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中集来福士领跑海工装备 “泰山”吊开启海工装备变革新时代

2014年11月27日 10:41中国机床商务网点击:6339

  【中国机床商务网 名企在线】我国经济的迅猛发展,对能源的需求日渐迫切。近年来我国原油的对外依存度日渐提高,能源供求关系紧张局面日渐突出,油气资源接替区的寻找尤为迫切。在海洋意识觉醒的同时,我国已经在为蓝色经济谋篇布局。大力发展海洋经济,缓解资源和环境的瓶颈制约已成为举国上下的共识。
  
  十八大提出“海洋强国”战略,以及《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》都明确将海洋工程装备产业纳入重点培育和发展的战略性新兴产业。然而,一个国家对海洋资源的控制和利用,很大程度上取决于本国是否掌握高端海洋工程装备的技术。在业界,一直有种说法——大型深水海洋装备就是“流动的国土”,只有自主打造这个矗立在海面的钢铁巨人,才能实现海洋强国梦。
  
  中集来福士领跑海工装备
  
  在海工装备这个阵营中,烟台中集来福士海洋工程有限公司(以下简称“中集来福士”)已成长为行业的领军企业。截至目前,中集来福士已经连续交付了8座深水半潜式钻井平台,(手持半潜订单5座)数量位居国内同行业首位,成为国内首家交付且具备批量交付深水半潜式钻井平台能力的企业。
  
  中集来福士之所以能成为领头雁,一个至关重要的原因就是他们拥有独具特点的海洋工程总装建造工艺,这个全球独创的海工总装建造工艺开创了海工装备建造的先河。那就是:先进的下水驳船、大型超宽船坞、超大型起重设施及深水码头等建造深水钻井平台的批量并行建造模式,解决了传统海洋平台建造工艺中占坞时间长、耗费人工多、高空作业危险大等问题,同时弥补传统工艺中难以严格控制建造质量和合拢精度的缺陷。该建造工艺引领了全球海洋工程建造工艺的变革,使中集来福士作为“领头羊”领跑海工装备行业。
  
  而能够完成这个伟大创举的设备就是“泰山”2万吨桥式起重机。它的起重机设计提升重量达20160吨,是目前世界上最大起重量、最大跨度、最大起升高度的桥式起重设备,也是当今世界上技术难度最高的大型起重设备,此前国内外还未出现过起重量超过万吨的起重设备。这个荣获世界吉尼斯纪录的全球惟一超级大吊是由中集来福士提供概念设计,由大连重工总包建造的。
  
  开创世界海工建造史新模式
  
  美丽的烟台芝罘岛,似一株灵芝仙草生长在万顷碧波之中。站在岛上远眺大海,波光粼粼,群鸥翔集,渔帆穿梭。岛上奇石嶙峋,崖壁陡峭,好一番山海美景。在蓝天白云之间静静地矗立着一个超级“巨无霸”,它似“金刚”般顶天立地于海天之间,默默地迎接着八方宾客。它以巍峨的身姿向人们展示着中集来福士的实力和气魄。这就是闻名于世的“泰山”2万吨桥式起重机。
  
  “泰山”2万吨桥式起重机高度为118米,主梁跨度为125米,采用高低双梁结构,设计提升重量达20160吨。“泰山”大吊的成功建造及运营实现了半潜平台上下船体并行建造,建造完成后再通过2万吨大吊实现上下船体一步合拢,使每个半潜式钻井平台的建造时间节省150万工时,提高了建造质量、生产效率和施工的安全性,形成了海洋工程项目总装建造的独特优势,改变了海洋石油钻井平台的传统建造方式,是当今世界上最安全、最快捷的大合拢方式。这个独特优势在当今全球范围内还没有任何一个企业能超越。中集来福士对世界海洋钻井平台传统建造方式突破性的创举,开启了全球海工建造新时代。2008年11月,“泰山”吊完成了我国首座深水半潜式钻井平台——“中海油服先锋号”成功合拢首次吊装,一举创造了吉尼斯世界纪录。
  
  烟台中集来福士海洋工程有限公司运营服务部经理庞红伟在回答“泰山吊”的工作效率时介绍说,中集来福士原先50个月左右的半潜式钻井平台建造周期,现在已缩至36个月左右。钻井平台的制造过程每节省一天,就意味着船东公司可以早一天把平台租给采油公司。“泰山吊”的建成和使用在中集来福士的企业发展中有着极其重要的作用。
  
  在挑战前所未有中创造世界奇迹
  
  “‘泰山’吊是个史无前例的极限制造,难度可想而知!大连重工和中集来福士都付出了艰辛的努力,千辛万苦终于做了一个世界之最。”庞红伟作为建造“泰山”吊的项目经理,对大吊建设的每一步都非常熟悉。回忆起建造大吊的两年时间里的点点滴滴,他感慨万千。他非常敬佩大连重工“泰山”吊这个团队。
  
