(yù)調(diào)試和調(diào)試等等?!标悇偱e的一個(gè)例子是,一般轎車上有二三十個(gè)傳感器,散貨船有五六百個(gè),“海洋石油981”上超過一萬個(gè)。
在焊接完成后,一艘十幾噸的散貨船要進(jìn)行無損探傷——也就是用類似對(duì)人體拍CT的方式查看焊接縫表層和內(nèi)部是否存在缺陷——需要拍三五百?gòu)埰?,而一般的海洋工程裝備是照5000張左右。
“海洋石油981”拍的片子超過一萬張。
2006年8月,中國(guó)海洋石油總公司就第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)發(fā)出投標(biāo)意向征詢函,正式確認(rèn)了這個(gè)項(xiàng)目的存在。
2007年6月,外高橋造船廠提交標(biāo)書。
2007年10月,中國(guó)海洋石油總公司正式與外高橋造船廠簽約,時(shí)任上海市委書記習(xí)近平出席簽約儀式。
以上,就是“海洋石油981”啟動(dòng)建造之前的故事。 焊接長(zhǎng)度240公里
2008年4月28日,位于浦東北端的外高橋造船廠,數(shù)控等離子切割機(jī)切割了第一片材料,標(biāo)志著“海洋石油981”正式開工。
建造“海洋石油981”的材料中有大量高強(qiáng)度鋼,因?yàn)閳?jiān)固和安全是對(duì)這個(gè)巨大裝置的第一要求。
“海洋石油981”總設(shè)計(jì)師、中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院海洋工程部副主任沈志平告訴《瞭望東方周刊》,“海洋石油981”的基本要求,就是適應(yīng)南海的海況。
比如,以百年一遇的風(fēng)浪作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),然后又用200年一遇的風(fēng)浪進(jìn)行了模擬檢驗(yàn),這相當(dāng)于遭遇17級(jí)臺(tái)風(fēng)。
最終,在上海交大的海洋工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)幾十種海況進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn),此外計(jì)算機(jī)還對(duì)1000多種海況作了模擬運(yùn)算。
另一個(gè)要點(diǎn)是:“海洋石油981”有復(fù)雜的錨泊系統(tǒng),也就是用船錨進(jìn)行停泊。它有12個(gè)15噸重的船錨,每個(gè)都可以產(chǎn)生800多噸的抓力。
船錨鏈每根長(zhǎng)1750米、重約280多噸,其中還加入了以高強(qiáng)度尼龍繩為主的合成纖維索,從而吸收平臺(tái)移動(dòng)產(chǎn)生的能量。
在需要時(shí)候,這個(gè)系統(tǒng)可以每分鐘156米的速度將船錨快速拋射出去,它自己也帶有傳感器,隨時(shí)探知自己承受的壓力。
在后來的調(diào)試過程中,“海洋石油981”兩次遭遇風(fēng)力超過15級(jí)的臺(tái)風(fēng)襲擊,都沒有發(fā)生移動(dòng)。
此外,由于南海海域較大,返回陸地補(bǔ)給困難,“海洋石油981”要求有世界最大的9000噸可變載荷。而這后來又給它的建造帶來了極大的難題。
“‘海洋石油981’未來將工作于環(huán)境條件惡劣的南海,對(duì)建造質(zhì)量的要求幾近苛刻,針對(duì)焊接要求高的特點(diǎn),我們組織了超過2000人的焊工考試。”陳剛說,最好的焊工才被揀選,參與建造“海洋石油981”。
當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)建造的外高橋造船有限公司海洋工程部副部長(zhǎng)張偉告訴《瞭望東方周刊》,由于大量使用了高強(qiáng)度鋼,給焊接帶來了巨大挑戰(zhàn):對(duì)除銹、濕度、溫度都有很高的要求,“濕了容易產(chǎn)生氣孔。因?yàn)橐容^高的焊前溫度,就用電熱夾板一樣的裝置進(jìn)行預(yù)熱,焊接完還要作保溫處理?!?
