“天鯨號”系列裝備問鼎國家科技進(jìn)步獎特等獎2020-01-10 | 科技+來源: 中國青年報客戶端
中青報·中青網(wǎng)記者 胡春艷
2019年度國家科學(xué)技術(shù)獎“大榜”1月10日揭曉,令世界驚嘆的中國海上疏浚“神器”——“天鯨號”系列裝備問鼎國家科技進(jìn)步獎特等獎。
“天鯨”,諧音“石破天驚”,是中國第一艘自航絞吸挖泥船。能自己航行至指定水域,鋒利的絞刀在海下如同手術(shù)刀一般,絞碎堅硬的巖石和暗礁,雕刻海底的形狀和樣貌;而那些被攪碎的沙石混合著海水,被它如同鯨魚噴水一樣“噴射”到6公里以外的地方。
歷經(jīng)近20年產(chǎn)學(xué)研用攻關(guān),中交天航局、上海交通大學(xué)等單位聯(lián)合開展產(chǎn)學(xué)研用一體化攻關(guān),推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)和裝備制造國產(chǎn)化,攻克了挖掘破碎、可靠定位、遠(yuǎn)距輸送、總裝集成等難題。中國疏浚大型絞吸裝備國產(chǎn)化奠基人、中交天航局總工程師顧明概括“天鯨號”系列裝備最大的特點在于:挖得快、立得穩(wěn)、排得遠(yuǎn)。
與此同時,隨著“天鯨號”系列的研發(fā)和制造,我國逐步建立起海上大型絞吸疏浚裝備設(shè)計制造技術(shù)體系,讓企業(yè)、高校、科研院所等單位協(xié)同聯(lián)動,形成“系列化”產(chǎn)品自主設(shè)計和制造能力。此次獲獎的“海上大型絞吸疏浚裝備的自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”項目,標(biāo)志著“天鯨號”系列絞吸船為代表的我國海上大型疏浚裝備,已成為疏浚港口航道和實施“一帶一路”沿線國家海洋工程的主力軍,也成為推動國家經(jīng)濟快速發(fā)展的強大動力。
一帶一路上的中國疏浚船
在非洲肯尼亞北部曼達(dá)灣畔,有一片熱帶島嶼,因其得天獨厚的自然條件,曾被稱為世界上最美的地方。它就是聞名遐邇的旅游圣地——拉姆島。
拉姆港便坐落于此。拉姆港項目作為肯尼亞2030遠(yuǎn)景規(guī)劃重點大型項目之一,建筑原材料需求巨大,尤其是碎石與砂的需求量就超過了80萬立方米。如此多的料石需要從126海里之外的碼頭海運。
中國的絞吸式挖泥船“天鯨號”來到曼達(dá)灣,要為拉姆港疏浚出一條500米寬、17.5米深的航道,并吹填出96萬平方米的土地。截至目前,項目累計完成疏浚量已超980萬方,占疏浚總量的百分之八十。
“一眼望不到邊的海岸上什么都沒有,項目部人員每天都要在40多度的高溫下工作?!被叵肫痦椖砍跗诘那榫常夏醽喞犯凼杩m椖拷?jīng)理楊兵說。
拉姆港進(jìn)港通道由南北兩座島嶼掩護(hù)形成瓶口狀,口門區(qū)域在漲落潮時極易形成強潮流,水下地質(zhì)因受水流侵蝕,表面軟弱土質(zhì)基本侵蝕沖刷殆盡,剩余地質(zhì)基本以珊瑚巖為主,船舶在施工過程中挖掘的珊瑚巖最高硬度超20兆帕。堅硬的珊瑚巖增加了挖泥機具的磨損程度,嚴(yán)重影響施工效率。
“我們要根據(jù)現(xiàn)有海區(qū)氣象、土質(zhì)、水文等勘測資料,制定一套適合現(xiàn)在工況的試挖草案。”楊兵帶著工藝小組根據(jù)施工區(qū)域的鉆孔資料詳細(xì)研究了各層土質(zhì)情況,針對不同施工區(qū)和土質(zhì),設(shè)計了8套施工草案,覆蓋港池、航道、圍堰的全區(qū)段。
經(jīng)過實際檢驗,采取這些針對性的施工方案后,船舶施工效率大幅度躍升,綜合小時生產(chǎn)率比之前提升了近400方。與此同時,工程人員還通過在吹填管線安裝分流過濾裝置提高備砂質(zhì)量,將單泵吹沙效率提升了20%,通過改造加裝撥石器使船舶開挖珊瑚巖的生產(chǎn)效率提升了35%。
近30年來,作為中國疏浚企業(yè)領(lǐng)軍者的中交天航局,足跡遍布亞洲、非洲、大洋洲、歐洲及美洲的30余個國家和地區(qū),特別在國家“一帶一路”倡議提出后,在沿線國家港口航道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中嶄露頭角,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展貢獻(xiàn)了中國力量。
培養(yǎng)出一大批打造“大國重器”的專業(yè)人才
疏浚業(yè)是一個復(fù)雜的多專業(yè)組合技術(shù)系統(tǒng)。2001年,中交天航局成立了首個船體結(jié)構(gòu)設(shè)計小組,主攻挖泥船船型開發(fā),相繼又成立了絞刀、泥泵、自動控制系統(tǒng)等專業(yè)研發(fā)小組。
然而當(dāng)時國內(nèi)既無相應(yīng)研發(fā)體系又無相關(guān)研究機構(gòu),在高等教育學(xué)科中也沒有專門的疏浚專業(yè),甚至連可以參考的設(shè)計建造圖紙都沒有。 顧明和團(tuán)隊從頭開始梳理疏浚裝備和施工工藝技術(shù)體系,在國內(nèi)率先組建了包含10個核心專業(yè)的疏浚科研團(tuán)隊,仿佛為中國疏浚業(yè)量身打造了一所“疏浚學(xué)院”,培養(yǎng)出一大批打造“大國重器”的高素質(zhì)專業(yè)人才。
中交天航局當(dāng)時還推出了技術(shù)體制改革,設(shè)立了特別職業(yè)晉升通道。技術(shù)人員只要貢獻(xiàn)大,就能多拿錢。當(dāng)時技術(shù)帶頭人的收入比處長更高。作為第一批技術(shù)帶頭人,王玉銘和丁樹友后來分別在臺車研究和自動挖泥研究領(lǐng)域作出決定性成就,參與設(shè)計建造了一系列中國自主設(shè)計建造的大型挖泥船舶。
為了讓更多青年人才脫穎而出,如今中交集團(tuán)建成世界最大的中交疏浚裝備技術(shù)國家研究中心,還建立了2個國家級企業(yè)技術(shù)中心、4個省部級企業(yè)技術(shù)中心、1個省部級企業(yè)重點實驗室、1個省部級重點實驗室、2個博士后工作站以及10個研發(fā)平臺。
而一大批中國的“超級艦隊”在全球疏浚行業(yè)領(lǐng)航,我國大型絞吸疏浚裝備設(shè)計制造邁入世界先進(jìn)行列,中國疏浚裝備在世界疏浚業(yè)中掌握著越來越多的話語權(quán)。
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