王延斌+王建高
“一個科學家必須要時刻保持著對未知領域的好奇心。對我來說,揭開深遠海海洋工程技術領域的秘密永遠在前方召喚,時不我待,只爭朝夕?!崩钊A軍說。
“閑不下來”是多數(shù)人對李華軍教授的印象,這位中國海洋大學的“資深海洋人”總有忙不完的事。獲2016年度何梁何利“科學與技術創(chuàng)新獎”的喜悅,并沒有在他的生活停留太久。
過去十年,在近淺海領域“捕獲”豐厚成果的李華軍,又將目光投向了遠海?!拔覀冊跒\海工程領域的技術水平已經(jīng)成熟,但深遠海領域卻尚待深掘,時不我待,只爭朝夕?!边@是一個戰(zhàn)略科學家的深遠謀略。
我國是世界上海洋災害最嚴重的國家之一,從1969年渤海冰推倒“海二井”平臺事件到1989年風暴潮災害,再到1991年DB29鋪管船在南海遇臺風翻沉事故,每年海洋災害給我國所造成的損失達上百億元,更殘酷的現(xiàn)實在于冰冷數(shù)字背后的家破人亡。
科研的溫情便是對癥下藥,防患未然。這直接促使李華軍一頭扎入近淺海海洋工程安全設計與防災技術領域,30年深耕不輟,并屢屢為擔驚受怕的海上工人帶去國際水準的安防成果。這一切,并不容易做到。
攻關“中石化十大安全隱患”之一
李華軍工作照
海上采油平臺,安全是第一位的。2000年夏,李華軍在南京與同行交流時,意外得知我國淺海區(qū)域投入開發(fā)的第一個年產(chǎn)量超200萬噸的大油田——埕島油田中心二號平臺存在過度振動現(xiàn)象卻遲遲找不到原因,平臺上的工人每天在提心吊膽中工作,這成為“中石化十大安全隱患”之一。
在嘗試了各種手段而無果之后,工程方更傾向于放棄價值數(shù)億元的鉆井平臺,李華軍卻認為“還有放手一搏的必要”。他是有底氣的。在中國海洋大學工程學院浸淫八年,中間在美國羅得島大學和日本京都大學深度學習歷練,讓李華軍在海岸與近海工程專業(yè)初露頭角。面對中石化的“疑難雜癥”,科研敏銳感讓他意識到“可以嘗試一下新思路”。
接觸過程并不順利?!八麄儗ξ野胄虐胍?,畢竟他們委托過專業(yè)公司查找隱患但無果而終?!薄皩I(yè)公司辦不了的事,象牙塔里的科學家可以?”還好,李華軍的光鮮履歷和真誠姿態(tài)最終說服了對方——“死馬當活馬醫(yī)”。
這是一次沒有退路的實驗。拿著厚厚的檢測報告再三分析,李華軍大膽判斷:前期檢測時傳感器布設的點數(shù)過少,不能涵蓋和反映整個平臺的振動狀況。為獲得真實數(shù)據(jù),檢測選在風大浪高的冬天進行,這意味著李華軍團隊必須頂著寒風、迎著波浪在平臺上架設備、布儀器?!懊看螜z測都要在上面待六七天,天氣的嚴寒和食宿條件差不算啥,最大壓力是在于對方不相信我們能解決問題。”
李華軍明白,此時說什么不重要,重要的是用事實打消質疑聲。于是,這支“能打硬仗”的團隊不分“5+2”“白+黑”的勞碌,一遍遍分析、研究,一次次構建模型試驗,量變引起質變,他們最終揭開了數(shù)據(jù)背后的秘密——平臺過度振動的原因找到了!
這是幸福的時刻。工人們說,平臺不再振動,可以安心工作了;管理方說,原本打算拆除的平臺保住了,避免了數(shù)億元的損失。李華軍說:“這不就是我們搞科研的目的嗎?”
時代塑造出的科研精英
誰也沒想到,一個縣播種機廠的技術員可以成長為專業(yè)領域內的頂級高手,只有時代可以詮釋一切。1977年冬,高考恢復,被壓抑的民間智慧和熱情開始釋放。16歲的農(nóng)家子弟李華軍考入了山東工學院,因為從小喜歡鼓搗各類機械設備而填報了動力機械專業(yè)。
這是關鍵性的一步。因為對16歲的年輕人來說,性格尚未定型,正規(guī)的大學教育可以塑造他們求學上進的性格,也可以幫助他們打開另一個未知世界。1982年大學畢業(yè),李華軍被分配至東營市廣饒縣播種機廠成了一名技術員。每天跑車間、修機器,在積累一線生產(chǎn)經(jīng)驗的同時,他深刻體會到設備的陳舊和技術的落后,作為一個懷有家國情懷的年輕人,是不是需要干點什么?
