如果你有機(jī)會(huì)一睹海上風(fēng)電安裝平臺(tái)“白鶴灘”號(hào)的真容，你一定會(huì)被這個(gè)“海上巨無霸”所震撼——它依靠4條長達(dá)120米、近40層樓高的三角形桁架式樁腿，穿過淤泥深深扎入海底，穩(wěn)穩(wěn)“站立”在海面上；而它那長達(dá)130米、起吊能力達(dá)2000噸的“巨臂”，足足可以同時(shí)吊起1300多輛小轎車。
今年6月底，在福建平潭外海，全球超大單機(jī)容量16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組吊裝現(xiàn)場，從廣東遠(yuǎn)道而來的“白鶴灘”號(hào)展現(xiàn)出了真正的實(shí)力。在152米、近50層樓高的空中，其憑借巨型起重機(jī)的“穿針引線”，將長達(dá)123米的風(fēng)電機(jī)組葉片精準(zhǔn)插入輪轂孔位，對(duì)位精度達(dá)到毫米級(jí)。
作為國內(nèi)首艘2000噸級(jí)海上風(fēng)電安裝平臺(tái)，“白鶴灘”號(hào)在設(shè)計(jì)和建造上實(shí)現(xiàn)了哪些突破？在長年風(fēng)高浪急的深海面上，它是如何做到“如履平地”的？究竟是哪些技術(shù)的加持，讓它能夠完成如此高精度的作業(yè)？廣東還有哪些自主研發(fā)建造的海工裝備利器？
“海上巨無霸”誕生就注定不凡
海上風(fēng)起“綠電”來。海上風(fēng)電作為一種可再生的能源，具有清潔、高效、可規(guī)模化開發(fā)等特點(diǎn)。風(fēng)電機(jī)組的功率和容量是衡量海上風(fēng)電發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一。
而我國自主研發(fā)的16兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組，是目前全球范圍內(nèi)已投產(chǎn)的單機(jī)容量最大、葉輪直徑最大、單位兆瓦重量最輕的海上風(fēng)電機(jī)組，年均可生產(chǎn)“綠電”超過6600萬千瓦時(shí)，能夠滿足3.6萬戶三口之家一年的生活用電。
如此大功率的海上風(fēng)電機(jī)組，其安裝和運(yùn)維自然也面臨諸多挑戰(zhàn)。然而，作為目前全球最先進(jìn)的風(fēng)電安裝平臺(tái)之一，“白鶴灘”號(hào)憑借強(qiáng)大吊裝能力、適應(yīng)復(fù)雜海況設(shè)計(jì)和先進(jìn)的施工工藝，以“舍我其誰”的氣魄，出色地完成了這一高難度任務(wù)。
“白鶴灘”號(hào)勇?lián)厝巍⒐?jiān)克難的底氣從何而來？這要從一條時(shí)間軸說起：2021年7月30日，“白鶴灘”號(hào)海上風(fēng)電安裝平臺(tái)正式開工建造；2022年9月28日，其在廣州南沙正式交付投運(yùn)；今年2月5日，前往廣東陽江海域開展首次施工作業(yè)……為保證應(yīng)用效率，從開工建造到完成首個(gè)施工項(xiàng)目，“白鶴灘”號(hào)用了僅1年6個(gè)月，堪稱“神速”。
速度快，體現(xiàn)在每個(gè)環(huán)節(jié)的高效施工。據(jù)悉，“白鶴灘”號(hào)先行地面生產(chǎn)周期僅126天，主船體搭載成型41天，進(jìn)塢90天實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)動(dòng)車，15天完成電站主系統(tǒng)調(diào)試，創(chuàng)下了同類型平臺(tái)中最快的建造紀(jì)錄。
除了高效的施工和管理，“白鶴灘”號(hào)的成功還離不開中國船舶集團(tuán)旗下的中船黃埔文沖船舶有限公司、三峽集團(tuán)旗下的長江三峽設(shè)備物資有限公司、中國船舶集團(tuán)第七〇八研究所和中國船級(jí)社等單位的聯(lián)合打造。這些單位通過密切溝通合作，共同攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，確保了“白鶴灘”號(hào)的順利交付和使用。
