近年來，中交集團持續(xù)深耕自主創(chuàng)新，取得多項突破性成果和自主知識產(chǎn)權，不斷為國家海工裝備升級注入動力。在特種海工裝備和海工核心配套件等領域屢屢刷新紀錄，創(chuàng)造國內(nèi)乃至世界“之最”。
這些“海上重器”包括全球最先進的海工船舶之一、國內(nèi)首艘J型和S型雙型多功能鋪管船JSD6000深水起重鋪管船，以及世界最大150米打樁船“二航長青”輪、世界最先進的飽和潛水支持船之一“瓦達德·阿萊西婭”輪、國內(nèi)首艘LNG雙燃料動力耙吸式挖泥船“新海鱘”輪、國內(nèi)首艘5000噸扒桿式自航DP起重船“三航翔安”等，同時自主研制全回轉起重機、打樁機、DP定位系統(tǒng)、波浪補償棧橋等海工核心配套件，“不但造殼、更要造芯”的理念在實踐中不斷續(xù)寫新篇。
目前，國內(nèi)70%的鋪管船、起重船、疏浚船均由振華重工建造，這些“海上重器”從生產(chǎn)基地駛向深海，走向世界，活躍在國內(nèi)外海上重大工程建造、海上風電產(chǎn)業(yè)鏈建設、航道疏浚領域，展現(xiàn)著中央企業(yè)踐行海洋強國戰(zhàn)略的使命擔當，為經(jīng)略海洋、向海圖強提供了高端海工裝備“中交樣本”。
打造海上鋪管“超級工廠”
2025年3月，多功能深水起重鋪管船JSD6000緩緩駛離振華海工長興分部碼頭，宛如蓄勢待發(fā)的巨鯨，即將在深遠海一展身手。
“它是中交集團在海洋技術裝備領域自立自強的標志性成果，更是中交集團加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的生動體現(xiàn)。”JSD6000項目經(jīng)理冷喜嘉表示。這艘由振華重工研制的國內(nèi)首艘J型和S型雙型多功能鋪管船，在全球范圍內(nèi)僅有4艘。它能編織海洋油氣能源“生命線”，最深可將海底管道鋪設到海面下3000米，鋪設長度達1.5公里。儲管能力達12000噸，位居世界第一，堪稱“海上超級工廠”。
長期以來，國際上深水及超深水鋪管裝備普遍采用J型，此前中國J型鋪管船的保有量一直處于空白狀態(tài)。JSD6000項目建設之初，振華重工在以往S型深水起重鋪管船的設計建造經(jīng)驗基礎上，積極探索J型鋪管裝備技術，并將其與S型融合優(yōu)化。這種雙型鋪管系統(tǒng)的設計，使JSD6000能夠靈活應對不同深度水域的作業(yè)需求。同時，船上裝載的5000噸全回轉起重機能夠承擔海上風電安裝、平臺拆裝等重物起重作業(yè)，實現(xiàn)J型、S型鋪管系統(tǒng)與5000噸全回轉起重機三者互為協(xié)同作業(yè)，整船緊湊且高效，作業(yè)能力范圍更廣。
不僅如此，JSD6000還集成世界先進的船舶技術、智能控制系統(tǒng)以及高強度材料，帶動配套機電設備等相關領域的發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，擁有廣闊的市場前景。
建造這樣一艘“海上超級工廠”絕非易事。為保證工期，時任項目執(zhí)行經(jīng)理陳相飛提出“艏、艉半船分頭建造再對接”的設想?！皟蓚€半船同時開建，不僅能搶回工期，更能優(yōu)化施工流程，提升整體質(zhì)量！”順著陳相飛的思路，項目團隊重新組織研討、測算、試驗。很快，建造方案形成了。
