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《致敬!国家工程师》系列报道之八:钻入深海

2014-11-5 15:56:57新华网 【字体:

钻入深海

中集来福士技术助理总监杨忠华(中)和他的同事们。(张立人 摄) 

    编者按:

    13层楼高的8万吨“大压机”,锻压出飞机的起落架、主梁;上千个软件组成的网络控制系统,成为高铁列车的大脑和神经;海上石油钻井平台,期待着挽起南海的浪涛;4000吨起重机,将为大型核电站扬起臂膀。

    重大装备制造,事关国家命脉、国家安全。在这个领域默默付出的人们,当得起“国家工程师”之名。他们专注的,是代表国家核心制造能力的大国重器;他们的事业,撑起国民经济的脊梁。

    在中华人民共和国成立65周年之际,新华网与《瞭望东方周刊》联合推出大型报道《致敬!国家工程师》,向读者介绍十个代表“中国创造”的重大技术装备制造项目以及它们的核心团队。

    站在巨大的半潜式钻井平台上,37岁的中集来福士技术助理总监杨忠华踌躇满志——场地上正在建造5座深水半潜式钻井平台,其中包括世界上最大、最先进的第七代超深水半潜式钻井平台。

    杨忠华出生那年,中集来福士的前身烟台造船厂成立。从建造中国第一个座底式海上钻井平台,到中外合资,最终又成为中资企业,37年轮回后,这家工厂已成功交付8座深水半潜式钻井平台、9座自升式钻井平台。

    它的在建深水半潜式钻井平台,占全球市场份额的20%、中国市场的70%。手持90亿美元订单,中集来福士也是目前中国唯一具备深水、超深水钻井平台批量化设计建造和交付能力的海工企业。

    与历史悠久、积累深厚的其他装备制造领域不同,中国的海洋工程装备曾近乎停滞20多年。当中国人决心进军海洋,如杨忠华般的年轻工程师,承担起了新使命。

    正赶上海工装备复兴

    烟台造船厂在芝罘岛成立后,第一个合作伙伴是胜利油田,建成的第一个海上钻井平台,就叫“胜利一号”。

    这也是中国第一座浅海座底式钻井平台。没有经验可供参考,全靠“土办法”:用木头做模型,用钢丝电线排管线,费尽周折。

    这座在中国海工史上具有标志性意义的装备,1978年服役,1989年退役。但此后中国并没有此类装备的新订单,烟台造船厂因此转向渔轮和小型拖轮的修造。

    到1994年,烟台造船厂与新加坡私人造船公司合资,成立了烟台莱佛士船业有限公司(以下简称烟台莱佛士)。

    新加坡是全球最著名的海洋工程装备制造地和维修基地之一。新加坡第一代海工领军人物章立人,曾建造了新加坡第一个自升式钻井平台。到烟台前,他所在的企业已经出售了数百个大型海工设备。

    正是依靠章立人的专业和经验,以及全球海工向中国转移的趋势,烟台莱佛士从挪威船东手中拿到第一个大型钻井平台订单。

    杨忠华1999年进厂时,老厂已在国外先进技术的驱动下初显生机。

    辽宁丹东人杨忠华毕业于大连海洋大学,热力发动机专业,“与目前的工作基本没有联系。”

    那时中国最有名的是沪东造船、大连造船等,“除非毕业于哈尔滨工程大学、上海交通大学等海工领域著名高校,其他学生很难进去。”他回忆说。

    合资企业不在乎“出身”,还提供了更好的报酬。加上各种补贴,杨忠华每月能拿到约1500元,而当时多数企业月薪不过三四百元。

    和他一起加盟这家企业的,还有他的6名同学,其中一位后来成为他的妻子。

    杨忠华参与的第一个项目,是为美国潮水公司建造一条长74米、用来铺设电缆的海工支持船,他负责做船底液压舱口盖。“铺电缆是从船肚子下去的,这个肚口平时关上,铺电缆时打开。”

    液压舱口盖由挪威公司设计,杨忠华用尽心思终于看明白图纸,但车间工人拿到他的制造要求后说,零件的精度已经远远超过了车床本身的精度,“那时候还是书呆子,没有很好地理解理想与现实的差距。”

    随后,他参与了为中国海洋石油总公司建造的3800吨起重铺管船。这是当时亚洲最大的铺管船,可以在水深150米内铺设管道。

    新世纪起,中国沉寂了近20年的海工装备开始复兴。但对于只制造过一座大型半潜式钻井平台的中国人来说,技术和人才捉襟见肘。

    烟台莱佛士有着来自新加坡的先进经验,本土工程师快速成长。

    在第三个项目——86米长的拖曳支持船中,参加工作仅6年的杨忠华成为“管路放样”主管,统筹整个装备的管路安装。他们最后为美国船东建造了5艘这种装备。

    把重任交给年轻人

    2005年5月,烟台莱佛士迎来了第一个海工平台项目——北海深水半潜式钻井平台。

    它也是在中国建造的最早的深水半潜式钻井平台。这个产品已经完成3座,最后被中国海洋石油总公司下属的油服企业整体收购。

    杨忠华负责该项目的所有技术问题。

    因为平台要应对挪威北海的恶劣天气,他到挪威学习了3个月,“种种第一次,很多概念原来都没接触过,太难了。”

    建造过程中,为了核实平台上近万个开孔的准确位置及加强形式,50多个技术人员走遍全船每一个角落,“相机用坏了三四部。”

