劈波斩浪的“大国重器”
2019-01-24肖寒
文/肖寒
布局海洋,山东有哪些利器?第一次可燃冰试开采成功;第一座“深海渔场”正式启用;第一艘载人潜水器下海……细数劈波斩浪的大国重器“英雄谱”,每一件“超级装备”都让世界发出惊叹。
3000多公里海岸线,15.95万平方公里的海域面积,从未像今天这样,与山东发展有着如此密切的联系,海洋正在为山东经济提供澎湃动力。布局海洋,山东有哪些利器?第一次可燃冰试开采成功;第一座“深海渔场”正式启用;第一艘载人潜水器下海……细数劈波斩浪的大国重器“英雄谱”,每一件“超级装备”都让世界发出惊叹。
从蛟龙号到“三龙探海”
“我们的潜水器就如一艘外来的宇宙飞船在地球表面着陆一样,非常震撼。中国载人深潜从几百米突破到七千米这个深度,不断去探索深海。”“蛟龙”号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,对别人来说,“蛟龙号”是一个设备,但对蛟龙号潜航员唐嘉陵来说,这是他的钢铁兄弟。“2007年左右,我成为一名学员,刚好赶上了和蛟龙号一起成长,它在研制,我在训练。没想到训练就用了四年到五年时间,蛟龙号载人潜水器在深海作业,一次下潜三个人,离水面母船好几千米的距离,跟水面没有缆的物理连接,就靠三个人操作,他们对我们放心,交给我们的任务都是百分百执行下去。”
蛟龙号长8.2米、宽3米、高3.4米、载员3人、最大下潜深度7062米,是世界上同类型载人潜水器的最大下潜深度,可以在占世界海洋面积99.8%的海域自由行动。从2009年海上试验以来,蛟龙号已经在中国南海、西太平洋马里亚纳海沟区等7大海区,开展了152次成功下潜,深海科技成果丰硕,获取了海量珍贵视像数据资料和高精度定位的地质与生物样品。唐嘉陵认为:“蛟龙号更多的是一个载体、一个平台,给科学服务。我们采回来的样片,展馆也有陈设,都是很有潜在的科学价值的。”
2017年6月23日,搭载蛟龙号载人潜水器及96名科考队员的“向阳红09”号船结束了中国大洋38航次,在青岛国家深海基地码头靠岸。历时138天,航行18302海里,34岁的潜航员唐嘉陵,经历了从业10年来时间最长的一次远行。“执行任务70多次了,肯定会遇到突发的情况,蛟龙号可以说是海底世界的一个开拓者和探险者,能够把科学家带到第一现场,这是常规装备无法替代的优势,能让我们大洋科考,乃至综合科考能力有更大提升。”
继“蛟龙号”载人潜水器之后,“海龙二号”无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器也同时入驻青岛深海基地。他们组成深海梦之队,探索深海世界。青岛深海基地管理中心负责人说:“三龙聚首在青岛,从国家层面上来说,实现了中国重大深海装备成体系化,集中运行管理,从国家来讲,可以发挥几大装备的综合效应。”
“蛟龙号”“海龙二号”和“潜龙一号”,都是中国自行设计、自主集成、具有自主知识产权、在深海勘查领域应用最为广泛的三类典型的深海运载器。“三龙”实现青岛聚首,为国家深海基地增添了科考利器。“过去我们研发的深海装备,它的研发和应用中间是脱节的,研发装备验收以后,大部分闲置起来,很难投入运营,国家深海基地建设以后,正好补足这个环节,促进了我们国家高新装备技术的应用。”青岛深海基地管理中心负责人说。
根据规划,下一步,中国还将继续构建“七龙探海”立体深海探测网络,即在原有“三龙探海”的基础上,增加深海钻探、深海开发和海洋数据云计算,持续、充分地勘探深海。“国家深海基地建设的初衷,就是为了给我们国家科学家走入深海大洋,提供技术支撑和保障的平台。我们国家提出深海进入、深海探测、深海开发的‘三部曲’战略,国家深海基地未来的发展,将围绕国家战略,进一步增强支撑保障能力,建成代表国家水平的国际上有一定影响力的深海公共平台。”
