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致敬國家工程師之八:我們制造深水半潛式鉆井平臺
關(guān)鍵字: 致敬國家工程師中國精造鉆井平臺深水半潛式鉆井平臺工程師中國海工工程師石油國慶65周年重大裝備制造,事關(guān)國家命脈、國家安全。在這個(gè)領(lǐng)域付出的人們,當(dāng)?shù)闷?ldquo;國家工程師”之名。他們專注的,是代表國家核心制造能力的大國重器;他們的事業(yè),撐起國民經(jīng)濟(jì)的脊梁。在中華人民共和國成立65周年之際,新華網(wǎng)與《瞭望東方周刊》聯(lián)合推出大型報(bào)道《致敬!國家工程師》。觀察者網(wǎng)已刊載七篇報(bào)道:《我們設(shè)計(jì)百萬噸乙烯壓縮機(jī)》《我們解放90萬井下采煤工》、《我們掌握一流沖壓技術(shù)》、《我們制造中國商用機(jī)》、《我們鑄造8萬噸“大壓機(jī)”》、《我們擎起“國家臂膀”》、《我們創(chuàng)造了“高鐵大腦”》。本期,我們將向讀者介紹世界上最大、最先進(jìn)的第七代超深水半潛式鉆井平臺的制造者。
站在巨大的半潛式鉆井平臺上,37歲的中集來福士技術(shù)助理總監(jiān)楊忠華躊躇滿志——場地上正在建造5座深水半潛式鉆井平臺,其中包括世界上最大、最先進(jìn)的第七代超深水半潛式鉆井平臺。
楊忠華出生那年,中集來福士的前身煙臺造船廠成立。從建造中國第一個(gè)座底式海上鉆井平臺,到中外合資,最終又成為中資企業(yè),37年輪回后,這家工廠已成功交付8座深水半潛式鉆井平臺、9座自升式鉆井平臺。
中集來福士技術(shù)助理總監(jiān)楊忠華(中)和他的同事們。(張立人 攝)
它的在建深水半潛式鉆井平臺,占全球市場份額的20%、中國市場的70%。手持90億美元訂單,中集來福士也是目前中國唯一具備深水、超深水鉆井平臺批量化設(shè)計(jì)建造和交付能力的海工企業(yè)。
與歷史悠久、積累深厚的其他裝備制造領(lǐng)域不同,中國的海洋工程裝備曾近乎停滯20多年。當(dāng)中國人決心進(jìn)軍海洋,如楊忠華般的年輕工程師,承擔(dān)起了新使命。
正趕上海工裝備復(fù)興
煙臺造船廠在芝罘島成立后,第一個(gè)合作伙伴是勝利油田,建成的第一個(gè)海上鉆井平臺,就叫“勝利一號”。
這也是中國第一座淺海座底式鉆井平臺。沒有經(jīng)驗(yàn)可供參考,全靠“土辦法”:用木頭做模型,用鋼絲電線排管線,費(fèi)盡周折。
這座在中國海工史上具有標(biāo)志性意義的裝備,1978年服役,1989年退役。但此后中國并沒有此類裝備的新訂單,煙臺造船廠因此轉(zhuǎn)向漁輪和小型拖輪的修造。
到1994年,煙臺造船廠與新加坡私人造船公司合資,成立了煙臺萊佛士船業(yè)有限公司(以下簡稱煙臺萊佛士)。
新加坡是全球最著名的海洋工程裝備制造地和維修基地之一。新加坡第一代海工領(lǐng)軍人物章立人,曾建造了新加坡第一個(gè)自升式鉆井平臺。到煙臺前,他所在的企業(yè)已經(jīng)出售了數(shù)百個(gè)大型海工設(shè)備。
正是依靠章立人的專業(yè)和經(jīng)驗(yàn),以及全球海工向中國轉(zhuǎn)移的趨勢,煙臺萊佛士從挪威船東手中拿到第一個(gè)大型鉆井平臺訂單。
楊忠華1999年進(jìn)廠時(shí),老廠已在國外先進(jìn)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下初顯生機(jī)。
遼寧丹東人楊忠華畢業(yè)于大連海洋大學(xué),熱力發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè),“與目前的工作基本沒有聯(lián)系。”
那時(shí)中國最有名的是滬東造船、大連造船等,“除非畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)、上海交通大學(xué)等海工領(lǐng)域著名高校,其他學(xué)生很難進(jìn)去。”他回憶說。
合資企業(yè)不在乎“出身”,還提供了更好的報(bào)酬。加上各種補(bǔ)貼,楊忠華每月能拿到約1500元,而當(dāng)時(shí)多數(shù)企業(yè)月薪不過三四百元。
和他一起加盟這家企業(yè)的,還有他的6名同學(xué),其中一位后來成為他的妻子。
楊忠華參與的第一個(gè)項(xiàng)目,是為美國潮水公司建造一條長74米、用來鋪設(shè)電纜的海工支持船,他負(fù)責(zé)做船底液壓艙口蓋。“鋪電纜是從船肚子下去的,這個(gè)肚口平時(shí)關(guān)上,鋪電纜時(shí)打開。”
