遼旺

一段時(shí)間以來，“海洋石油981”成為媒體上的熱點(diǎn)詞匯。

通過設(shè)計(jì)和建造上的嚴(yán)格要求，即便是三五千噸的船只正面撞擊“海洋石油981”，也很難使其發(fā)生傾覆等狀況。三年多前“海洋石油981”交付時(shí)，對(duì)大多數(shù)中國(guó)人來說還只是國(guó)家重大裝備制造領(lǐng)域不太引人注目的一個(gè)。

據(jù)悉，大型深水設(shè)備被海洋油氣業(yè)界稱為“流動(dòng)的國(guó)土”。在南中國(guó)海領(lǐng)海爭(zhēng)議正烈之際，“海洋石油981”鉆井平臺(tái)代表了中國(guó)在南海油氣競(jìng)爭(zhēng)中的姿態(tài)，熟悉海洋工業(yè)的人已經(jīng)從編號(hào)中讀出其身份：“9”代表鉆井船，“8”代表深水，而“1”，則代表這是邁向深水油氣資源的第一步。

“海洋石油981”建造記

如今，“海洋石油981”已像南海礁盤上那些巋然不動(dòng)的主權(quán)碑一樣，成為中國(guó)在這片海洋存在的象征。

自2008年4月28日切割第一塊鋼板，到2011年11月30日進(jìn)行海上移交，大約1000天的 “海洋石油981”建造、調(diào)試過程，凝聚了中國(guó)人對(duì)海洋的夢(mèng)想、理解，還有與海洋有關(guān)的智慧與技術(shù)。當(dāng)然，不只是這1000天的努力。向前，至少可追溯到2002年開始孕育的跟蹤項(xiàng)目，乃至上世紀(jì)70年代末中國(guó)對(duì)此類平臺(tái)的第一次重大嘗試。

2002年春天，也就是“海洋石油981”正式動(dòng)工6年之前、平臺(tái)交付10年之前。

剛剛到外高橋造船有限公司報(bào)到幾個(gè)月的上海交大結(jié)構(gòu)力學(xué)博士畢業(yè)生陳剛，被選中參與一個(gè)重大項(xiàng)目：“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”。它是原國(guó)防科工委提出的“十五”高技術(shù)船舶科研計(jì)劃48個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目中的一個(gè)。如今看來，“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”揭開了中國(guó)進(jìn)軍深水開發(fā)的序幕。值得注意的是，就在2002年，中國(guó)新增石油產(chǎn)量的85%來自海洋。只是，當(dāng)時(shí)大多數(shù)人還未關(guān)注到它打開的全新世界。

由于國(guó)際油價(jià)低迷和其他復(fù)雜因素，此前20年中國(guó)先進(jìn)深水海洋鉆井平臺(tái)一直處于空白狀態(tài)，這也是當(dāng)時(shí)整個(gè)中國(guó)海洋工程低迷狀況的縮影。雖然擁有廣袤的海疆和豐富的海洋能源，但中國(guó)上一次對(duì)深水半潛式鉆井平臺(tái)的嘗試還要追溯到1983年，當(dāng)時(shí)由上海船廠建造了最大工作水深200米、最大鉆井深度6000米的“勘探三號(hào)”。

1974年，日本開始在東海中國(guó)海域擅自進(jìn)行能源勘探。國(guó)務(wù)院和原地質(zhì)礦產(chǎn)部啟動(dòng)“勘探三號(hào)”項(xiàng)目，以捍衛(wèi)中國(guó)海洋主權(quán)和海洋資源權(quán)益。

作為2.5代深水半潛式鉆井平臺(tái)的“勘探三號(hào)”建造歷時(shí)十年，期間經(jīng)歷各種曲折。“但它還是達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平?！边@個(gè)項(xiàng)目的主持者之一、后任國(guó)土資源部海洋辦公室副主任的蕭漢強(qiáng)告訴記者，“勘探三號(hào)”后來還租借給美國(guó)、俄羅斯，在全球各地工作。

至今仍在服役的“勘探三號(hào)”很好地完成了國(guó)家賦予的使命：它在東海的工作，奠定了今日中國(guó)東海系列海上油氣田的基礎(chǔ)。其中，“勘探三號(hào)”完成的最深井是位于東海的“天外天一井”，以5000.3米的深度，長(zhǎng)久保持著中國(guó)海底油氣井的最深紀(jì)錄。產(chǎn)量最高的則是東海“平湖四井”。此后約20年間，中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)水平由“勘探三號(hào)”時(shí)的世界前列，一直掉落到國(guó)際第三集團(tuán)。

