“造島神器”天鯤號有多牛？ 一周填滿一座水立方

　　原標題 “造島神器”天鯤號

　　被稱為“造島神器”的中國制造的重型自航絞吸挖泥船“天鯤號”11月初在江蘇啟東下水，目前正在進行設備安裝工作?！疤祧H號”船長140米，寬27.8米，最大挖深35米，總裝機功率2.5萬千瓦，設計每小時挖泥6000立方米，絞刀功率6600千瓦。從泥土到巖石都不在話下。

　　這艘亞洲最先進、在世界范圍內也屬領先水平的自航絞吸挖泥船是工信部立項的重點科研項目，由中交天津航道局有限公司牽頭研發(fā)。與中國第一艘自航絞吸挖泥船“天鯨號”相比，“天鯤號”已全面超越。特別是，“天鯤號”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。

　　即將啟航的“天鯤號”身懷哪些絕技？挖泥設備的操作臺、船員的生活區(qū)是什么樣？帶著種種問題，記者在江蘇啟東的船廠里登上了“天鯤號”，并從這艘船的設計者、建造者口中了解它背后的科技。

　　●南方日報記者 王詩堃 徐勉 發(fā)自江蘇啟東、上海

　　“天鯤”潛游

　　亞洲最先進的絞吸挖泥船

　　在江蘇啟東長江入?？诘纳虾Ｕ袢A重工啟東造船廠，已經(jīng)下水的“天鯤號”正?？吭诖a頭旁。這艘亞洲范圍內最先進的重型自航絞吸挖泥船主體已完工，但絞刀、鋼樁等設備尚未安裝。

　　甲板上的腳手架尚未拆除，施工人員船上船下忙個不停。“天鯤號”監(jiān)造組船體工程師孔凡震稱之為“毛坯”。孔凡震給南方日報記者做了個比喻：“‘天鯤號’好比嬰兒已經(jīng)出生，但還不會走路，現(xiàn)在的設備安裝，就是在‘學走路’。”

　　不僅工程設備正在安裝，船員的生活區(qū)也在裝修。記者看到，船員宿舍內床、柜、桌已安裝了一部分，在最頂層的駕駛艙里，駕駛臺和挖泥控制臺已布置好，分別朝向船的兩頭。

　　下水并不意味著馬上交付?？追舱鸾忉?，目前需要對設備進行精確定位，對動力系統(tǒng)等進行調試。因為在陸地和水中，設備的受力狀態(tài)不盡相同，因此這些“精細活兒”必須要在下水后才能進行。

　　“天鯤號”監(jiān)造組副組長馮長華告訴南方日報記者，“天鯤號”下水后，還需經(jīng)過設備安裝、調試等階段。按計劃，海試安排在2018年4月底，之后還要進行挖泥設備實驗，預計于2018年中正式交船。

　　“天鯤”重器

　　能自航，又能24小時連續(xù)施工

　　“天鯤號”是一艘自航絞吸式挖泥船。所謂“自航”，顧名思義，就是擁有自行航行能力。顯然，相對于無自航能力的疏浚設備，這種設計無疑更復雜，成本也更高。

　　對于選擇“自航”，孔凡震解釋主要有兩個原因：第一是安全，在海上施工如果遇到風浪或者臺風，能夠及時規(guī)避，自行前往避風場所。第二則是工期靈活，調遣去世界各地區(qū)施工能夠自行前往，而不需要協(xié)調半潛船拖運?！疤貏e是我們今后在‘一帶一路’沿線很多的項目，遠距離調遣半潛船可能會遇到協(xié)調不到船的情況，從而延誤項目。對企業(yè)來說最怕不可控?！?/p>

　　孔凡震介紹，目前大型挖泥船主要以絞吸式和耙吸式為主。耙吸式船如其名，用“耙子”在水底挖泥，再用吸泥管吸走。其最大特點是可以邊航行邊吸泥，不影響附近船只經(jīng)過，適合維護航道。

　　“天鯤號”和它的前輩“天鯨號”都是絞吸式挖泥船，這類船裝有泥泵和吸泥裝置，挖泥時用絞刀絞動水底地殼，再用泥泵將泥漿從吸泥管吸入，經(jīng)過排泥管送到岸上或排入駁船運走?？追舱鸾榻B，耙吸船只能挖泥和礫石，而絞吸船即使是巖石也能“啃”下來，尤其適合填海造地。