液壓艙口蓋由挪威公司設(shè)計(jì),楊忠華用盡心思終于看明白圖紙,但車間工人拿到他的制造要求后說,零件的精度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了車床本身的精度,“那時(shí)候還是書呆子,沒有很好地理解理想與現(xiàn)實(shí)的差距。”
隨后,他參與了為中國海洋石油總公司建造的3800噸起重鋪管船。這是當(dāng)時(shí)亞洲最大的鋪管船,可以在水深150米內(nèi)鋪設(shè)管道。
新世紀(jì)起,中國沉寂了近20年的海工裝備開始復(fù)興。但對于只制造過一座大型半潛式鉆井平臺的中國人來說,技術(shù)和人才捉襟見肘。
煙臺萊佛士有著來自新加坡的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),本土工程師快速成長。
在第三個(gè)項(xiàng)目——86米長的拖曳支持船中,參加工作僅6年的楊忠華成為“管路放樣”主管,統(tǒng)籌整個(gè)裝備的管路安裝。他們最后為美國船東建造了5艘這種裝備。
把重任交給年輕人
2005年5月,煙臺萊佛士迎來了第一個(gè)海工平臺項(xiàng)目——北海深水半潛式鉆井平臺。
它也是在中國建造的最早的深水半潛式鉆井平臺。這個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)完成3座,最后被中國海洋石油總公司下屬的油服企業(yè)整體收購。
楊忠華負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的所有技術(shù)問題。
因?yàn)槠脚_要應(yīng)對挪威北海的惡劣天氣,他到挪威學(xué)習(xí)了3個(gè)月,“種種第一次,很多概念原來都沒接觸過,太難了。”
建造過程中,為了核實(shí)平臺上近萬個(gè)開孔的準(zhǔn)確位置及加強(qiáng)形式,50多個(gè)技術(shù)人員走遍全船每一個(gè)角落,“相機(jī)用壞了三四部。”
這個(gè)項(xiàng)目,鉆井系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等核心部分,都由西方企業(yè)完成。
為歐洲船東服務(wù),楊忠華說,對方要求特別高,有時(shí)近乎苛刻。
從長遠(yuǎn)看,海洋油氣開發(fā)必須大力發(fā)展適應(yīng)更深水域的半潛式平臺。為此,煙臺萊佛士專門成立了研究機(jī)構(gòu),也就是中集海洋工程研究院有限公司的前身,推動(dòng)此類裝備的研發(fā)。
然而,就在第四座中海油服北海深水半潛式鉆井平臺開始建造的時(shí)候,2008年國際金融危機(jī)爆發(fā),煙臺萊佛士陷入困局。
除了楊忠華和妻子,另外4名同班同學(xué)和他進(jìn)廠時(shí)的師傅們,紛紛離開,有的去了其他船廠,有的轉(zhuǎn)行。
最終,全球最大的集裝箱制造企業(yè)中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司進(jìn)入,煙臺萊佛士更名為煙臺中集來福士海洋工程有限公司。
當(dāng)時(shí)它擁有世界上獨(dú)一無二的海工建造工藝。中集海洋工程研究院有限公司副總經(jīng)理滕瑤對我們說,對于首制項(xiàng)目,集團(tuán)公司的理念是,只要設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠勝任,就敢于投資。
國內(nèi)深水鉆井平臺自上世紀(jì)80年代停滯,與西方先進(jìn)水平的距離逐漸拉大。
“基礎(chǔ)太薄弱了,老同志和年輕人同樣都沒有經(jīng)驗(yàn)。”滕瑤說,公司決定讓年輕的工程師們站到第一線。
“沒有師傅,也沒有基礎(chǔ)資料。”楊忠華說,最初做鉆井平臺,作為技術(shù)負(fù)責(zé)人的他只能查找西方資料,向船級社、外聘歐洲專家求教。
重壓之下,敢于擔(dān)當(dāng)?shù)哪贻p工程師們,成為技術(shù)團(tuán)隊(duì)和行業(yè)的領(lǐng)軍人物。
中集來福士交付的第一座深水半潛式鉆井平臺COSLPIONEER在挪威北海作業(yè)。
45分貝的噪聲標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)在的中集海工,在煙臺、上海及瑞典設(shè)有研究院和研發(fā)中心,研究人員900余人,平均年齡31歲。
“有些人剛畢業(yè)就能參加幾億美元項(xiàng)目的設(shè)計(jì)并逐步扛起重?fù)?dān),而在一般科研院所,參加工作十多年,很可能仍然在做輔助性工作。”滕瑤說。
現(xiàn)在,他們正在為挪威船東同時(shí)建造2座全球最先進(jìn)的第七代超深水半潛式鉆井平臺,并將于2015年開始交付。