到2002年，陳剛他們和中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院、上海交通大學(xué)等單位啟動(dòng)“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”時(shí)，手上幾乎一片空白。

“開始這個(gè)課題主要任務(wù)是跟蹤，就是了解當(dāng)時(shí)國(guó)際上最先進(jìn)的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)什么樣，搞深水半潛平臺(tái)需攻克哪些關(guān)鍵技術(shù)，當(dāng)時(shí)還是以第五代平臺(tái)為主?！标悇傉f，作為以深水為主的先進(jìn)鉆井平臺(tái)類型，深水半潛式鉆井平臺(tái)自1962年出現(xiàn)，代際之間主要以平臺(tái)工作水深、可變載荷、鉆井能力等為劃分原則。

2002年為研制“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)”，陳剛隨外高橋造船有限公司的高層領(lǐng)導(dǎo)到新加坡調(diào)研。該國(guó)是全球最強(qiáng)大的深水鉆井平臺(tái)制造地。“我們?cè)诖瑝]里看到一座平臺(tái)，是第五代。當(dāng)時(shí)看到它的那種心情，就是完全沒有想到我們也會(huì)在不久的將來能造一個(gè)，當(dāng)時(shí)感覺差距太大。”

2001年，被稱為中國(guó)海洋地質(zhì)之父的中科院院士劉光鼎上書中央，提出“油氣二次創(chuàng)業(yè)”的建議。除采取新的能源勘查理論，這份報(bào)告揭示了中國(guó)之前油氣勘探與產(chǎn)出之間的巨大差異，警示中國(guó)將面臨更嚴(yán)重的能源挑戰(zhàn)。此后，一系列能源勘探、開發(fā)課題、項(xiàng)目立項(xiàng)。

焊接長(zhǎng)度240公里

據(jù)悉，建造“海洋石油981”的材料中有大量高強(qiáng)度鋼，因堅(jiān)固和安全是對(duì)這個(gè)巨大裝置的第一要求?？傇O(shè)計(jì)師、中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院海洋工程部副主任沈志平告訴記者，“海洋石油981”的基本要求就是適應(yīng)南海海況。比如，以百年一遇的風(fēng)浪作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，然后又用200年一遇的風(fēng)浪進(jìn)行模擬檢驗(yàn)，這相當(dāng)于遭遇17級(jí)臺(tái)風(fēng)。

最終，在上海交大海洋工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)幾十種海況進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)還對(duì)1000多種海況作了模擬運(yùn)算。另一個(gè)要點(diǎn)是：“海洋石油981”有復(fù)雜的錨泊系統(tǒng)，也就是用船錨進(jìn)行停泊。它有12個(gè)15噸重的船錨，每個(gè)都可產(chǎn)生800多噸的抓力。

船錨鏈每根長(zhǎng)1750米、重約280多噸，其中還加入了以高強(qiáng)度尼龍繩為主的合成纖維索，從而吸收平臺(tái)移動(dòng)產(chǎn)生的能量。在需要時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)可以每分鐘156米的速度將船錨快速拋射出去，它自己也帶有傳感器，隨時(shí)探知自己承受的壓力。

在后來的調(diào)試過程中，“海洋石油981”兩次遭遇風(fēng)力超過15級(jí)臺(tái)風(fēng)襲擊，都沒發(fā)生移動(dòng)。此外，由于南海海域較大，返回陸地補(bǔ)給困難，要求有世界最大的9000噸可變載荷，而這后來又給它的建造帶來極大難題。

“海洋石油981”未來將工作于環(huán)境條件惡劣的南海，對(duì)建造質(zhì)量要求幾近苛刻，針對(duì)焊接要求高的特點(diǎn)，我們組織了超過2000人的焊工考試。”陳剛說，用最好的焊工參與建造“海洋石油981”。

當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)建造的外高橋造船有限公司海洋工程部副部長(zhǎng)張偉告訴記者，由于大量使用了高強(qiáng)度鋼，給焊接帶來巨大挑戰(zhàn)：對(duì)除銹、濕度、溫度都有很高要求，“濕容易產(chǎn)生氣孔，因要比較高的焊前溫度，就用電熱夾板一樣的裝置進(jìn)行預(yù)熱，焊接完還要作保溫處理?！眅ndprint