一年后,李華軍最終決定走出去——他考取了大連工學院造船系的研究生,從此與海洋結緣,也成為他人生的轉折點。軍人代表了正義、陽剛、責任,每個男孩心中都有一個“軍人夢”。只不過,強者如李華軍有實現(xiàn)的資本。1986年碩士畢業(yè),李華軍申請到了部隊,被分配至海軍潛艇學院,從事潛艇科研工作。
上世紀80年代,我國潛艇在跟蹤定位方面存在誤差大、時間長等技術瓶頸,既影響目標識別,也不利于自我隱蔽。善于動腦、動手的李華軍抽空就琢磨,一遍遍試驗,創(chuàng)造性地提出了一種依靠純方位的被動跟蹤定位技術,大幅提高了精度和反應速度。1989年,該成果獲解放軍科技進步獎二等獎。這次“牛刀小試”的經(jīng)歷增強了年輕科研人的信心,在這之后李華軍還參與了三種型號的潛艇研發(fā)工作,并在五年后再獲得解放軍科技進步獎二等獎。
試水海上起重技術
30年來,李華軍一直在與這條“蛟龍”博弈。有時候,大海像是一個恬靜的嬰兒,一旦發(fā)怒,它瞬間變成了肆虐的蛟龍,狂嘯暴吟著企圖吞噬一切,它喜怒無常的脾氣侵蝕了一波又一波冒險者的勇氣。用專業(yè)術語來說,在海洋中建造的各類工程設施,海堤、碼頭、人工島、采油平臺……時刻都面臨著風、浪、流、潮等環(huán)境因素的干擾與破壞。
十年間,李華軍帶領團隊,構建起了海洋工程設施安全防災、減災技術體系:這是一個“從頭到腳”的安防概念,比如創(chuàng)建了三維懸浮泥沙和地形演變模型以及三維浪、流、沙耦合模式,提出了環(huán)境友好型海岸結構水動力分析與工程設計理論,研制了能有效抵抗波浪沖刷和沉降變形的新型灘淺海結構,推動了近淺海油氣田的低成本、高效開發(fā)。
“任何高精尖成果只有落地應用才有意義”體現(xiàn)著一個科研者的大局觀。十年來,上述系列技術在國內50余項工程建設中得到推廣應用,產(chǎn)生了巨大效益,并于2010年“水到渠成”地斬獲國家科技進步獎二等獎。這是2004年獲得國家科技進步獎之后的二次加冕,可謂實至名歸。
在固定式海洋鉆井平臺中,露出海平面的平臺部分體積越來越大,重量也愈來愈重,有的甚至達到了上萬噸。但目前我國最大的浮吊船“藍鯨號”的起重能力僅為7500噸,這意味著我國海上起重能力的發(fā)展速度已不能滿足鉆井平臺建設的需要。
“科研者就應該瞄準制約經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸問題。”李華軍團隊創(chuàng)新性地研發(fā)出大型海洋平臺結構整體安裝模擬與分析技術,解決了浮托安裝滑移裝船、系泊優(yōu)化、就位對接等關鍵問題,發(fā)展了海洋平臺上部組塊海上整體浮托安裝成套技術,使我國在該技術領域與發(fā)達國家比肩同步。
讓海洋工程走向“深遠?!?/p>
海洋工程的未來在哪里?這是每一個海洋工程領域的科研者繞不開的問題,問題的答案考驗著科研者的視野、情懷和抱負。李華軍說:“目前我們國家在灘淺海工程領域的技術已經(jīng)比較成熟,但在深遠海領域與歐美等發(fā)達國家相比還有很大差距,需要我們盡快走向深遠海?!?/p>
但海洋工程走向深遠海談何容易?因為這里面要涉及深遠海大型平臺組塊的復雜結構、工藝流程和總體布置,以及遠海惡劣多變的海況環(huán)境條件等一系列世界級技術和設計難題。不過,對向來不怵挑戰(zhàn)的李華軍來說,他趁早布局,于2011年便開始著手大型深海平臺攻關研究。
兩年后,他的團隊又與企業(yè)聯(lián)合開展了“高端系列化半潛式鉆井平臺設計建造關鍵技術及產(chǎn)業(yè)化應用”研究,并首次引進荷蘭、瑞典團隊,研究突破海工裝備關鍵核心問題。
2014年,李華軍又領銜申報了“大型深海結構水動力學理論與流固耦合分析方法”項目,成為國家自然科學基金委在海洋工程領域資助的首個重大基金項目……
尚待深掘的深遠海還蘊含著許多秘密。李華軍說:“一個科學家必須要時刻保持著對未知領域的好奇心。對我來說,揭開深遠海海洋工程技術領域的秘密永遠在前方召喚,時不我待,只爭朝夕。”
編輯/韓靜