然而，“艏、艉半船進塢對接”是業(yè)界少見的模式。按照對接方案，項目團隊先要將艏半船固定在船塢中，再利用高潮位將艉半船拖航至塢內(nèi)，逐步靠近艏半船。落潮時，艉半船逐漸下落；當兩半船落在預定位置時，便是對接合攏的最佳時機。團隊要在這個“黃金時刻”里將總長200多米的艏、艉半船對接，且兩半船中心線偏差必須控制在5毫米以內(nèi)，才算對接成功。振華重工時任項目技術副經(jīng)理韓健解釋道：“船的龍骨就像人的脊椎，如果對接誤差大了，整艘船的‘脊梁’就會側彎，直接影響船的結構強度和航行性能。我們必須做到嚴絲合縫，才能確保這艘‘超級工廠’在未來安全穩(wěn)定地作業(yè)?！?/p>
為完成合攏任務，百余名建設者被分成11個實施小組。任務啟動當天清晨，實施小組各就各位，準備迎接最終挑戰(zhàn)。隨著潮水回落，所有人的精神都到了最緊繃的狀態(tài)，精控小組不斷播報著觀測數(shù)據(jù)，塢側帶纜、艏艉半船上的對接實施組爭分奪秒地完成要求。不承想，隨著退潮，船尾擺動依然頻繁；當艏艉半船的高度持平時，艉半船的中心線仍在變化?！皦]西帶纜組纜繩收緊！左舷繼續(xù)收緊葫蘆！右舷，停！……”根據(jù)精控小組每一次的數(shù)據(jù)反饋，現(xiàn)場指令迅速調(diào)整，帶纜實施組和船體對接實施組隨時按新指令做出響應。時間一秒一秒過去，艉半船落定在塢墩上。兩半船的中心線偏差僅3毫米，遠優(yōu)于標準?！皩映晒?！”半船合攏后，項目人員并沒有松懈，而是馬不停蹄投入到后面的任務：鋪管實效試驗、JLAY塔負載試驗……大家全力以赴，為船舶未來的海上作業(yè)保駕護航。
深海吊裝的“超級力量”
“吊裝下放到位！”伴隨著對講機里清晰的指令，三航局自主設計建造的“三航翔安”輪，穩(wěn)穩(wěn)將4000噸重的升壓站上部組塊精準對接，完成海上風電超大型吊裝領域的驚艷首秀。作為國內(nèi)首艘5000噸扒桿式自航DP起重船，它憑借頂尖性能與創(chuàng)新技術，成為我國深海風電施工的“超級力量”。
近年來，我國海上風電產(chǎn)業(yè)加速向深遠海領域邁進，風機大型化、構件重型化已成為行業(yè)發(fā)展趨勢，這對施工裝備的吊裝能力、定位精度及復雜海洋環(huán)境適應能力提出了更高要求。正是基于這一市場需求，“三航翔安”輪應勢而生，于2024年9月正式投入使用，填補了我國深海大型吊裝裝備的技術空白。
“僅今年8月一個月，我們就輾轉浙江、福建兩大風場，高效完成6個集成式附屬構件安裝、2臺導管架架設及2臺升壓站上部組塊吊裝作業(yè)。其中，單臺升壓站上部組塊吊裝最快僅用10小時便完成，作業(yè)效率達到行業(yè)領先水平。”項目負責人余雪寶介紹。
這份亮眼成績的背后，是“三航翔安”輪實打實的硬核實力。船上搭載的5000噸單臂架變幅式起重機由振華重工研制，吊高可達甲板以上133米、吊幅最寬109米，相當于在海上豎起一座51層樓高的“移動吊裝高塔”，其單鉤起吊能力一舉刷新國內(nèi)變幅式扒桿起重船紀錄。不僅如此，船舶采用雙主鉤設計，可輕松完成5000噸級巨型構件吊裝；主副鉤三鉤聯(lián)吊時，能實現(xiàn)高精度自動同步，控制誤差不超過10厘米，盡顯“穩(wěn)、準、強”的優(yōu)勢。
作為我國自主研發(fā)的大型多功能起重船，“三航翔安”輪還裝載了穩(wěn)定性強、精確度高的DP動力定位系統(tǒng)。不論是在風高浪急的近海海域或是環(huán)境復雜的深海遠洋，“三航翔安”輪既能勝任單樁、導管架施工及升壓站整體吊裝等風電領域核心任務，還能高效完成跨海大橋、海底隧道、海油工程等大型海上工程的構件吊裝任務，堪稱名副其實的“多面手”。
在浙江玉環(huán)2號海上風電項目中，“三航翔安”輪首次采用DP動力定位系統(tǒng)完成導管架安裝?！芭c傳統(tǒng)拋錨定位方式相比，單臺機位節(jié)省8小時錨泊時間，減少2噸燃油消耗，顯著提升了海上風電施工的效率與經(jīng)濟性?！庇嘌氄f。