許多零部件的高強(qiáng)度鋼都是從國(guó)外進(jìn)口，“一塊板子返工兩次，就廢掉了。”他說，所有位置的焊接都采用可追溯實(shí)名制，探傷檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)問題“直接淘汰責(zé)任人”。

整個(gè)“海洋石油981”焊接長(zhǎng)度是240公里，其中包括30公里平面焊接、210公里直角焊接。這個(gè)距離，大約從北京到天津再返回?！耙蚝附訒r(shí)要往復(fù)焊，焊槍走過的實(shí)際距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)長(zhǎng)度?！?/p>

對(duì)堅(jiān)固度的苛刻要求，使建造面臨挑戰(zhàn)幾乎無處不在，如通常安裝室內(nèi)防火門要在鋼板上開方形孔，但因大量采用強(qiáng)度超高、柔性不足的20毫米以上高強(qiáng)度鋼，如果打方孔，四個(gè)角會(huì)因受力過大而開裂。經(jīng)過計(jì)算，只有在四個(gè)角上開一定弧度圓角，才能夠保證鋼板的堅(jiān)固，但這樣又和防火門形狀沖突。最終，“海洋石油981”上的防火門都是在圓角門框上又上下左右各補(bǔ)了鋼板，從而達(dá)到安裝要求。

因需要其他船只靠近補(bǔ)給等原因，“海洋石油981”也對(duì)可能發(fā)生的碰撞和摩擦有所考慮。陳剛說通過設(shè)計(jì)和建造上的嚴(yán)格要求，即便是三五千噸的船只正面撞擊，也很難使其發(fā)生傾覆等狀況。

17級(jí)臺(tái)風(fēng)中穩(wěn)定如一

2010年2月26日，第670天，“海洋石油981”出塢。

離開船塢是一個(gè)極其精細(xì)的作業(yè)過程：由于體形過大，它與船塢的距離，幾乎是外高橋一號(hào)船塢生產(chǎn)過的產(chǎn)品中最小的。在垂直方向上，因重量過大，它在最高潮位時(shí)距船塢底只有0.7米。

除以每分鐘10米以下的速度小心翼翼地移動(dòng)，“海洋石油981”出塢時(shí)還要在船塢兩岸派專人觀察它與船塢壁之間的距離，一旦出現(xiàn)問題立刻把隔斷物塞進(jìn)去，防止直接摩擦。

2011年夏天，已離開船塢一年多的“海洋石油981”進(jìn)入最后建造環(huán)節(jié)：在海面安裝8個(gè)大馬力推進(jìn)器。這也是它在南海風(fēng)浪中保持穩(wěn)定的最主要依靠。

除了錨泊，它擁有被稱為“DP3”的動(dòng)力定位系統(tǒng)——由GPS衛(wèi)星定位、調(diào)整系統(tǒng)和可以360度旋轉(zhuǎn)的推進(jìn)器組成。即使遭遇17級(jí)臺(tái)風(fēng)，計(jì)算機(jī)隨時(shí)根據(jù)定位調(diào)整推進(jìn)器的方向和馬力，最終使“海洋石油981”穩(wěn)定于海面一個(gè)點(diǎn)。

推進(jìn)器高3米多，無法在外高橋造船有限公司碼頭安裝，必須拖航到舟山附近30米深的海域才能完成安裝作業(yè)。這也是中國(guó)第一次在海上進(jìn)行深水半潛式鉆井平臺(tái)推進(jìn)器水下安裝作業(yè)。

陳剛承認(rèn)，在歷時(shí)3年多的建造中，“海洋石油981”遭遇了諸多意料之外的挑戰(zhàn)和困難，“但年輕的海工團(tuán)隊(duì)成功借鑒了先進(jìn)國(guó)際海洋工程項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，平穩(wěn)有序地推進(jìn)了‘海洋石油981平臺(tái)的設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試和海上安裝、聯(lián)合調(diào)試。”

2012年9月，“南海深水油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”驗(yàn)收，它的成果集中在深水油氣資源勘探、鉆完井、海洋工程和安全保障三方面，“海洋石油981”名列首位。至此，中國(guó)人獲得了在3000米深水進(jìn)行油氣勘探開發(fā)的技術(shù)能力，以及4000米深水海洋工程試驗(yàn)?zāi)芰?。endprint