深海装备添“新兵”
探访我国自研新一代深水多功能海洋工程船
今年7月,我国自研新一代深水多功能海洋工程船“海洋石油292”进行试航作业。 孙一飞 摄
船员在“海洋石油292”驾驶台监控航行情况。 邓金河 摄
“海洋石油292”完成阶段性作业后,作业人员合力回收挖沟机至船舶甲板。王勇 摄
“海洋石油292”下水前,技术人员在船坞内对船底推进器做安全检查。 韩庆 摄
制图:许仲冠
重要论述
要推动海洋科技实现高水平自立自强,加强原创性、引领性科技攻关,把装备制造牢牢抓在自己手里,努力用我们自己的装备开发油气资源,提高能源自给率,保障国家能源安全。
在我国辽阔海域之上,一座座海上平台星罗棋布,一条条海底管线纵横交错。无论是海上建设、设施维保,还是海底管线铺设、水下设备调试等,都离不开一个关键装备——海洋工程船。
以前,要完成一次重型设备吊装、要下潜到数百米深的水下作业、要铺设一段海底管缆、要为饱和潜水员提供后方支援,往往需要调动起重船、铺管船、潜水支持船等多艘专业船舶协同作战。能否把设备吊装、水下作业、管缆铺设、潜水支持等多种功能“装进”同一艘船?我国自主研发的新一代深水多功能海洋工程船“海洋石油292”给出了肯定的答案。
一船多能,提升深海工程作业效率
深秋时节,渤海湾海阔风清、水天一色。旅大16-3油田至旅大10-1油田输气项目施工水域,“海洋石油292”主甲板上一派热火朝天。作业人员正指挥船舷吊机牵引大型挖沟机缓缓入水,在海床开辟出防护沟槽,为海底管线筑牢安全屏障……
这是“海洋石油292”今年8月交付后的首个海上实战项目。据介绍,这一输气项目规划新建约40公里海底输气管道,并同步完成4座现有平台的适应性改造,涉及海底管线的拆除、铺设、回接,以及平台设备的吊装、检修等多类型作业。
“过去,该类工程至少需要起重船、铺管船、潜水支持船等多船轮番进场、联合作战,这一次则是‘海洋石油292’独挑大梁,既承担海底管线挖沟、膨胀弯及立管安装等核心施工任务,又兼顾水下作业支持等配套保障。”作业人员介绍,截至11月5日,“海洋石油292”已完成海底管线挖沟14.8公里,设备运行状态稳定,实现安全施工1128小时。
总长约126米、型宽28米、型深10米,主甲板面积约2000平方米,接近5个标准篮球场,采用双层结构、单体流线型设计……这些数字勾勒出“海洋石油292”的硬核轮廓,这背后“藏”着硬核实力。
——配备先进的电力全回转推进系统和动力定位系统,具有全球无限航区航行能力。“通俗地说,就是这艘船的船体结构、动力、稳性、救生、通信等满足国际航行最高要求,可航行于海上任何通航水域,无惧大风大浪。”“海洋石油292”建造项目经理贾璐瑾介绍。
——具备强大的设备搭载与海上作业承载能力。船上配置400吨吊机,吊臂长63米,最大吊高75米,可满足平台井架等大高度大件结构的吊装需求;预搭载3000吨级卷缆盘、水下机器人、水下挖沟机等先进设备,同时预留设备接口,可根据作业不同需求搭载相应设备,覆盖海底管线铺设、水下设备调试、海上设施维保、海上应急处置等多元作业场景。
……
“集深海工程开发、海上建设、运维检修及应急处置等多重本领于一身,适配多海域水下管缆及结构物安装、海底调查、运输保障等海洋工程全流程综合作业。”贾璐瑾表示,这位“全能型选手”的“上岗”将有效提升深海工程作业效率。
旅大16-3油田至旅大10-1油田输气项目作业人员黄峰感触颇深:“施工过程中,海底管线挖沟、平台改造、水下作业支持等多项工序在一艘船上无缝衔接、同步推进,节约了船队调度成本、抢抓了宝贵的海上作业窗口期。”
作业精准,千锤百炼铸就可靠战斗力
10月30日,北方海域进入季风期,气温走低、海况趋于复杂。水下立管安装作业如期开展,虽然海面涌流持续扰动,但“海洋石油292”依托先进动力定位系统,稳稳锁定作业点位;吊机、绞车与水下装备协同联动,顺利完成立管与海底管道高精度对接。
这份“稳”与“准”的背后,是一套覆盖“感知—传输—决策—执行”全链条的智能化体系。它不仅可以实时采集海况、船姿、设备工况与人员状态等信息,还可智能联动电站、推进系统、起重设备等,全天候监测并智能分析人机状态,在满足安全条件的前提下实现机舱周期性无人值守,也让深海作业更加精准、高效、可控。
这背后是项目团队上千个日夜的攻坚克难。
船舶建造,设计为先。对“海洋石油292”这样一位“全能型选手”而言,功能越是复合,系统集成的难度越是呈几何级数攀升。项目启动之初,摆在团队面前的是一份难题遍布的“考卷”:船体结构如何优化?上千台(套)核心设备如何选型与布局?数十个系统如何在一个有限空间内协同共存、密切配合?