交船時(shí)，“白鶴灘”號(hào)就創(chuàng)下的幾個(gè)國際之最——船體長126米、寬50米、型深10米，是目前國內(nèi)起吊能力最強(qiáng)（2000噸）、作業(yè)水深最深（70米）、可變載荷最大（6500噸）、甲板面積最大（4200平方米）的自升自航式一體化風(fēng)電安裝平臺(tái)。
如何做到精準(zhǔn)“穿針引線”？
“海況瞬息萬變，狂風(fēng)巨浪常常給海上作業(yè)帶來巨大困難。”“白鶴灘”號(hào)開發(fā)部技術(shù)負(fù)責(zé)人周冠崇介紹，“白鶴灘”號(hào)獨(dú)特的4條三角形桁架式樁腿結(jié)構(gòu)，讓它能夠“任憑風(fēng)浪起，穩(wěn)坐釣魚臺(tái)”。
其中，4條樁腿高120米，配有4套齒輪齒條式電控升降系統(tǒng)，單樁額定升降能力8100噸，長度可伸出船底板以下95米，最大作業(yè)水深70米，能夠適應(yīng)各種深水區(qū)域的海上風(fēng)電安裝需求。
樁腿還專門設(shè)計(jì)有錐形樁靴，配備大流量沖樁系統(tǒng)，能夠在深淤泥海底層輕松插拔樁，如巨型“腳掌”般牢牢“站立”在海上作業(yè)點(diǎn)上，使平臺(tái)船體完全脫離水面，不受海浪影響，保障起重機(jī)對(duì)大容量風(fēng)機(jī)的起重要求。
在建造階段，團(tuán)隊(duì)面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于“白鶴灘”號(hào)的特殊設(shè)計(jì)，建造過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都至關(guān)重要。為了確保平臺(tái)的穩(wěn)定性和安全性，團(tuán)隊(duì)采用了高強(qiáng)度鋼材和先進(jìn)焊接技術(shù)，確保船體的堅(jiān)固耐用，能夠抵御海上各種惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。
“白鶴灘”號(hào)的精度要求之高、焊接難度之大，是其建造中的主要技術(shù)難點(diǎn)。“像升降基礎(chǔ)的耐磨板與樁腿間的間隙就僅為4毫米。”周冠崇說，面對(duì)復(fù)雜的升降基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、狹窄的作業(yè)空間、焊接工藝極為復(fù)雜的特制鋼材等施工難點(diǎn)，技術(shù)人員和施工人員展現(xiàn)出了頑強(qiáng)的毅力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，最終成功完成了樁腿的制作和吊裝合攏以及升降基礎(chǔ)的制作、加工、安裝、試驗(yàn)。
高效精準(zhǔn)的作業(yè)能力是“白鶴灘”號(hào)的另一大亮點(diǎn)。這要?dú)w功于其2000噸繞樁式回轉(zhuǎn)起重機(jī)，繞樁直徑達(dá)13米，28米吊載幅度內(nèi)吊載能力達(dá)2000噸，最大起吊高度達(dá)到水面以上170米，能夠起吊風(fēng)電基礎(chǔ)和風(fēng)機(jī)設(shè)備，大幅增強(qiáng)近海深水區(qū)及深遠(yuǎn)海風(fēng)電機(jī)組施工安裝能力。
此外，在海況復(fù)雜的海域，“白鶴灘”號(hào)依靠穩(wěn)定性強(qiáng)、定位精度高的DP-2動(dòng)力定位系統(tǒng)，克服風(fēng)浪流等海況的影響，在海上精準(zhǔn)定位。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠在活動(dòng)部件或單個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)保持船位和艏向，確保作業(yè)的安全性。
值得一提的是，“白鶴灘”號(hào)實(shí)現(xiàn)了升降系統(tǒng)、起重機(jī)等核心作業(yè)裝備的全國產(chǎn)化，在它研制成功的那一刻，標(biāo)志著我國已經(jīng)成功掌握了建造的核心技術(shù)，為我國自升自航式一體化風(fēng)電安裝平臺(tái)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