許多零部件的高強(qiáng)度鋼都是從國(guó)外進(jìn)口,“一塊板子返工兩次,就廢掉了?!彼f,所有位置的焊接都采用可以追溯的實(shí)名制,在探傷檢查時(shí)如果發(fā)現(xiàn)問題,“直接淘汰責(zé)任人?!?
整個(gè)“海洋石油981”的焊接長(zhǎng)度是240公里,其中包括30公里平面焊接、210公里直角焊接。
這個(gè)距離,大約是從北京到天津再返回?!坝捎诤附訒r(shí)要往復(fù)焊,焊槍走過的實(shí)際距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)長(zhǎng)度?!蓖飧邩蛟齑邢薰竞Q蠊こ滩扛辈块L(zhǎng)曹志兵說。
對(duì)堅(jiān)固度的苛刻要求,使建造面臨的挑戰(zhàn)幾乎無處不在。比如,通常安裝室內(nèi)防火門要在鋼板上開方形孔,然而,由于大量采用強(qiáng)度超高、柔性不足的20毫米以上高強(qiáng)度鋼,如果打方孔,四個(gè)角會(huì)因受力過大而開裂。
經(jīng)過計(jì)算,只有在四個(gè)角上開一定弧度的圓角,才能夠保證鋼板的堅(jiān)固,但這樣又和防火門形狀沖突。
最終,“海洋石油981”上的防火門都是在圓角的門框上又上下左右各補(bǔ)了鋼板,從而達(dá)到安裝要求。
由于需要其他船只靠近補(bǔ)給等原因,“海洋石油981”也對(duì)可能發(fā)生的碰撞和摩擦有所考慮。 沈志平和陳剛都告訴本刊記者,通過設(shè)計(jì)和建造上的嚴(yán)格要求,即便是三五千噸的船只正面撞擊“海洋石油981”,也很難使其發(fā)生傾覆等狀況。 最精確的“拼積木”
2009年4月20日,第358天,在外高橋造船廠一號(hào)船塢舉行鋪底儀式,“海洋石油981”開始吊裝。
對(duì)于“海洋石油981”來說,總體建造過程就像拼積木:首先將其分解成為200多個(gè)100多噸的分段進(jìn)行建造;完成后運(yùn)輸至外高橋一號(hào)船塢的組裝平臺(tái),再組合成為幾百噸重的總段;最后通過1000噸級(jí)的龍門起重機(jī)吊裝在一起。
這個(gè)過程的名稱像個(gè)音樂術(shù)語(yǔ)——“節(jié)拍式總段連續(xù)搭載法”,也就是不同部分按照不同的規(guī)律進(jìn)行拼裝。
比如浮箱一共吊裝了20次,間隔大約10天;浮箱上的立柱吊裝12次,間隔20天;到最后甲板作業(yè)平臺(tái),則是每3天左右吊裝一個(gè)部件。
“吊裝完成一部分后,立刻把大型設(shè)備也吊進(jìn)去安裝,然后再吊裝上邊的總段。比如四個(gè)立柱里都分為幾層,裝有不同的設(shè)備?!睆垈フf,所以“節(jié)拍”要拿捏精準(zhǔn)。
吊裝84米高、1000噸重的井架,是整個(gè)過程中最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)之一:浮吊裝船要把分成幾節(jié)的井架一段一段對(duì)應(yīng)吊裝好,“上下兩個(gè)部分就有六個(gè)安裝點(diǎn),要分毫不差地吊在一起。兩個(gè)部分都是在海上浮動(dòng)的,處于動(dòng)態(tài)之中?!标悇偦貞浾f。
最終這個(gè)環(huán)節(jié)用時(shí)500分鐘,效率每小時(shí)96噸;吊裝效率最高的是浮箱,每小時(shí)138噸。 如果從建造工藝上說,最大的挑戰(zhàn)也許是主甲板。
這是一個(gè)比標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)還大的平臺(tái),它面臨的問題是:如果在制造時(shí)處于完全水平狀態(tài),一旦安裝到立柱上,中間部分受重力等原因就會(huì)下墜,成為一個(gè)中間下凹的弧面。
研究了兩個(gè)月,最終的解決辦法是:先用計(jì)算機(jī)精確模擬吊裝到立柱上后、每增加一個(gè)建筑所受的力。