　　另外，耙吸船吸上來的泥土需要暫存在船上的“肚子”里，而絞吸船則一邊吸一邊通過排泥管把吸上來的泥土排走，從而能夠24小時連續(xù)施工。

　　之所以稱“天鯤號”亞洲第一，最主要的依據(jù)是其挖掘能力。據(jù)介紹，“天鯤號”的絞刀電機額定功率達6600千瓦。絞刀轉速可根據(jù)土質的變化進行無極調速，兩臺驅動電機可根據(jù)挖掘功率的需要選擇單機或雙機運轉，其挖掘功率亞洲第一，在世界范圍內也屬前列。

　　另外，在輸送系統(tǒng)水平上，“天鯤號”可稱世界第一。其泥泵電機總功率達1.7萬千瓦，為世界最高功率配置，且其遠程輸送能力1.5萬米，具有超強的吹填造地能力，為世界之最?！安皇呛唵螖?shù)字的增加，而是對全船設計要求的提高?！瘪T長華解釋道，船體各個部位的升級，讓制造“天鯤號”的難度，成幾何倍數(shù)增長。

　　“天鯤”之變

　　挖掘填滿一座“水立方”，只需要6天半

　　“不是一代和二代的區(qū)別，可能是跨越了三四代的進步。”61歲的馮長華說，不論從船體本身的能率和自主設計哪個方面相比，“天鯤號”相較于天鯨都是全新一代產品，而其中最大的改變來自國內自主研制。

　　全長127.5米、總裝機功率超過2萬千瓦的“天鯨號”是由中交天津航道局有限公司出資，聯(lián)合上海交通大學、德國VOSTA LMG設計，由招商局重工(深圳)有限公司建造的前亞洲第一大自航絞吸式挖泥船。

　　2010年交付的“天鯨號”彼時堪稱中國疏浚產業(yè)的旗艦，在亞洲同類型船舶中擁有多項之最：總裝機功率最大；絞刀功率最大；挖掘能力最強；生產能力最強；集成控制技術最先進；作業(yè)適應能力最強等。

　　作為此前世界第三大的自航絞吸式挖泥船，馮長華是當時“天鯨號”監(jiān)造組的組長，如今，他又以副組長之職，指導“天鯤號”的設計和建設。

　　曾經(jīng)的亞洲第一，“天鯨號”在執(zhí)行吹填作業(yè)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最遠6000米外。這相當于可以挖出一個標準足球場大、半米深的坑。

　　如今，“天鯤號”的能量相比于天鯨，更是升級到了一個新的量級，“總裝機功率2.5萬千瓦，設計每小時挖泥6000立方米，絞刀功率6600千瓦?！辟~面實力，提升了近兩倍。造島神器“天鯤號”有多牛？孔凡震在接受其他媒體采訪時曾用過一個形象的比喻來介紹“天鯤號”的實力：“挖掘填滿一座‘水立方’，只需要6天半。”

　　同時，相比于過往的柴油動力，“天鯤號”裝配3臺變頻電機驅動的高效泥泵。值得一提的是，“天鯤號”也是國內首艘采用全電力驅動形式的自航絞吸挖泥船。這種動力驅動形式可根據(jù)全船用電負荷需求以及泥泵排距長短合理選擇柴油發(fā)電機組的開啟數(shù)量，無需在排泥終端配置縮口，實現(xiàn)裝機功率的最有效利用。

　　此前，“天鯨號”集合了國內外最先進的挖泥船設計和制造水平，最終研制成功。而“天鯤號”在研制過程中，實現(xiàn)了國內自主研制，“從橋梁、鋼樁系統(tǒng)等，都是國內自主研制?！弊罱K，整個天航局、708所等機構，歷史性地突破了諸多難題。

　　為了增強作業(yè)適應能力，盡可能增加最大挖深，同時滿足最小挖深的指標，“天鯤號”設置了上、下雙耳軸，這樣便可滿足6.5米至35米挖深需要，足足比天鯨號多了5米。

　　“吊臂增加5米，設備的重量，吊臂的組合方式徹底需要重新設計。”馮長華介紹，這項技術對建造工藝提出了挑戰(zhàn)。1700余噸重的橋梁在安裝對接時誤差必須控制在毫米級別，為了解決這一技術難題，工作組召開了20多次會議，邀請相關領域的專家深入交流探討，最終將難題攻克。

　　天鯤之最

　　●絞刀電機額定功率6600千瓦，其挖掘功率居世界前列，亞洲第一

　　●泥泵電機總功率1.7萬千瓦，其輸送總功率居于世界第三，亞洲第一

　　●遠程輸送能力達1.5萬米，為世界領先，亞洲第一

　　●最大挖掘深度可達35米，位居世界前列，亞洲第一

　　●在世界上首次將三纜定位系統(tǒng)應用于自航絞吸挖泥船

　　●擁有國際領先的自航絞吸船智能集成控制系統(tǒng)