    这个项目,钻井系统、控制系统、动力系统等核心部分,都由西方企业完成。

    为欧洲船东服务,杨忠华说,对方要求特别高,有时近乎苛刻。

    从长远看,海洋油气开发必须大力发展适应更深水域的半潜式平台。为此,烟台莱佛士专门成立了研究机构,也就是中集海洋工程研究院有限公司的前身,推动此类装备的研发。

    然而,就在第四座中海油服北海深水半潜式钻井平台开始建造的时候,2008年国际金融危机爆发,烟台莱佛士陷入困局。

    除了杨忠华和妻子,另外4名同班同学和他进厂时的师傅们,纷纷离开,有的去了其他船厂,有的转行。

    最终,全球最大的集装箱制造企业中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司进入,烟台莱佛士更名为烟台中集来福士海洋工程有限公司。

    当时它拥有世界上独一无二的海工建造工艺。中集海洋工程研究院有限公司副总经理滕瑶对我们说,对于首制项目,集团公司的理念是,只要设计团队能够胜任,就敢于投资。

    国内深水钻井平台自上世纪80年代停滞,与西方先进水平的距离逐渐拉大。

    “基础太薄弱了,老同志和年轻人同样都没有经验。”滕瑶说,公司决定让年轻的工程师们站到第一线。

    “没有师傅,也没有基础资料。”杨忠华说,最初做钻井平台,作为技术负责人的他只能查找西方资料,向船级社、外聘欧洲专家求教。

    重压之下,敢于担当的年轻工程师们,成为技术团队和行业的领军人物。

钻入深海

    中集来福士交付的第一座深水半潜式钻井平台COSLPIONEER在挪威北海作业。

    45分贝的噪声标准

    现在的中集海工,在烟台、上海及瑞典设有研究院和研发中心,研究人员900余人,平均年龄31岁。

    “有些人刚毕业就能参加几亿美元项目的设计并逐步扛起重担,而在一般科研院所,参加工作十多年,很可能仍然在做辅助性工作。”滕瑶说。

    现在,他们正在为挪威船东同时建造2座全球最先进的第七代超深水半潜式钻井平台,并将于2015年开始交付。

    2013年初,这家企业已经成为中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司的全资控股公司,这意味着2座巨大装备可以真正贴上“中国制造”的标签。

    这种造价近7亿美元的平台,作业水深可达3658米,钻井深度15250米,可变荷载达到1万吨,均为目前国内之最、全球前列,可适应除挪威北海外的所有作业环境。

    2013年,这家企业还向巴西交付了2座具有完全自主知识产权的半潜式起重生活平台。目前拥有80%知识产权的2座深水半潜式钻井平台“维京龙”号,正在现场建造。

    滕瑶说,中集来福士目前正在建造的一些平台,可以完全适应南海海况,“希望我们的平台能早日为南海服务。”

    而杨忠华急需更专业的同事配合自己的工作。

    比如机电一体化专业的毕业生,以及了解海工平台健康、安全和环保的工程师,中国在这些领域的人才稀缺,却是欧美国家船东非常在意的。

    再比如海上钻井平台生活区,在挪威北海噪音不得超过45分贝。中国目前的标准是60到65分贝,而日常生活中的噪音是55到60分贝。

    打个比方,挪威人的要求相当于,“夜晚,小区里非常安静,一根针掉到地板上,可以清晰地见声音。”

    仅是控制噪音,就涉及多个专业:结构强度、结构模态、舾装、减振降噪材料、内装、通风、振动源的识别和隔离等。

    “国内海上积累的操作经验太少,基本找不到高端钻井平台的操船人员。”滕瑶说,经验正在慢慢积累。

    外国船东要求“不漏油”

    平台项目关键的配套零部件,如钻井系统、动力系统等仍由西方公司供应。中国人尚不具备现场子系统的集成能力,无法实现现场拆分和组装。仅由此导致的运费差价,就达到设备总价的5%左右。

    比如钻井包,一般售价在1.5亿美元到2.5亿美元,整装运输与拆分运输的差价可达650万美元至1250万美元。

    如此差距,不仅极大压缩了海工装备企业的利润空间,而且也影响到平台的交付周期,“西方的理念是,我可以用你的瓶子,但你必须得装我的水。”滕瑶说。

    中国人对于建造如此庞大却又异常精密的装备还需要努力——基础零件配套和基础质量控制体系,中国企业还无法获得信任。

    比如用于连接管线的卡套,是“最基本、最简单”的产品,但国内企业供应的产品漏油率很高。外国船东有时会直接要求“不能漏油”。

    海洋工程装备是高风险行业,对基础零部件有严格的可靠性要求,不能因瑕疵耽误生产周期。

    一次,由于国产高强度不锈钢螺栓质量不行,只能等待进口产品替换,耽误了几十天。每延期交付一天,他们都会被处以十几万美元罚款,“基础配套条件如果不改善,高端装备制造,显然难有大发展。”杨忠华说。

    “高端产品70%左右的零部件需要进口,包括动力包、配电包、柴油机、发电机、推进器、甲板机械、救生艇等。”他希望得到更多国内企业认真、负责的协同和帮助。

    而一旦有材料或者零部件国内能做,国际市场上会迅速跌价至少20%。

    这一代年轻的中国海工工程师还有很多期望。

 

    他们希望像西方同行那样“输出智慧和设计,包括标准和体系”。而这些期待和努力聚集的能量,将推动中国更坚定地走向深海。(

 



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