為中國(guó)挺進(jìn)深海提供強(qiáng)力支撐
2018-03-30 10:08:03胥苗苗
中國(guó)船檢 2018年2期
本刊記者 胥苗苗
2018年1月8日， 中共中央、國(guó)務(wù)院在北京隆重舉行2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)，“蛟龍”號(hào)載人潛水器研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。而在此前不久的2017年12月1日，“十二五”863計(jì)劃的重大研制項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)首艘大深潛國(guó)產(chǎn)化載人潛水器“深海勇士”號(hào)交付儀式在北京舉行。從“蛟龍”號(hào)到“深海勇士”號(hào)，標(biāo)志著我國(guó)在海洋大深度技術(shù)領(lǐng)域擁有全面自主研發(fā)能力時(shí)代的到來(lái)。作為“蛟龍”號(hào)和“深海勇士”號(hào)深潛器的審圖檢驗(yàn)方，中國(guó)船級(jí)社在為項(xiàng)目提供強(qiáng)力支持的同時(shí)，也極大地提升了在深潛器領(lǐng)域的服務(wù)能力。
深潛器領(lǐng)域的又一重大突破
深海潛水器是海洋技術(shù)開發(fā)的前沿與制高點(diǎn)之一，體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的綜合技術(shù)力量。2012年6月，中國(guó)“蛟龍”號(hào)載人潛水器在西太平洋馬里亞納海溝成功下潛7020米，奏響了中國(guó)進(jìn)軍深海的最強(qiáng)音?！膀札垺碧?hào)載人深潛器的橫空出世，其7000米級(jí)海試的成功，表明99.8%的海底資源向我國(guó)敞開了大門。自海上試驗(yàn)以來(lái)，“蛟龍”號(hào)共成功下潛158次，17個(gè)潛次作業(yè)水深超過(guò)6000米，連續(xù)大深度安全下潛?？傆?jì)歷時(shí)517天，總航程8.6萬(wàn)余海里，獲得了豐富多樣的海底樣品，攝錄了大量視像資料，取得了許多國(guó)際前沿科研成果。
近日，“十二五”863計(jì)劃的重大項(xiàng)目“深海勇士”號(hào)載人潛水器也實(shí)現(xiàn)了順利交付?！吧詈Ｓ率俊碧?hào)是在7000米載人潛水器“蛟龍”號(hào)研制工作的基礎(chǔ)上，以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、降低運(yùn)行成本、提高可靠性和可維護(hù)性為目標(biāo)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的載人深潛器。作為我國(guó)第一艘大深潛國(guó)產(chǎn)化載人潛水器，“深海勇士”號(hào)載人球殼和動(dòng)力電源研制均為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。“深海勇士”成功面世的重大意義在于不僅為我國(guó)已投入使用的“蛟龍”號(hào)的技術(shù)更新、正在研制的萬(wàn)米載人深潛器奠定了中國(guó)制造的基礎(chǔ)，也標(biāo)志著我國(guó)在海洋大深度技術(shù)領(lǐng)域中擁有全面自主研發(fā)能力時(shí)代的到來(lái)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)大深度潛水器的國(guó)產(chǎn)化還將有力地推動(dòng)我國(guó)深海裝備功能化、譜系化建設(shè)，帶動(dòng)了一批深海通用技術(shù)和裝備的進(jìn)步。為深海高端裝備實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造探索了一條切實(shí)可行的路徑。