2013年初,這家企業(yè)已經(jīng)成為中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司的全資控股公司,這意味著2座巨大裝備可以真正貼上“中國制造”的標(biāo)簽。
這種造價(jià)近7億美元的平臺,作業(yè)水深可達(dá)3658米,鉆井深度15250米,可變荷載達(dá)到1萬噸,均為目前國內(nèi)之最、全球前列,可適應(yīng)除挪威北海外的所有作業(yè)環(huán)境。
2013年,這家企業(yè)還向巴西交付了2座具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的半潛式起重生活平臺。目前擁有80%知識產(chǎn)權(quán)的2座深水半潛式鉆井平臺“維京龍”號,正在現(xiàn)場建造。
滕瑤說,中集來福士目前正在建造的一些平臺,可以完全適應(yīng)南海海況,“希望我們的平臺能早日為南海服務(wù)。”
而楊忠華急需更專業(yè)的同事配合自己的工作。
比如機(jī)電一體化專業(yè)的畢業(yè)生,以及了解海工平臺健康、安全和環(huán)保的工程師,中國在這些領(lǐng)域的人才稀缺,卻是歐美國家船東非常在意的。
再比如海上鉆井平臺生活區(qū),在挪威北海噪音不得超過45分貝。中國目前的標(biāo)準(zhǔn)是60到65分貝,而日常生活中的噪音是55到60分貝。
打個(gè)比方,挪威人的要求相當(dāng)于,“夜晚,小區(qū)里非常安靜,一根針掉到地板上,可以清晰地聽見聲音。”
僅是控制噪音,就涉及多個(gè)專業(yè):結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)模態(tài)、舾裝、減振降噪材料、內(nèi)裝、通風(fēng)、振動(dòng)源的識別和隔離等。
“國內(nèi)海上積累的操作經(jīng)驗(yàn)太少,基本找不到高端鉆井平臺的操船人員。”滕瑤說,經(jīng)驗(yàn)正在慢慢積累。
外國船東要求“不漏油”
平臺項(xiàng)目關(guān)鍵的配套零部件,如鉆井系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)等仍由西方公司供應(yīng)。中國人尚不具備現(xiàn)場子系統(tǒng)的集成能力,無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場拆分和組裝。僅由此導(dǎo)致的運(yùn)費(fèi)差價(jià),就達(dá)到設(shè)備總價(jià)的5%左右。
比如鉆井包,一般售價(jià)在1.5億美元到2.5億美元,整裝運(yùn)輸與拆分運(yùn)輸?shù)牟顑r(jià)可達(dá)650萬美元至1250萬美元。
如此差距,不僅極大壓縮了海工裝備企業(yè)的利潤空間,而且也影響到平臺的交付周期,“西方的理念是,我可以用你的瓶子,但你必須得裝我的水。”滕瑤說。
中國人對于建造如此龐大卻又異常精密的裝備還需要努力——基礎(chǔ)零件配套和基礎(chǔ)質(zhì)量控制體系,中國企業(yè)還無法獲得信任。
比如用于連接管線的卡套,是“最基本、最簡單”的產(chǎn)品,但國內(nèi)企業(yè)供應(yīng)的產(chǎn)品漏油率很高。外國船東有時(shí)會(huì)直接要求“不能漏油”。
海洋工程裝備是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè),對基礎(chǔ)零部件有嚴(yán)格的可靠性要求,不能因瑕疵耽誤生產(chǎn)周期。
一次,由于國產(chǎn)高強(qiáng)度不銹鋼螺栓質(zhì)量不行,只能等待進(jìn)口產(chǎn)品替換,耽誤了幾十天。每延期交付一天,他們都會(huì)被處以十幾萬美元罰款,“基礎(chǔ)配套條件如果不改善,高端裝備制造,顯然難有大發(fā)展。”楊忠華說。
“高端產(chǎn)品70%左右的零部件需要進(jìn)口,包括動(dòng)力包、配電包、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、推進(jìn)器、甲板機(jī)械、救生艇等。”他希望得到更多國內(nèi)企業(yè)認(rèn)真、負(fù)責(zé)的協(xié)同和幫助。
而一旦有材料或者零部件國內(nèi)能做,國際市場上會(huì)迅速跌價(jià)至少20%。
這一代年輕的中國海工工程師還有很多期望。
他們希望像西方同行那樣“輸出智慧和設(shè)計(jì),包括標(biāo)準(zhǔn)和體系”。而這些期待和努力聚集的能量,將推動(dòng)中國更堅(jiān)定地走向深海。
- 責(zé)任編輯:林西
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