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長(zhǎng)期以來(lái),歐美公司在海洋裝備設(shè)計(jì)和高端制造領(lǐng)域世界領(lǐng)先,,壟斷著這一領(lǐng)域的核心技術(shù),。2000年以來(lái),,我國(guó)共建造平臺(tái)40余座,70%以上是歐美公司設(shè)計(jì),。
隨著亞洲國(guó)家海洋工程裝備制造業(yè)日漸成熟,,韓國(guó)、新加坡,、中國(guó)和阿聯(lián)酋成為主要的海洋工程制造國(guó),,韓國(guó)則壟斷了鉆井市場(chǎng)。
俄羅斯,、巴西等資源大國(guó)也進(jìn)入了工程制造領(lǐng)域,。近年來(lái),依托本國(guó)海洋油氣資源開(kāi)發(fā)的巨大需求,,巴西和俄羅斯開(kāi)始培育本國(guó)的海洋工程裝備制造業(yè),,正在成為世界海洋工程裝備新的競(jìng)爭(zhēng)者。
為打造深海利器,,作為國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目,、國(guó)家863高科技發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目和國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng),12纜地球物理勘探船,、3000米深水工程勘察船,、3000米深水半潛式鉆井平臺(tái)、3000米深水鋪管起重船,、大馬力深水三用工作船建造過(guò)程中,,取得了一批創(chuàng)新成果與專(zhuān)利,多項(xiàng)創(chuàng)新成果在國(guó)際國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先位置,。
以“海洋石油981”為例,,取得了六個(gè)世界首次的科研成果:
——首次采用200年一遇的風(fēng)浪參數(shù)加上南海內(nèi)波作為設(shè)計(jì)條件,大大提高了平臺(tái)抵御災(zāi)害能力,。
兩個(gè)因素成為設(shè)計(jì)創(chuàng)新依據(jù),。一是我國(guó)南海臺(tái)風(fēng)頻繁,而且靠近深淺交界處,,有些特定奇怪的現(xiàn)象,,比如“內(nèi)波”等;二是,,近些年極端天氣的頻率增高,。記者了解到,“海洋石油981”比參照船長(zhǎng)了五米,,高了四米,,穩(wěn)定性和防止風(fēng)浪都得到了提高,。金曉劍說(shuō),,“兩百年一遇”這個(gè)設(shè)計(jì),,國(guó)際上目前還沒(méi)有,我們首次采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),,是建立在科學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)上的,。
——首次采用3000米水深范圍DPS-3動(dòng)力定位,、1500米水深范圍錨泊定位的組合定位系統(tǒng),。
這項(xiàng)創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)在兩種“動(dòng)力定位”的組合。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,,一般是用拋錨的辦法固定船只位置,,如果水太深,拋錨就不管用了,。采用“雙動(dòng)力定位”,,就是在淺水,用拋錨的方式,;水深了,,再用動(dòng)力定位。這樣兩種組合用在一條船上,,國(guó)際上沒(méi)有先例,。
——首次突破半潛式平臺(tái)可變載荷9000噸,為世界半潛式平臺(tái)之最,。
一位從事海洋石油作業(yè)的工程師對(duì)記者說(shuō),,“海洋石油981”可以把打一口井所有用的東西都帶上了。據(jù)了解,,通常海洋工程船舶的可變載荷是3000-4000噸,,也有7000噸的。帶越多可變載荷,,意味著船內(nèi)要有越大的浮箱,。浮箱越大,水阻力就越大,,船在推進(jìn)時(shí)的馬力就要越大,。
——首次成功研發(fā)世界頂級(jí)超高強(qiáng)度R5級(jí)錨鏈,引領(lǐng)國(guó)際規(guī)范的制定,。
金曉劍說(shuō),,如果想提高拉力,最簡(jiǎn)單的就是加大鏈的直徑,,但是鏈越粗,,就越重。如果同等的直徑,,使用高強(qiáng)鋼,,不增加重量還能提供更大的拉力,,是最理想的。R5和R4錨鏈,,兩個(gè)直徑都一樣,,都是84毫米的鋼環(huán)。R4的拉力大概是730多噸,,R5是800多噸,,多出來(lái)100噸,且不增加重量,。
據(jù)了解,,目前世界上造R5錨鏈的只有三家,挪威,、西班牙,、中國(guó)。中國(guó)亞星公司與寶鋼合作研制開(kāi)發(fā)出R5錨鏈,,還把R5錨鏈的規(guī)范尺寸做出了標(biāo)準(zhǔn),。這是在國(guó)際船級(jí)社的監(jiān)督下完成的,隨后他們的標(biāo)準(zhǔn)成為全球公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),。金曉劍告訴記者,,現(xiàn)在亞星企業(yè)不僅為世界提供這種錨鏈,還提供標(biāo)準(zhǔn),。
——首次在船體的關(guān)鍵部位系統(tǒng)地安裝了傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng),,為研究半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)性能、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,、錨泊張力范圍等建立了系統(tǒng)的海上科研平臺(tái),,為我國(guó)在半潛式平臺(tái)應(yīng)用于深海的開(kāi)發(fā)提供了更寶貴和更科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)。
研究人員認(rèn)為,,這個(gè)平臺(tái),,也可以作為一個(gè)長(zhǎng)久觀察的“實(shí)驗(yàn)基地”。如果其中當(dāng)中出現(xiàn)其他的問(wèn)題,,通過(guò)傳感器就能及時(shí)發(fā)現(xiàn),,同時(shí)也能為今后提供更準(zhǔn)確的數(shù)字。這些數(shù)據(jù),,會(huì)幫人們長(zhǎng)期的把這類(lèi)船做得更好,。
——首次采用了最先進(jìn)的本質(zhì)安全型水下防噴器系統(tǒng),在緊急情況下可自動(dòng)關(guān)閉井口,,能有效防止類(lèi)似墨西哥灣事故的發(fā)生,。 有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為,導(dǎo)致墨西哥灣漏油事件發(fā)生的一個(gè)重要原因是,事故發(fā)生時(shí),,人們無(wú)法把向外噴油的油井關(guān)閉,。之前的海洋鉆井平臺(tái),大家認(rèn)為有四種方式足以控制了,,或者是在現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉,;或者退居到房間關(guān)閉,;或者是撤離了,,在船上遙控;實(shí)在不行,,水下機(jī)器人下去,,關(guān)閉。但是,,在墨西哥灣事故的發(fā)生過(guò)程中,,人們發(fā)現(xiàn)這四種方式都失效了。眼下,,人們只有想第五種方式——“本質(zhì)關(guān)閉”,。就是除了這四種外,還有什么是失控的,,可以用各種方式來(lái)設(shè)定關(guān)閉條件,。這個(gè)關(guān)閉條件,就是加裝幾個(gè)傳感器,,在失效的情況下系統(tǒng)可以自動(dòng)關(guān)閉,。“海洋石油981”首次采用這個(gè)系統(tǒng),。
回顧海洋工程裝備的創(chuàng)新之路,,金曉劍深有感觸地總結(jié)創(chuàng)新有三個(gè)重要因素:首先是動(dòng)因,思想上想不想創(chuàng)新,,是拿別人成熟的東西做,,還是把別人的成果與我們的實(shí)際相結(jié)合,在設(shè)計(jì)和使用上加以改進(jìn),,更適合我們的條件,。如果一定要找到最適合自己的東西,就需要去創(chuàng)新,;其次是決心,,就是面對(duì)困難時(shí)能否克服;第三是有多少資源可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,。要知道在目前的狀態(tài)下,,花多少錢(qián),用多少資源,能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,。