根據(jù)這些數(shù)據(jù),在建造時(shí)使甲板有一個(gè)上凸的弧面。等吊裝完畢,疊加上井架、生活樓等大約2000噸的建筑、裝備,乃至以后搭載的裝備,凸起正好受力壓平。
如此巨大的甲板,是為了滿足創(chuàng)紀(jì)錄的可變載荷:9000噸。
陳剛說,可變載荷大,不僅可以使 “海洋石油981”攜帶更多的柴油和生活補(bǔ)給,增加平臺(tái)的自持能力,而且可以在主甲板面堆放更多的鉆井工具和設(shè)備,更高效地完成勘探任務(wù)。
“海洋石油981”可以在水深3000米的地方作業(yè),最深可達(dá)一萬米。
與復(fù)雜的工藝相比,陳剛覺得,在“海洋石油981”的建造過程中,更多遭遇人的挑戰(zhàn)。 整個(gè)建造過程,使用了600萬個(gè)工時(shí),也就是600萬人同時(shí)工作一小時(shí)的工作量。在2009年建造高峰期,平均每天有1200人在現(xiàn)場(chǎng)施工,最高時(shí)達(dá)到1500人。
“說實(shí)話,應(yīng)該是與近20年的教育有關(guān),培養(yǎng)技能工人的體系基本沒有了。現(xiàn)在找到熟練的機(jī)電技能工人很難,這在很大程度上制約了我們的發(fā)展?!标悇傉f。
外高橋造船廠在2005年就達(dá)到了年產(chǎn)800萬噸的數(shù)量級(jí),負(fù)責(zé)這些船舶調(diào)試的是一個(gè)140多人的團(tuán)隊(duì)。
而在“海洋石油981”最后的調(diào)試過程中,這一個(gè)項(xiàng)目就要上100人。
張偉說,在“海洋石油981”項(xiàng)目中進(jìn)行高強(qiáng)度鋼焊接的工人,月收入略超1萬元,“成熟的技術(shù)工人,過去幾年國(guó)內(nèi)還是很缺乏的。這些年隨著海工裝備的發(fā)展,我們自己培養(yǎng),由老師傅帶著,給他們燒焊,讓他們學(xué)習(xí)?!?
他說,從技校畢業(yè)的新手到可以上臺(tái)面對(duì)高強(qiáng)度鋼,需要練習(xí)過成百上千塊鋼板。
“海洋裝備的影響太大了。”曾在1958年組建中國(guó)第一個(gè)海洋物探隊(duì)的劉光鼎說,在向西方學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),重視本國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展,更要注重培養(yǎng)基礎(chǔ)工業(yè)人才,“很多高端設(shè)備都是手工制造的,我們需要有高端的技術(shù)工人?!? 17級(jí)臺(tái)風(fēng)中穩(wěn)定如一
2010年2月26日,第670天,“海洋石油981”出塢。
離開船塢是一個(gè)極其精細(xì)的作業(yè)過程:由于體形過于龐大,它與船塢的距離,幾乎是外高橋一號(hào)船塢生產(chǎn)過的產(chǎn)品中最小的。
在垂直方向上,由于重量過大,它在最高潮位時(shí)距船塢底,只有0.7米。
除了以每分鐘10米以下的速度小心翼翼地移動(dòng),在“海洋石油981”出塢時(shí),還要在船塢兩岸派專人觀察它與船塢壁之間的距離,一旦出現(xiàn)問題就立刻把隔斷物塞進(jìn)去,防止直接摩擦。
為這次出塢,上海外高橋造船有限公司先后專門召開了多次內(nèi)部論證會(huì),中國(guó)海洋石油總公司也召集了國(guó)內(nèi)專家對(duì)出塢作業(yè)進(jìn)行了專題審查,包括保險(xiǎn)公司、海上拖航、海上安裝等多領(lǐng)域的專家,對(duì)出塢作業(yè)提出了多項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)防控措施。
2011年夏天,已經(jīng)離開船塢一年多的“海洋石油981”,進(jìn)入最后一個(gè)關(guān)鍵建造環(huán)節(jié):在海面安裝8個(gè)大馬力推進(jìn)器。這也是它在南海風(fēng)浪中保持穩(wěn)定的最主要依靠。