對(duì)人類而言，深海是人類千萬(wàn)年來(lái)取之不盡、用之不竭的巨大資源寶庫(kù)。在陸上資源日趨緊張的情況下，發(fā)展深海經(jīng)濟(jì)已成為各沿海國(guó)家的重要戰(zhàn)略舉措。2009年，國(guó)務(wù)院發(fā)布了國(guó)內(nèi)第一部《海洋事業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要》，明確提出要建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。2012年，出臺(tái)了《國(guó)際海域資源調(diào)查與開發(fā)“十二五”規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)2012年中國(guó)大洋工作將以“蛟龍”號(hào)載人潛水器7000米級(jí)海試為重點(diǎn)，繼續(xù)推進(jìn)大洋資源調(diào)查。在“蛟龍”號(hào)誕生之前，世界上只有美國(guó)、日本、法國(guó)、俄羅斯四個(gè)國(guó)家擁有載人深潛器。與此同時(shí)，中國(guó)還啟動(dòng)了深海空間站計(jì)劃，在未來(lái)20至30年內(nèi)將設(shè)250噸級(jí)的深海空間站。深?？臻g站將是中國(guó)未來(lái)開發(fā)利用海洋資源的重壓基地設(shè)施，其意義和難度不亞于在太空建立空間站。
不論是“蛟龍”號(hào)還是“深海勇士”號(hào)，國(guó)家都在政策、資金以及其他方面舉全國(guó)之力，組織100多家單位通過(guò)連續(xù)十余年的基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)，在國(guó)內(nèi)僅有600米級(jí)載人深潛技術(shù)的基礎(chǔ)上解決了大深度耐壓、密封、安全技術(shù)，可靠水聲通信技術(shù)，深海復(fù)雜環(huán)境下精細(xì)作業(yè)技術(shù)等世界性難題，創(chuàng)建了載人潛水器深潛作業(yè)技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)載人深潛技術(shù)由跟跑向領(lǐng)跑的跨越。
積累經(jīng)驗(yàn) 厚積薄發(fā)
“蛟龍”號(hào)的橫空出世，使中國(guó)走在了世界上同類作業(yè)型載人潛水器隊(duì)伍的最前沿，“深海勇士”號(hào)的成功面世，真正意義上地實(shí)現(xiàn)了大深度潛水器的國(guó)產(chǎn)化，有力地推動(dòng)了我國(guó)深海裝備功能化、譜系化建設(shè)，帶動(dòng)了一批深海通用技術(shù)和裝備的進(jìn)步。作為兩個(gè)項(xiàng)目的入級(jí)檢驗(yàn)方，中國(guó)船級(jí)社（CCS）也在這兩個(gè)項(xiàng)目的實(shí)戰(zhàn)中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
CCS承擔(dān)“蛟龍”號(hào)入級(jí)檢驗(yàn)這一神圣使命，是對(duì)CCS技術(shù)實(shí)力和服務(wù)能力的一次全面檢驗(yàn)和重大考驗(yàn)。CCS為此專門成立了由社領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)骨干組成“蛟龍”號(hào)兩型深潛器項(xiàng)目組——協(xié)調(diào)管理組、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)組、審圖組和檢驗(yàn)組。首先，制訂載人潛水器審圖和檢驗(yàn)原則，因?yàn)檫@對(duì)于“蛟龍”號(hào)兩型深潛器入級(jí)工作的順利推進(jìn)至關(guān)重要。由于CCS《潛水器入級(jí)規(guī)范》96版只適用于幾百米深海域，而對(duì)于設(shè)計(jì)潛水深度達(dá)到7000米的“蛟龍”號(hào)而言，世界各船級(jí)社都沒(méi)有適用這一水深的規(guī)范可以借鑒，只能是摸索前行，這給CCS制定載人潛水器審圖和檢驗(yàn)原則工作帶了極大挑戰(zhàn)，需要攻克的難題非常多，比如，從材料上來(lái)說(shuō)，CCS《潛水器入級(jí)規(guī)范》96版的規(guī)范校核的公式針對(duì)的是鋼材，而“蛟龍”號(hào)是鈦合金，雖然規(guī)范里講允許用其他材料，但兩者還是有差異，如此超水深的一個(gè)鈦合金結(jié)構(gòu)物，計(jì)算公式怎么修正，需要用實(shí)力創(chuàng)新解決。雖然困難重重，但經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組全體人員的共同努力，最終“蛟龍”號(hào)載人潛水器審圖和檢驗(yàn)原則如期完成。