“巨无霸”挺进深蓝
2018年7月2日,在山东日照以东130海里的黄海上,中国自主研发的世界最大的全潜式智能渔业养殖装备“深蓝1号”正式启用,首批12万尾三文鱼被投入中国首座“深海渔场”。
“深蓝1号”堪称海上“巨无霸”,底面周长为180米的正八边形,高达10层楼,重约1400吨,养殖水体可达5万立方米,相当于40个标准游泳池,网衣面积接近两个足球场大小。
中国海洋大学原副校长董双林介绍,“深蓝1号”作为中国深远海养殖重器,具有完全独立的知识产权。“夏天的时候,它就潜在海底,冬天的时候它就浮出水面。”董双林说,“深蓝1号”最大的特点是“全潜式”,既能全部下潜到水下,也能根据水温需要上浮到海面。
“深蓝1号”上面还有很多高科技,网箱的设计采用了中国海洋大学发明的浮箱捕捞、网箱附着生物清除、鱼鳔补气等最新专利技术,并由该校首创的波浪能发电半潜平台提供绿色能源。另外,“深蓝1号”还是智能化网箱,既能实时监测水质、观察鱼类的行为,还能根据鱼类的行为实现智能化投饵料。
“三文鱼是冷水鱼,最适合生长在16℃-18℃的水域中。最初设计‘深蓝1号’就是想利用表层海水20米以下的‘冷水团’,来帮助三文鱼度过炎炎夏季。”董双林说,在通过了4次台风考验后,“深蓝1号”的成功将在全世界实现温暖海域养殖三文鱼,中国传统海洋渔业养殖模式也将从近岸浅海养殖驶向深远海离岸养殖。
“‘深蓝2号’大概明年年底即可投入运营。”董双林说,“深蓝2号”更智能,将利用光伏发电,是国家“蓝色粮仓”建设计划的核心装备。据介绍,与“深蓝1号”配套的鲁岚渔养61699是中国第一艘养殖工船,由中国海洋大学和中国水产科学院渔业机械仪器研究所设计,日照港大造船厂改建造,它可以看护10-20个网箱,“深蓝3号”等十几个网箱都在规划中,但近五六年会以三文鱼养殖为主。
根据相关规划,山东省将建设日照黄海冷水团现代海洋牧场产业集群,到2020年将完成三文鱼养殖示范工作,产值达到3亿元;2025年,日照、威海、烟台、大连黄海冷水团现代海洋牧场建设全面开花,产值达到100亿元,成为中国现代海洋产业的示范工程;到2030年,全产业链产值达到千亿元。
蓝鲸1号:演绎“从0到1”
可上九天揽月,可下五洋取“冰”。2017年5月,中国首次实现了海域可燃冰成功试采。由于拥有巨大的经济价值和重要的战略意义,可燃冰备受关注,其开采之难,可谓“在豆腐上打铁、用金刚钻绣花”。因此,其所使用的专业设备非常关键,以往这些设备大都由日韩、欧美等提供,而“蓝鲸1号”钻井平台在这方面代表了重大突破。
在烟台中集来福士厂区,“蓝鲸1号”钻井平台巍峨伫立,“泰山”龙门吊高耸入云。“岂敢想,40多年前的这里,只是一个小小的造船厂。”中集来福士技术领军人、中集海洋工程研究院副总经理滕瑶如此感慨。
1977年,烟台造船厂成立,这是中集来福士的前身。它承担了中国第一座浅水坐底式钻井平台“胜利一号”的建造任务,也为中国海工的积累和传承,埋下了希望的种子。2008年3月,中集来福士正式进入海工产业。“那时所有的产品、设计图纸都要依靠进口,都是来图加工、来料加工。”谈起多年前的国内发展现状,滕瑶感慨道。当时,深水平台建设行业技术都是被欧美、韩国、新加坡等国家垄断。
○2018年5月4日,亚洲第一大深远海智能网箱“深蓝1号”下水。图/视觉中国On May 4, 2018, Asia’s first deep sea intelligent net cage “Deep Blue 1” was launched.
