海洋能源網獲悉,近日,由二航局投資并主導研發(fā)、上海振華重工建造的“二航長青”打樁船在上海振華重工啟東基地正式交付。這艘打樁船的問世,標志著中國在海洋工程裝備制造領域又添一“大國重器”,邁入新的里程碑。
“二航長青”打樁船于2024年1月18日開工建造,總長130.5米,型寬40.8米,型深8.4米,樁架高度達150米。它可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基,是目前世界上樁架最高、吊樁能力最大、施打樁長最長、抗風浪能力最強的打樁船。
打破國外技術制約,核心技術自主可控
這艘打樁船最大的特點,或許可以用一個字來形容:牛!打樁船由船體、樁架和油缸三部分組成,船體是平臺,樁架是支撐,油缸則是樁架俯仰的動力,如同打樁船的“心臟”,起著關鍵作用。油缸重385噸,直徑近2米,總長28米,體積和重量均為全球第一,立起來近十層樓高,打破了世界紀錄。
長期以來,大型油缸的密封圈、軸承潤滑墊、耐腐蝕材料制造等一直受到國外制約,原材采購難且價格昂貴。為此,二航局聯合國內6家產業(yè)鏈頭部企業(yè)和清華大學、同濟大學等4所高校,通過組建體系化、任務型創(chuàng)新聯合體,從研究理論、仿真分析和實驗全方面攻關,相繼研發(fā)了國產密封圈、國產軸承潤滑墊、激光熔覆耐腐蝕材料等關鍵核心技術成果,實現了超大超長油缸的國產化和核心技術的自主可控。
海洋工程“定海神器”,“智慧”賦能安全可靠
如此龐然大物施工作業(yè)是否可靠?答案依然是:穩(wěn)!團隊為打樁船研發(fā)了智能輔助決策系統,在船體布置了大量高精度傳感器,能夠準確感知風浪流的環(huán)境參數和船舶運動狀態(tài)。系統收到這些數據后,提前開展運動仿真,對打樁精度進行預判,在打樁作業(yè)前做好精準評估準備工作。
同時,打樁船還配備了高精度打樁測量系統,能夠動態(tài)測量與控制打樁作業(yè)樁身的平面位置和垂直度,在深遠海實現厘米級的定位精度,并準確記錄每一次錘擊時的錘擊能量、貫入度,建立關聯地質資料、樁參數和沉樁記錄等相關信息的大數據庫。此外,團隊還開發(fā)了運維管理系統,實現作業(yè)工序自動判別,記錄作業(yè)時長,進行工效統計、能耗分析,并自動生成沉樁施工報表。無論是移船取樁、翻樁入龍口,還是精確定位、打樁作業(yè),施工過程全部都在掌控之中。
綠色低碳降低能耗,經濟節(jié)能引領先鋒
如此龐然大物耗能是否巨大?答案依然是:省!打樁船采用主發(fā)電機、超級電容、儲能電池相協調的直流母排節(jié)能電網。配備三臺主發(fā)電機,每個1800千瓦,發(fā)電機產生的多余電量儲存在超級電容和儲能電池里。打樁時可選擇性開啟發(fā)電機數量,功率不夠時超級電容來湊。超級電容作為儲能裝置,能瞬間放出很大電能,既做到了能源充分利用、降低能耗,又減少了主發(fā)電機頻繁啟停,延長主發(fā)機組壽命。
由于船上發(fā)電機會產生振動和噪聲,夜深人靜時,儲能電池就閃亮登場了。再加上超級電容白天儲存下來的電量,替代輔發(fā)機組提供夜間用電,為船員營造靜謐的休息環(huán)境。團隊還自主設計了智能能效管理系統,靈活安排三個供電設備的搭配使用。打樁船配電系統應用了直流母排電網,能減少移船絞車變壓器、制動電阻等設備,從而減少系統能量損耗。同時,在工程船舶上創(chuàng)新使用了永磁電機,讓打樁船比普通燃油船更省油,碳排放也大大減少,實現節(jié)約油耗約15%。
“二航長青”是中交集團積極響應國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略、推進打造“大國重器”的又一力作。該打樁船將主要用于深水大直徑樁基施工等領域,將極大增強中交集團在深遠??绾蛄骸⑺すこ碳昂I巷L電工程建設的核心競爭力,進一步鞏固我國在全球海洋工程市場的引領地位。