廣東近年來有哪些新突破？
逐夢深藍(lán)征程上，廣東勇攀科技高峰。除了“白鶴灘”號(hào)，廣東在海工裝備制造業(yè)領(lǐng)域的探索從未停止，近年來涌現(xiàn)出一系列令人矚目的海工裝備創(chuàng)新成果。
與“白鶴灘”號(hào)一樣，智能型無人系統(tǒng)母船“珠海云”也孕育于黃埔文沖船廠，是全球首艘具有遠(yuǎn)程遙控和開闊水域自主航行功能的科考船。
打造這樣一艘科考船并非易事。“珠海云”項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人坦言，建造“珠海云”需要克服船外觀復(fù)雜線性曲面工藝難題、不同材質(zhì)間復(fù)合焊接工藝技術(shù)難點(diǎn)，以及玻璃幕墻適應(yīng)無限航區(qū)船體海上變形安裝工藝難點(diǎn)。“‘珠海云’國產(chǎn)化程度達(dá)98%，其動(dòng)力系統(tǒng)等核心要素均為我國自主研制。”上述負(fù)責(zé)人表示。
如何用新能源代替燃油，推動(dòng)綠色船舶發(fā)展，是廣東海工裝備近年來的重點(diǎn)發(fā)展方向。
今年2月，由中國船舶集團(tuán)有限公司旗下廣船國際有限公司（下稱“廣船國際”）建造的5萬噸甲醇雙燃料化學(xué)品/成品油船5號(hào)船在造船平臺(tái)生產(chǎn)線上舉行上船臺(tái)儀式，該船是國產(chǎn)首型甲醇雙燃料油船，配備的甲醇雙燃料驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可采用燃油、燃油水合物、甲醇、甲醇水合物4種燃料模式驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減碳、減氮、減硫。
廣船國際相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，當(dāng)前正大力推進(jìn)綠色船舶建造，“我們已經(jīng)交付4艘甲醇雙燃料動(dòng)力船舶，目前手持綠色船舶訂單數(shù)量超過20艘。”
而邁向深藍(lán)的征途中，廣東的海洋工程裝備制造業(yè)也在深海里不斷創(chuàng)造紀(jì)錄。
海洋油氣管線是海洋油氣能源介質(zhì)最高效的遠(yuǎn)距離輸送方式，但在很長一段時(shí)間內(nèi)，其制造技術(shù)被歐美先進(jìn)國家所壟斷。
由番禺珠江鋼管（珠海）有限公司牽頭的“3500米級(jí)超深水高壓海底管道研制及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目，針對(duì)超深水高壓海底管道工程特殊需求，解決了深海管線鋼冶煉、軋制及其板材成型、焊接等關(guān)鍵性技術(shù)難題。
“目前國內(nèi)深海油氣輸送焊接鋼管的水下應(yīng)用僅限于1500米級(jí)的記錄，3500米級(jí)水深屬于空白領(lǐng)域，并且打破了數(shù)項(xiàng)國外壟斷的特種鋼管卡脖子技術(shù)。”據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃克堅(jiān)介紹。
此外，廣東海工裝備挺進(jìn)深藍(lán)，近年來還有這些新突破：“江門造”全球最大寬扁淺吃水型半潛駁船“四航永興”號(hào)正式交付；全國首臺(tái)自升式桁架類網(wǎng)箱在湛江下水投產(chǎn)；“加強(qiáng)型重力式深水網(wǎng)箱”在臺(tái)山上川島海域下水布設(shè)；全球首臺(tái)風(fēng)漁一體化智能裝備“明漁一號(hào)”在陽江建成……
當(dāng)前，廣東正全面推進(jìn)海洋強(qiáng)省建設(shè)。省委十三屆三次全會(huì)強(qiáng)調(diào)，要在打造海上新廣東上取得新突破，強(qiáng)化涉海基礎(chǔ)設(shè)施、海洋科技、海洋生態(tài)等支撐保障。隨著我省海洋工程裝備制造產(chǎn)業(yè)集群的加速崛起，一個(gè)具有國際競爭力的現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)體系正加快形成，為廣東改革發(fā)展注入源源不斷的“藍(lán)色動(dòng)力”。