“蛟龍”號(hào)載人潛水器審圖和檢驗(yàn)原則編制好以后，審圖和檢驗(yàn)工作也陸續(xù)有條不紊地展開。在進(jìn)行“蛟龍”號(hào)深潛器的檢驗(yàn)工作時(shí)，根據(jù)相關(guān)要求，CCS專門編制了檢驗(yàn)試驗(yàn)大綱，指導(dǎo)日常的檢驗(yàn)和試驗(yàn)工作，從產(chǎn)品持證的要求、試驗(yàn)的具體指標(biāo)等都有具體要求。由于世界上沒(méi)有成熟的可供借鑒的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，所以在日常檢驗(yàn)、試驗(yàn)工作中會(huì)碰到各種各樣的讓人意想不到的困難和問(wèn)題，這些都需要CCS的驗(yàn)船師及時(shí)地去拆解、檢測(cè)、驗(yàn)證并最終化解它。
同樣，“深海勇士”號(hào)的問(wèn)世也是一次創(chuàng)舉。據(jù)CCS上海分社建造海工處副處長(zhǎng)朱堅(jiān)介紹，載人深潛器的相關(guān)核心技術(shù)、工藝和標(biāo)準(zhǔn)處于國(guó)外封鎖狀態(tài)，國(guó)內(nèi)方面從未進(jìn)行過(guò)相關(guān)核心技術(shù)和工藝的研發(fā)及積累，沒(méi)有任何技術(shù)參照，完全靠國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員摸索研究；相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)于潛水器涉及的分險(xiǎn)極大，影響潛水器的安全性，因此研發(fā)難度極大。為克服這些困難，由中船重工702所牽頭，聯(lián)合國(guó)內(nèi)業(yè)界最頂級(jí)研制單位，共同克服相關(guān)困難，才最終完成技術(shù)研發(fā)。CCS在總結(jié)“蛟龍”號(hào)的入級(jí)檢驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)上，繼續(xù)為“深海勇士”號(hào)的相關(guān)制造檢驗(yàn)保駕護(hù)航。
合抱之木，生于毫末；九層之臺(tái)，起于累土。在CCS高層領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)分社的大力支持下，CCS為載人深潛器提供合理和安全可靠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為海洋開發(fā)和相關(guān)的制造業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)的需要，提供規(guī)范、審圖和檢驗(yàn)等一系列專業(yè)技術(shù)服務(wù)。
CCS服務(wù)能力走向“深?！?/h2>
隨著我國(guó)自主研制制造4500米載人潛水器“深海勇士”號(hào)正式通過(guò)專家驗(yàn)收，中國(guó)船級(jí)社完成了建造入級(jí)檢驗(yàn)，簽發(fā)了入級(jí)證書。這是繼“蛟龍”號(hào)后又一艘獲得CCS級(jí)的大深潛載人潛水器。CCS通過(guò)對(duì) “深海勇士”號(hào)大深潛器的檢驗(yàn)入級(jí)更豐富了經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提升了大深潛器的服務(wù)能力。
CCS服務(wù)大深潛器的服務(wù)能力主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。據(jù)朱堅(jiān)副處長(zhǎng)介紹，目前CCS采用國(guó)際通用的做法，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)載人深潛器開展設(shè)計(jì)圖紙審批、現(xiàn)場(chǎng)工藝資料審查和現(xiàn)場(chǎng)制造檢驗(yàn)工作。入級(jí)工作滿意后，簽發(fā)船級(jí)證書，授予船級(jí)符號(hào)。在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)方面，CCS適用《潛水系統(tǒng)和潛水器入級(jí)規(guī)范》2013；《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》；《材料與焊接規(guī)范》等規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。在審圖方面，CCS已完全具備對(duì)深潛器相關(guān)送審圖紙進(jìn)行審批的能力。據(jù)了解，此次“深海勇士”號(hào)，CCS共審批船體圖紙13批、輪機(jī)圖紙7批、電氣圖紙3批。