项目团队践行“设计施工一体化”理念,应用数字孪生三维建模与模拟搭载,船体、轮机、电气、舾装等各专业工程师实时在线联动,在设计阶段便对三维模型进行全维度技术审查,优化分段重量分布与吊装路径,最大化减少坞内作业干涉风险。建造阶段,采用模块化施工工艺,将船体划分为艏、舯、艉三大区域共93个分段,以“搭积木”方式完成总装集成,建造精度达到世界先进水平。
真正考验功夫的,是船舶监测系统的搭建。为了交出完美答卷,项目团队组成攻坚小组,从安装到调试,再到核对、报验,历时三个多月,最终实现6个信号采集箱、8台监控站、5000多项报警点位分布全船。
智能化、自动化,正是这样在一个点位一个点位的反复核验中“磨”出来的。“海洋石油292”监测系统从无到有、从有到专,为无人机舱、智能机舱奠定了坚实基础。
轮机长董锐回忆,系统试运行调试时天气正热,舱内温度超过40摄氏度,噪音又很大,工程师们只能通过纸笔交流;第一次系统联调时,数据接口协议对不上,报警信息乱跳。项目团队与设备厂家、设计院、船厂技术人员等不惧高温,在现场一个接口一个接口排查,一行代码一行代码校对,最终打通了全船智能系统的“任督二脉”。
“磨”出来的精密,在“海洋石油292”的运营实践中得到了检验:动力系统、操控系统、作业系统、安全保障系统等核心性能指标全部达标,各项参数优于设计标准。智能化电站的应用让电力分配更加高效,燃油消耗较传统方案降低约15%。
深蓝重器,为海洋强国建设增动能
看着“海洋石油292”从交付转向“实战”,并迅速成为海上作业“主力”,项目团队成员难掩激动。
“为国家造重器,再多付出与坚守,都值得!”回望千余个日夜的攻坚历程,贾璐瑾说,这是我国自主研发的新一代深水多功能海洋工程船,瞄准的是我国海洋油气资源开发由近海走向深远海的现实需求,其数字化、智能化和绿色化达到同类装备先进水平。
据了解,近年来,随着我国海洋油气资源勘探开发力度显著加大,海上工程建设及运维作业量持续攀升,面向深海的综合工程船舶服务需求日益迫切。“海洋石油292”的设计建造就是为了补齐装备资源缺口、优化装备结构,更好适配国内外市场作业需求。
“‘海洋石油292’的投用,有效充实海上作业装备矩阵,同时也沉淀了成套设计建造与调试经验,锤炼了一支过硬的专业技术队伍,为后续同类高端海工装备的设计建造奠定坚实基础。”海洋石油工程股份有限公司规划发展部有关负责人表示,它的入列,进一步提升了我国海洋工程深水多功能作业能力,丰富了深水水下运维装备谱系,提升了我国海上油气田运维保障的自主可控水平。
目前,海洋石油工程股份有限公司已构建起包含深水多功能作业船、起重船、铺管船、挖沟作业船、大型下水驳船等6大类20艘专业化船舶组成的海洋工程作业船队,具备覆盖浅水至超深水、近海到深远海的全海域综合作业能力。
向海而兴,向海图强。建设海洋强国、能源强国,离不开一批又一批自主可控的深海装备作支撑。放眼未来,以“海洋石油292”为代表的新一代智能化多功能海洋工程船,将持续奔赴不同作业海域,服务油气资源开发、海底管缆运维、水下设施保障等工程一线。我国海工装备队伍也将持续朝着智能化、绿色化、深水化方向迭代升级,不断挺进深蓝,持续挖掘蓝色国土的能源价值,为加快深海能源资源开发提供坚实保障。(通讯员 谢东升 邓金河 柴睿 张胜坤)
编辑手记丨铸重器 向深蓝
“工欲善其事,必先利其器。”经略海洋、开发海洋,离不开高端海洋装备的硬核支撑。我国自主设计建造的新一代深水多功能海洋工程船“海洋石油292”入列并投入“实战”,正是以科技自立自强赋能海洋强国、能源强国建设的一个缩影,见证我国挺进深蓝的坚实步伐。
海洋是高质量发展的战略要地,也是名副其实的“能源宝库”,是全球能源转型与应对气候变化的重要阵地。近年来,我国不断加大海洋能源资源勘探开发力度,海上油气产能稳步提升、关键技术持续突破,海上风电等海洋可再生资源开发增势迅猛,海洋开发格局正由近海浅海迈向深远海。
挺进深远海,装备要先行。深远海海域环境复杂、作业难度极大,对高端海洋装备的综合性能提出更高要求。新时代以来,科技工作者坚持自主创新、勇闯技术无人区,集中力量攻克了一批“卡脖子”问题,推动海洋装备不断取得新突破。从深水半潜式钻井平台“海洋石油981”、“深海一号”能源站叩开深海油气开发的大门,到“海油观澜号”浮式风电平台、“海风之心”大型海上换流站相继投产,从单一功能船舶轮番作业、联合施工,到一船多能、协同高效……一系列深蓝重器相继亮相、“上岗”,为我国海洋科技自立自强写下生动注脚。
向海图强,唯创新者进。“海洋石油292”的落地投用,不是终点,而是迈向更深、更远、更广海域的新起点。持续做强海洋装备,把核心技术牢牢掌握在自己手中,才能持续挖掘蓝色国土的能源潜力。期待未来,科技工作者们以科技自立自强锻造更多大国重器,持续深耕蓝色国土、开发深海能源资源,为海洋强国、能源强国建设筑牢坚实根基,也为海洋经济高质量发展注入澎湃动能。(王珍)
中国企业新闻网摘编:亓淦玉 |