除了錨泊,“海洋石油981”擁有被稱為“DP3”的動(dòng)力定位系統(tǒng)——由GPS衛(wèi)星定位、調(diào)整系統(tǒng)和可以360度旋轉(zhuǎn)的推進(jìn)器組成。
即使遭遇17級(jí)臺(tái)風(fēng),計(jì)算機(jī)隨時(shí)根據(jù)定位,調(diào)整推進(jìn)器的方向和馬力,最終使“海洋石油981”穩(wěn)定于海面一個(gè)點(diǎn)。
推進(jìn)器高3米多,無法在外高橋造船有限公司的碼頭安裝,必須拖航到舟山附近30米深的海域才能完成安裝作業(yè)。
這也是中國(guó)第一次在海上進(jìn)行深水半潛式鉆井平臺(tái)的推進(jìn)器水下安裝作業(yè)。
先由浮吊船將推進(jìn)器吊入水下21.5米處,然后潛水員將推進(jìn)器上的牽引鋼絲繩拉到浮箱下的提升纜繩上。這樣再用浮箱上的機(jī)器通過提升纜繩將推進(jìn)器拉近,最終對(duì)位進(jìn)去浮箱下的開口。
陳剛說,在東海的風(fēng)浪中,這項(xiàng)工作一度因?yàn)橥七M(jìn)器和開口尺寸問題停滯了兩天。
他承認(rèn),在歷時(shí)3年多的建造過程中,“海洋石油981”遭遇了諸多意料之外的挑戰(zhàn)和困難,“但是我們年輕的海工團(tuán)隊(duì)成功借鑒了從‘海洋石油117’中學(xué)習(xí)來的先進(jìn)國(guó)際海洋工程項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),平穩(wěn)有序地推進(jìn)了‘海洋石油981’平臺(tái)的設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試和海上安裝、聯(lián)合調(diào)試。”
盡管這一團(tuán)隊(duì)有60%的人員是2006年至2009年才離開學(xué)校的新人,每個(gè)崗位的平均年齡較世界領(lǐng)先的韓國(guó)現(xiàn)代、三星船廠都有10歲左右的差距,但他們是真正和“海洋石油981”一起成長(zhǎng)的人。
2012年9月,“南海深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”驗(yàn)收,它的成果集中在深水油氣資源勘探、鉆完井、海洋工程和安全保障三個(gè)方面,“海洋石油981”名列首位。
至此,中國(guó)人獲得了在3000米深水進(jìn)行油氣勘探開發(fā)的技術(shù)能力,以及4000米深水海洋工程試驗(yàn)的能力。
在此基礎(chǔ)上,“十二五”期間“863計(jì)劃”在海洋技術(shù)領(lǐng)域已啟動(dòng)“深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”重大項(xiàng)目。
“以期為維護(hù)我國(guó)海洋權(quán)益,推動(dòng)我國(guó)油氣工業(yè)走向深水和海外提供強(qiáng)有力的技術(shù)和裝備支撐。”劉光鼎院士在這次驗(yàn)收會(huì)上提出。
“深水油氣勘探開發(fā)與航空航天工業(yè),并稱為21世紀(jì)兩大尖端高科技行業(yè)。深水鉆井平臺(tái)和裝備是流動(dòng)的國(guó)土,是國(guó)家綜合實(shí)力的象征,可以以開發(fā)行為介入資源保護(hù),作為中國(guó)造船的主力軍,我們責(zé)無旁貸,時(shí)刻準(zhǔn)備迎接新的挑戰(zhàn)?!标悇傉f,所有的努力就是為了一個(gè)結(jié)果:提升中國(guó)在海洋開發(fā)中的話語(yǔ)權(quán)。
“海洋石油981”技術(shù)帖
空調(diào)通風(fēng)
為滿足衛(wèi)生要求,“海洋石油981”內(nèi)每人每小時(shí)的新鮮空氣量不小于30立方米。送風(fēng)換氣次數(shù)最多的是洗衣間、烘干間,每小時(shí)33次;最少的是配電板間,只有1次。
犧牲陽(yáng)極防腐 ??