在現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)方面，CCS已積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。作為檢驗(yàn)單位，在檢驗(yàn)申請(qǐng)前期就提供了合同前技術(shù)服務(wù)，了解設(shè)計(jì)要點(diǎn)難點(diǎn)，梳理規(guī)范適用要求，多次與設(shè)計(jì)制造單位討論指導(dǎo)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，開展技術(shù)方案優(yōu)化。在制造方正式申請(qǐng)后，CCS需要對(duì)相關(guān)圖紙資料進(jìn)行審批和現(xiàn)場(chǎng)建造檢驗(yàn)，主要工作包括：一是工藝審查，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)完成了相關(guān)制造工藝等的審批。在開工前完成了鈦合金焊工的考試，進(jìn)行了焊接工藝的認(rèn)可，評(píng)估解決了焊接工藝的認(rèn)可方式，保證了后續(xù)焊接工作的順利開展，確保了潛水器的焊接質(zhì)量。二是對(duì)核心設(shè)備、材料的檢驗(yàn)。對(duì)材料、部件、設(shè)備進(jìn)行了檢驗(yàn)和相關(guān)試驗(yàn)，尤其是對(duì)載人球殼的材料制備、成型、加工、焊接、熱處理、尺寸精度測(cè)量、無(wú)損檢測(cè)、見證件材料試驗(yàn)、氣密試驗(yàn)、觀察窗密性試驗(yàn)、出入艙口蓋效用試驗(yàn)及壓藍(lán)試驗(yàn)、以及打壓試驗(yàn)進(jìn)行了全過(guò)程檢驗(yàn)，并且對(duì)檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的缺陷與設(shè)計(jì)制造方討論協(xié)商制定并審核了相關(guān)整改方案，確保了關(guān)鍵部件的質(zhì)量。三是水池試驗(yàn)及海試。完成了水池試驗(yàn)并對(duì)海試結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證確認(rèn)，最終完成海試后的無(wú)損檢測(cè)、拆檢和相關(guān)試驗(yàn)。提出了改進(jìn)建議，滿足CCS規(guī)范的要求，符合批準(zhǔn)圖紙的技術(shù)條件，并簽發(fā)入級(jí)證書。
尤其值得一提的是，通過(guò)“蛟龍”號(hào)和“深海勇士”號(hào)的磨礪，CCS進(jìn)一步提升了在實(shí)戰(zhàn)中解決具體問(wèn)題的能力。本次4500米“深海勇士”號(hào)潛水器首次采用某型蓄電池作為潛水器的主備電源，該蓄電池雖然能量比高、經(jīng)濟(jì)性好但也面臨使用經(jīng)驗(yàn)不足，標(biāo)準(zhǔn)不完善、安全性有待評(píng)估等問(wèn)題。最終，根據(jù)CCS規(guī)范要求及相關(guān)研究成果，對(duì)該蓄電池的使用提出了合理安全的試驗(yàn)要求，對(duì)單體電池、電池組以及電池管理系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，確保了安全使用，保證了潛水器的安全可靠。
目前，CCS在深潛器領(lǐng)域的技術(shù)水平和服務(wù)能力已處于國(guó)際先進(jìn)行列，并得到了業(yè)界一致認(rèn)可。如在深潛器制造營(yíng)運(yùn)領(lǐng)域具備了發(fā)布完善合理的潛水器規(guī)范，覆蓋各型潛水器；能提供各類潛水器的圖紙技術(shù)資料的審核批準(zhǔn)，并能對(duì)潛水器設(shè)計(jì)和方案進(jìn)行可行性安全評(píng)估；有能力完成各類潛水器的制造和營(yíng)運(yùn)檢驗(yàn)，處理潛水器使用過(guò)程中出現(xiàn)的各類問(wèn)題。未來(lái)，中國(guó)還將繼續(xù)加快科技創(chuàng)新，力爭(zhēng)在萬(wàn)米載人深潛器項(xiàng)目取得新的突破，CCS也將在這一過(guò)程中不畏艱辛、勇攀高峰，不斷引領(lǐng)和助推相關(guān)行業(yè)發(fā)展，為服務(wù)我國(guó)的海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略做出更大貢獻(xiàn)。
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