此外，為將“三航翔安”輪性能發(fā)揮至極致，項目團隊堅持以“新船型、新技術、新理念”為核心，致力打造技術領先、節(jié)能環(huán)保、智能高效的海上風電施工船舶?！叭较璋病陛喆钶d的智能化裝載輔助決策軟件，可自動生成最優(yōu)配載方案并實時監(jiān)測壓排水流程，使吊裝效率提升超30%。團隊研發(fā)的銅排紅外探測系統(tǒng)、智慧型馬達監(jiān)控系統(tǒng)等8項技術獲國家發(fā)明專利，多項成果填補國內(nèi)空白。
如今，“三航翔安”輪憑借在作業(yè)中展現(xiàn)的卓越性能，已成為我國海上風電邁向大容量、深遠海的關鍵支撐，為踐行國家“雙碳”目標注入強勁動力。
讓打樁機“活”起來
浙江臺州灣碧波蕩漾，裝載110米全回轉起重打樁機的打樁船“三航樁22”，在陸島聯(lián)動綜合碼頭項目上順利打下第一根82米鋼管樁，圓滿完成作業(yè)首秀。這臺打樁機由振華重工自主研制，是國內(nèi)首個自主研制的全回轉起重打樁機，作為海工核心配套件領域的一顆“新星”，它的成功應用，為我國近海、沿海及遮蔽海域的工程建設注入新動能。
“相比傳統(tǒng)打樁機，110米全回轉起重打樁機的作業(yè)更加靈活，無需移船就可實現(xiàn)前后和回轉方向上的移動與定位，適應不同點位的打樁需求?！表椖控撠熑岁憚P介紹。
全回轉打樁機此前在國內(nèi)沒有先例，研發(fā)團隊憑借公司豐富的全回轉起重機設計經(jīng)驗“移花接木”，找到了為打樁機賦予全回轉功能的設計思路?！叭剞D打樁機的主要結構包括樁架、樁錘、抱樁器、回轉機構等，我們利用全回轉起重機原有的回轉機構，融合打樁作業(yè)的個性化結構，可實現(xiàn)高效、精準的全回轉打樁功能?！?/p>
這個想法看似簡單，做起來卻不容易。其中，樁架是引導樁錘運動的“手臂”，會根據(jù)作業(yè)需要向外伸展，帶著如“拳頭”般的樁錘到達指定位置。全回轉打樁機作業(yè)角度更多，作業(yè)范圍更廣，對樁架的要求也更高。
為此，在樁架尾部，研發(fā)團隊創(chuàng)新設計了可折疊和可伸縮的結構，通過兩者相互配合，滿足樁錘的移動和定位需求。陸凱介紹：“折疊和伸縮的設計可一邊調(diào)整樁架長度，一邊調(diào)節(jié)移動精度，不移動船身也能擴大作業(yè)范圍，還能夠使整體裝備更好適應復雜多變的作業(yè)環(huán)境，提高裝備工作效率和靈活性?！?/p>
然而，實際作業(yè)中工況復雜多變，要讓打樁機“活”起來，實現(xiàn)精確無誤和靈活運轉，裝備的每個關鍵部位都要做好配合，因此還需要高精度的控制系統(tǒng)來“牽一發(fā)而動全身”。
經(jīng)過反復模擬和現(xiàn)場測試，研發(fā)團隊成功應用樁架姿態(tài)控制技術，并為其配置了衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實現(xiàn)厘米級精度。“這種全新的控制技術通過安裝傳感器，采集叉架移動數(shù)據(jù)，實現(xiàn)樁架多角度、大范圍的自由調(diào)節(jié)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)則對樁架運動數(shù)據(jù)二次校準，從而提高打樁的作業(yè)效率和精度，降低安全風險和施工成本?！标憚P表示，“真正讓打樁機做到了‘指哪打哪’的高效精準作業(yè)，我們也有了自己的法寶！”
如此一套內(nèi)外兼?zhèn)涞摹敖M合拳”，讓這臺110米全回轉起重打樁機成功“活”了起來，不僅填補了我國在全回轉起重打樁機領域的空白，也進一步彰顯了我國在高端海工裝備制造領域的自主創(chuàng)新能力。