  庞红伟指出,通过2万吨大吊将上下船体一步合拢的建造模式改变了传统的制造工艺,缩短了与韩国、新加坡的差距,没有这个大吊中集来福士不可能有现在这个发展速度和规模。
  
  据他介绍,国外行业先进企业在接到半潜式钻井平台同样规格的订单后需要30个月建造完成,而中集来福士有了“泰山”2万吨桥式起重机,以这个超级大吊的名义吸引了很多船东的青睐。目前,项目周期已经缩短到36个月,工作效率大大提高。虽然和韩国、新加坡还有一些距离,但是有2万吨大吊后的建造周期已经接近于他们的水平。
  
  记者了解到,由于是全球史无前例的创造,“泰山”2万吨桥式起重机的建造自然也少不了遇到难题。测试大吊吊钩时也出现了严重的问题。凭借吊钩本身重力无法向常规吊机那样自然垂落,这让大吊项目的主要设计负责人——大连重工港口机械制造事业部副总经理,港口机械设计院院长顾民当时承受着巨大的压力。顾民介绍说,当初理论上计算的结果是在重力作用下吊钩应该能自己垂下来,但是实际上由于钢丝绳的绳子僵力和绳子的摩擦力,当时吊钩并没下来,这是在理论分析中看不出来的。类似这样的难题还有很多,比如:起重机自重8400吨前所未有,如何安装到100米高空就位;前后两排吊钩,每排24个钩,共48个钩,前后两个梁不一样高,所以钢丝绳的长度不一样,钢丝绳的弹性也不一样,存在起升高度不同步问题;12套起升机构的布置既要满足起升高度的要求,又要满足钢丝绳偏角,同时满足多层缠绕不乱绳问题等等,这些问题都是前所未有的。
  
  “无论在起重量、起升高度和跨度上,‘泰山’2万吨桥式起重机都遇到了前所未有的挑战”。问题接踵而来,由于没有范例,没有现成的经验可借鉴,专业书籍里连这样的“例题”都没有,冲破教材的指标比比皆是。据顾民介绍,光设计方案就推翻了十几个。在主梁钢结构的受力、多吊点起升速度和力矩的均衡以及主梁横移等关键技术方面进行了原始创新。经过艰苦的科研攻关,终于解决了这些世界性的技术难题,设计出了令用户满意的施工图纸。他们遇到了层出不穷的难题,按照正常的生产周期,一台2000吨的桥式起重机从设计到生产最快也要用2年的时间,可这台2万吨起重机,仅用了不到20个月的时间就完成了设计制造安装调试吊载试车直至交付使用的全部工程工作,这在世界任何一个国家都很难做到的。国外一个权威性专业媒体称“中国创造了一个奇迹”。在一年多的日日夜夜里,他们以坚韧的毅力,兢兢业业的敬业精神,完成了这个世界之最,极大地提升了大连重工在起重行业的江湖地位。
  
  回忆起那曾经为一个箱体计算了三天三夜几乎没合眼的日子,顾民内心充满了激荡和感慨。由于“泰山”2万吨桥式起重机的技术难度和特殊作用,项目获得了国家科技进步二等奖。大连重工向国家专利局申报了7项专利和4个论文着作。在韩国、俄罗斯等国外几个国家都申请了专利保护。
  
  高精尖技术因此凸显在世界海工的地位
  
  记者了解到,中集来福士建造的系列深水半潜式钻井平台需要上万个设备组装在船体内,桔黄色的庞大的四腿里全部装的都是密密匝匝的设备,全船有4万多根管子,电缆长度近800公里,包括100多个主系统、600多个子系统、6万多个技术点,光调试期就长达近12个月。钻井平台的建造过程像“搭积木”,在生产车间内造好大模块,再逐一“搭”起来,吊装、定位、最后组装成型。
  
  这样一个重达3万多吨重的庞然大物,还具有自航能力,巨大引擎力量让人瞠目结舌。以意大利Saipem建造Scarabeo9(D90)半潜式钻井平台为例。该平台的装备有8台5.4万千瓦柴油发电机,发电量差不多够一个中等城市所需;它的8个推进器,每个马力都相当于5个火车头的拉力。
  
  凭借以泰山吊为代表的世界一流的重型装备,世界一流的设计建造标准,中集来福士成为国内为数不多的同时拥有半潜平台、自升平台及海工特种船舶三大系列产品线的海工企业。中集来福士是全球为数不多的实现从基本设计到建造、调试的全面贯通,而且形成了批量建造能力的海工企业之一。中集来福士代表我国海工装备高端制造业已“游”向深海,走向世界。
  
  世界之最“泰山”吊开启海工装备变革新时代

  
  
“泰山”2万吨桥式起重机
  
  由大连华锐重工集团股份有限公司(简称“大连重工”)总包建造的“泰山”2万吨桥式起重机,起重机设计提升重量达20160吨,是目前世界上最大起重量、最大跨度、最大起升高度的桥式起重设备,也是当今世界上技术难度最高的大型起重设备,此前国内外还未出现过起重量超过万吨的起重设备。
(来源:中国海洋工程装备网)

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