為了防止風(fēng)浪以及海洋生物、細(xì)菌對(duì)鉆井平臺(tái)的腐蝕,使用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)辦法——以船體作為陰極,表面附加其他金屬作為陽(yáng)極,通電后使陽(yáng)極吸收導(dǎo)致腐蝕的電子等快速氧化。
防火區(qū)域 ??
國(guó)際海事組織等對(duì)鉆井平臺(tái)的不同區(qū)域劃定了不同級(jí)別的防火要求。整個(gè)平臺(tái)有超過800個(gè)火災(zāi)探頭以及200多個(gè)氣體探頭?;馂?zāi)探測(cè)系統(tǒng)使用了“表決邏輯”系統(tǒng),在一塊安裝有兩個(gè)或兩個(gè)以上探頭的區(qū)域內(nèi),當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上探頭報(bào)警時(shí),系統(tǒng)才確認(rèn)并激活消防動(dòng)作。
集裝箱加熱
“海洋石油981”的很多部分使用了特殊的玻璃鱗片涂裝。這種涂料物質(zhì)要求環(huán)境溫度必須高于10攝氏度?!昂Q笫?81”離開船塢準(zhǔn)備進(jìn)行這一環(huán)節(jié)工作時(shí),正是2011年2月,溫度無法保證。于是在現(xiàn)場(chǎng)放置集裝箱并加熱,使涂料物質(zhì)在其中保持足夠溫度,即刻涂裝。
鋪設(shè)管纜
“海洋石油981”中安裝了7萬米多芯管,為了防止受到焊接損壞,安放多芯管是在焊接基本技術(shù)之后。最關(guān)鍵的是,整個(gè)過程都由人力完成,這使得它必須成為一項(xiàng)極其有序的工作:每天拉放多少、位置、順序以及安排的人員,都需要詳細(xì)計(jì)劃,否則就會(huì)出現(xiàn)交叉和沖突。
每根管子兩端都要標(biāo)識(shí)好接駁的閥門號(hào),并用塑料膠帶包好;安放過程中嚴(yán)格禁止轉(zhuǎn)彎和碰撞硬物,防止多芯管破裂變形。
安裝結(jié)束后,要用氮?dú)庾砸欢舜等?,達(dá)到清潔多芯管內(nèi)部的作用。這個(gè)過程要連續(xù)而有技巧,使雜物能夠一步步被吹送至另一端口,然后立刻封死。
包括多芯管、電纜等在內(nèi),整個(gè)“海洋石油981”上有3.5萬根各式管線,甚至要160人同時(shí)安放一根電纜。
天車補(bǔ)償
“海洋石油981”在海上工作時(shí),由于海浪等因素影響而上下運(yùn)動(dòng),從而使鉆井桿也隨之升降,影響鉆進(jìn)。嚴(yán)重時(shí),鉆頭可能脫離井底,無法工作?!昂Q笫?81”采用了天車補(bǔ)償裝置,當(dāng)船體隨海浪下沉?xí)r,計(jì)算機(jī)操縱氣缸膨脹推動(dòng)天車向上運(yùn)動(dòng),從而保持鉆桿在垂直方向處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)船體隨海浪上升時(shí),同樣通過計(jì)算機(jī)操縱天車向下運(yùn)動(dòng)。
本文轉(zhuǎn)載自《瞭望東方周刊》