疏浚“大國重器”不再受制于人

新一代造島神器“天鯤號”這樣煉成

首艘由我國自主研發建造的亞洲最大自航絞吸挖泥船——“天鯤號”不久前成功下水,目前即將出海試航。它的誕生意味著疏浚領域的“大國重器”牢牢掌握在了中國人自己手中,不再受制于人。“天鯤號”的吹填造陸能力將超越現役亞洲第一的“天鯨號”,成為新一代建設中國海疆、共筑中國夢的國之重器。目前,我國疏浚企業年疏浚能力突破10億立方米,已成為世界第一疏浚大國。

從“黃金換船”到完全自主研發

重型挖泥船屬于高技術含量、資金密集型國家重要基礎裝備。無論是世界最大人工深水港天津港的開挖,還是長江深水航道的疏浚,都離不開重型挖泥船的身影。全世界只有荷蘭、比利時等少數幾個國家掌握自主設計、建造的核心技術,重型挖泥船也多作為國家戰略裝備統一管理。

中國現代疏浚業起源于天津,已走過120年歷程。不過,在中交天津航道局有限公司(下稱“天航局”)投資建造的“天鯨號”誕生前,我國重型挖泥船進口比例高達八九成。“我們一直都是疏浚大國,但不是疏浚強國。”天航局技術中心常務副主任丁樹友說,1966年從荷蘭引進自航耙吸船“津航浚102”輪時,天航局曾花費了折合4噸黃金的高價。

過去依賴進口,根本原因就是因為關鍵技術吃不透、攻不下,買到的還是西方淘汰的挖泥船及技術。“天鯤號”建造決策者、中交疏浚(集團)股份有限公司董事長周靜波說,從國外進口的超大型挖泥船通常不是技術最先進的,在關鍵工程中有時難以擔當重任。

周靜波表示,諸多因素決定了,中國只有實現重型挖泥船的自主研發、建造,才能突破封鎖,不受制于人,實現我國河道疏浚、航道開挖、海疆建設的獨立自主。

“天鯨號”是現役亞洲第一的絞吸式挖泥船,其誕生對于我國整個疏浚業具有里程碑意義。天航局總工程師顧明說,它由國外設計、國內建造,邁出了中國大型疏浚裝備國產化第一步。船上裝備了當時亞洲最強大的挖掘系統,絞刀功率達到4200千瓦。

天航局新近下水的“天鯤號”是“天鯨號”的姊妹船,在自主創新上又向前邁進了一大步。它是首艘國內設計建造、擁有完全自主知識產權的重型自航絞吸挖泥船。“‘天鯤號’標志著我國已經能夠自主設計建造新一代的重型自航絞吸挖泥船,實現了該船型關鍵技術的突破。”船舶設計大師、中國船舶工業集團第708研究所副總工程師費龍表示。中國成為世界上少數幾個能夠用自己的設備和技術疏浚航道、吹填造地的國家之一。

在科技水平上,丁樹友說,“天鯤號”的創新突破是全方位的。它安裝了國內最先進的絞吸挖泥船智能集成控制系統,有了這個“大腦”,可以實時顯示疏浚三維土質、推算潮位、智能自動挖泥;它還是國內首艘采用全電力驅動的自航絞吸挖泥船,更有助于環境保護及節能減排。

“要由大到強,光靠買船、買裝備行不通,必須走自主創新的道路。”中交疏浚(集團)股份有限公司副董事長康學增認為,以“天鯤號”為代表,重型裝備加速國產化,是疏浚業從跟跑到自主創新加速飛躍的關鍵。

