海洋能源網(wǎng)獲悉，近日，由二航局投資并主導(dǎo)研發(fā)、上海振華重工建造的“二航長(zhǎng)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(wèn)世，標(biāo)志著中國(guó)在海洋工程裝備制造領(lǐng)域又添一“大國(guó)重器”，邁入新的里程碑。
“二航長(zhǎng)青”打樁船于2024年1月18日開(kāi)工建造，總長(zhǎng)130.5米，型寬40.8米，型深8.4米，樁架高度達(dá)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(zhǎng)最長(zhǎng)、抗風(fēng)浪能力最強(qiáng)的打樁船。
打破國(guó)外技術(shù)制約，核心技術(shù)自主可控
這艘打樁船最大的特點(diǎn)，或許可以用一個(gè)字來(lái)形容：牛!打樁船由船體、樁架和油缸三部分組成，船體是平臺(tái)，樁架是支撐，油缸則是樁架俯仰的動(dòng)力，如同打樁船的“心臟”，起著關(guān)鍵作用。油缸重385噸，直徑近2米，總長(zhǎng)28米，體積和重量均為全球第一，立起來(lái)近十層樓高，打破了世界紀(jì)錄。
長(zhǎng)期以來(lái)，大型油缸的密封圈、軸承潤(rùn)滑墊、耐腐蝕材料制造等一直受到國(guó)外制約，原材采購(gòu)難且價(jià)格昂貴。為此，二航局聯(lián)合國(guó)內(nèi)6家產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)和清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等4所高校，通過(guò)組建體系化、任務(wù)型創(chuàng)新聯(lián)合體，從研究理論、仿真分析和實(shí)驗(yàn)全方面攻關(guān)，相繼研發(fā)了國(guó)產(chǎn)密封圈、國(guó)產(chǎn)軸承潤(rùn)滑墊、激光熔覆耐腐蝕材料等關(guān)鍵核心技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了超大超長(zhǎng)油缸的國(guó)產(chǎn)化和核心技術(shù)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(tuán)隊(duì)為打樁船研發(fā)了智能輔助決策系統(tǒng)，在船體布置了大量高精度傳感器，能夠準(zhǔn)確感知風(fēng)浪流的環(huán)境參數(shù)和船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。系統(tǒng)收到這些數(shù)據(jù)后，提前開(kāi)展運(yùn)動(dòng)仿真，對(duì)打樁精度進(jìn)行預(yù)判，在打樁作業(yè)前做好精準(zhǔn)評(píng)估準(zhǔn)備工作。
同時(shí)，打樁船還配備了高精度打樁測(cè)量系統(tǒng)，能夠動(dòng)態(tài)測(cè)量與控制打樁作業(yè)樁身的平面位置和垂直度，在深遠(yuǎn)海實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的定位精度，并準(zhǔn)確記錄每一次錘擊時(shí)的錘擊能量、貫入度，建立關(guān)聯(lián)地質(zhì)資料、樁參數(shù)和沉樁記錄等相關(guān)信息的大數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了運(yùn)維管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)工序自動(dòng)判別，記錄作業(yè)時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)行工效統(tǒng)計(jì)、能耗分析，并自動(dòng)生成沉樁施工報(bào)表。無(wú)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(guò)程全部都在掌控之中。
綠色低碳降低能耗，經(jīng)濟(jì)節(jié)能引領(lǐng)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(jī)、超級(jí)電容、儲(chǔ)能電池相協(xié)調(diào)的直流母排節(jié)能電網(wǎng)。配備三臺(tái)主發(fā)電機(jī)，每個(gè)1800千瓦，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的多余電量?jī)?chǔ)存在超級(jí)電容和儲(chǔ)能電池里。打樁時(shí)可選擇性開(kāi)啟發(fā)電機(jī)數(shù)量，功率不夠時(shí)超級(jí)電容來(lái)湊。超級(jí)電容作為儲(chǔ)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(jī)頻繁啟停，延長(zhǎng)主發(fā)機(jī)組壽命。
由于船上發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，夜深人靜時(shí)，儲(chǔ)能電池就閃亮登場(chǎng)了。再加上超級(jí)電容白天儲(chǔ)存下來(lái)的電量，替代輔發(fā)機(jī)組提供夜間用電，為船員營(yíng)造靜謐的休息環(huán)境。團(tuán)隊(duì)還自主設(shè)計(jì)了智能能效管理系統(tǒng)，靈活安排三個(gè)供電設(shè)備的搭配使用。打樁船配電系統(tǒng)應(yīng)用了直流母排電網(wǎng)，能減少移船絞車變壓器、制動(dòng)電阻等設(shè)備，從而減少系統(tǒng)能量損耗。同時(shí)，在工程船舶上創(chuàng)新使用了永磁電機(jī)，讓打樁船比普通燃油船更省油，碳排放也大大減少，實(shí)現(xiàn)節(jié)約油耗約15%。
“二航長(zhǎng)青”是中交集團(tuán)積極響應(yīng)國(guó)家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略、推進(jìn)打造“大國(guó)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(lǐng)域，將極大增強(qiáng)中交集團(tuán)在深遠(yuǎn)?？绾蛄?、水工工程及海上風(fēng)電工程建設(shè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步鞏固我國(guó)在全球海洋工程市場(chǎng)的引領(lǐng)地位。