没有技术就没有任何发言权。为了不受外国企业掣肘,中集来福士横下一条心,坚定走技术转化和自主创新之路。滕瑶回忆道,“那时我们的研发团队平均年龄只有二十五六岁,大家都是年轻有干劲的青年。”为给国家、也给自己争一口气,研发团队开始消化国际设计,心无旁骛地进行平台研发。
“2017年5月,由中集来福士自主设计建造的全球最先进超深水双钻塔半潜式钻井平台‘蓝鲸1号’抵御了12级海上台风,在国家成功试采可燃冰中发挥了关键作用,也向全球展示了‘大国重器’的实力。”滕瑶说。从基础设计到建造、交付,“蓝鲸1号”均由中集来福士完成。钻井平台的核心能力不仅体现在自主知识产权上,也体现在总装集成上。
“蓝鲸1号”拥有27354台设备、40000多根管路和50000多个质量完工报验点,电缆拉放长度可达120万米,相当于北京到上海的距离,要把这些集成在117米长的平台里,复杂程度可想而知。作为钻井平台核心的钻井系统,在“蓝鲸1号”之前都是总包给外国企业,成本占到工程总投资的40%左右。
滕瑶算了一笔账:“蓝鲸1号”的成本是7亿美元,这也就意味着要花费将近3亿美元从国外采购。这让中集来福士感受到了巨大的成本压力,也做出了一个惊人的决定:拆!拆解“蓝鲸1号”钻井包,逐步形成自己的总包能力。
“这真的是一次冒险之举,十几亿元的东西说拆就拆,幸运的是我们成功了。”滕瑶说。目前,中集来福士已交付半潜式钻井平台9座,占全国80%的市场份额,手持订单占全球市场份额的25%。
“我们走通了深水钻井,形成了站在全球海工行业第一梯队的关键能力。”滕瑶说。中集来福士用2年时间走通了外国人40年的路,生动演绎了大国重器“从0到1”的艰辛历程。
编辑/栾小惠
○2017年5月18日,中国在南海神狐海域成功试采“可燃冰”,成为世界首个实现稳定开采这一海洋超级能源的国家,“蓝鲸1号”承担了此次试采任务。图/烟台中集来福士海洋工程有限公司提供On May 18, 2017, China succeeded in trial mining of combustible ice in the Shenhu Sea Area, the South China Sea,thus becoming the first country to achieve stable mining of this super marine energy resource worldwide. “Blue Whale 1” undertook this trial mining task.
In May 2017, China succeeded in the trial mining of combustible ice at sea for the first time. The world’s most advanced ultra-deepwater semi-submersible drilling platform with dual-derrick rigs – “Blue Whale 1” independently designed and manufactured by CIMC Raff l es withstood a class 12 offshore typhoon.
On July 2, 2018, on the Yellow Sea,130 sea miles east of Rizhao, Shandong,the world’s largest fully submersible intelligent aquaculture equipment “Deep Blue 1” independently developed by China was officially launched. “Deep Blue 1” is a “Jumbo” at sea, weighing about 1,400 tons. Its aquaculture water volume can be up to 50,000m3.It not only is fully submersible, but also can rise to sea level according to water temperature, ref l ecting high-tech intelligent design.
On June 23, 2017, “Xiangyanghong 09” carrying the manned submersible Jiaolong and 96 researchers finished its 38 voyages on the Chinese ocean, and berthed at the terminal of the Qingdao National Deep Sea Base. Jiaolong,carrying 3 persons, with a length of 8.2m, a width of 3m, a height of 3.4m and the maximum submerged depth of 7,062m, which is the maximum submerged depth among similar manned submersibles worldwide, can navigate freely on waters accounting for 99.8% of the world's total ocean area.