從整船進口,到國外設計國內建造,再到國內自主設計建造,這些年從無到有、從有到強,“天鯤號”成了中國疏浚行業自主創新能力的試金石。

創新走出實驗室有賴應用推動

從我國重型挖泥船由“天鯨號”到“天鯤號”的突破看,這種飛躍沒有局限在實驗室里,而是以應用為引領和驗證,在實踐摸索中不斷提升自主創新能力。

“天鯤號”的創新突破就是在“天鯨號”應用基礎上不斷總結經驗的結果。

得益于強大的挖掘和吹填能力,“天鯨號”被稱之為“造島神器”。“天鯨號”在吹填作業時,能以每小時4500立方米的速度將海沙、海水的混合物排放到6公里外,每天吹填的海沙達十多萬立方米。它每小時可挖掘的海底混合物,可以填滿一個標準足球場大、半米深的坑,稱它削巖如泥毫不夸張。自2011年投入使用以來,它在國內多個重點項目建設中顯示出強大威力,特別是在挖掘巖石與長排距疏浚工程中創造了顯著的效益,南海島礁施工更是一戰成名。

“天鯤號”集“天鯨號”在特殊條件下施工經驗之所長,在挖泥疏浚能力、抵御風浪水平、保護海礁珊瑚等方面均有突破。“天鯤號”全船長140米,寬27.8米,最大挖深35米,總裝機功率25843千瓦,設計每小時挖泥6000立方米,絞刀額定功率6600千瓦,最大可達9900千瓦。風化巖、巖石、淤泥、黏土等不同土質均不在話下,通渠造島一馬平川。顧明說,這些數據決定了它是當之無愧的亞洲最大自航絞吸挖泥船。

它還安裝了國內最先進的絞吸挖泥船智能集成控制系統。此外,折臂吊機在船舶艏艉部各布置一臺,主鉤吊重32噸,回轉半徑7到37米;副鉤5噸,回轉半徑8到39米,該配置為國內同類型船舶最大吊重最大跨距的折臂吊機。

加大扶持助行業保持國際領先

目前,我國疏浚企業年疏浚能力突破10億立方米,已成為世界第一疏浚大國。

盡管近年來我國挖泥船設計、建造取得長足進步,但單船規模與世界領先水平仍存在一定差距。如絞吸挖泥船國外最大總裝機功率已達44180千瓦,絞刀功率達8500千瓦,而亞洲排名第一的“天鯤號”總裝機功率25843千瓦,絞刀功率6600千瓦。與世界疏浚強國相比,我國疏浚裝備制造仍存在差距,需進一步加快趕超步伐。

專家及業內人士建議,要為我國自主疏浚裝備積極開拓新的應用市場創造條件,可在開拓“一帶一路”沿線國家過程中力推疏浚業出海等。

2015年4月25日,天航局耙吸挖泥船“通遠”輪、“通旭”輪經過40多天,途經太平洋、印度洋、大西洋以及蘇伊士、基爾兩大運河,12500海里超遠距離航行,抵達俄羅斯圣彼得堡布朗克港項目工地正式施工。這是中國疏浚企業在歐洲承攬的第一個疏浚工程。

在圣彼得堡布朗克港項目中,天航局克服船舶超長距離調遣、工況復雜及整合五國疏浚資源等困難,經過233天緊張施工,提前完成施工任務。工程竣工從根本上結束了圣彼得堡港依靠大船過駁裝卸貨物的歷史,對提升圣彼得堡港的吞吐能力具有里程碑意義。

近幾年,國產疏浚裝備還借“一帶一路”出海,遠赴馬來西亞、俄羅斯、烏克蘭等地,在海外擎起了中國疏浚的旗幟。去年6月,“中巴經濟走廊”首批項目——巴基斯坦卡西姆發電廠港池與航道疏浚吹填工程正式完工。該項目由天航局負責施工,作為卡西姆港燃煤應急電站項目的配套工程,疏浚工程總量達479萬立方米,建成后有助于緩解巴基斯坦卡拉奇市及周邊省市的電力短缺現象,促進當地的經濟和民生發展。

業內人士還建議,要鼓勵大型國有企業自主創新研制世界領先水平的超大型挖泥船,進一步保持和鞏固中國國防海洋建設的領先地位;鼓勵國有疏浚企業保持一定規模的疏浚船隊,通過多種方式加速疏浚裝備的更新換代。

□記者 毛振華