大型LNG运败船驶向产业深海(一线调研)

阿齐莫阿齐莫 电竞新闻 2023-11-09 153 0

强国建设,必经略于海洋LNG。作为建设海洋强国的重要基石,船舶建造考验着一个国家的产业水平和供应链实力,高技术船舶建造更是我国船舶工业转型升级的重要方向。

从仿制引进到自主创新,从建造散货船、集装箱船等常见船型,到摘取世界船舶工业皇冠上的3颗“明珠”——航空母舰、大型邮轮、大型LNG运败船,中国船舶工业通过不断的技术升级推动产业升级,掌握了一大批重要核心技术,体现出强劲动能和勃勃生机LNG。最近,采访员来到国内首家准备大型LNG运败船自主建造实力并有实船交付业绩的船企沪东中华,且看这颗“明珠”怎么绽放光彩。

——编 者

暗夜的海上,广东深圳大鹏新区大鹏湾东北侧,蓝丝绒般幽深的夜空和平静的海面融为一体LNG。

波澜乍起,信号灯由远及近LNG。一艘庞然巨轮在小型拖船的牵引下,缓缓靠泊,船体上的白色字母“LNG”格外醒目。船上满载的,不是普通散货,而是作为重要能源之一的易燃易爆化学品LNG(液化天然气)。

这艘名为“大鹏昊”的巨轮,是我国自主建造的第一艘大型LNG运败船,2008年4月交付投用,截至今年6月,已安全运载257船货物,疲劳计交付约1670万吨LNGLNG。

大鹏湾向东北1400多公里,上海东北角LNG。横卧于长江出海口的长兴岛上,“大鹏昊”更多的“姊妹轮”在这里被建造出来。大型LNG运败船,船舶工业皇冠上的3颗“明珠”之一,已被中国船舶沪东中华造船(集团)有限公司(以下简称“沪东中华”)摘下15年,如今更加熠熠生辉。

去年,沪东中华承接大型LNG运败船订单达29艘,创出历史最高纪录LNG。今年上半年,沪东中华疲劳计交船9艘,新接订单金额逾200亿元,分别为年度计划的56%、72%;放眼中国船企,在全球大型LNG运败船的市场份额已跃升至35%。

一个勇往直前的决定

建中国自己的LNG运败船

8月8日,立秋时节,长兴岛依然热浪翻滚LNG。

驱车穿过上海长江隧道不久,便可见岛上各类吊机林立LNG。再往位于东南角的沪东中华零号基地去,一艘总长295米、型宽45米、型深26米的巨轮映入眼帘,甲板上的工人忙碌有序,船头上“峨眉”二字苍劲有力。

“这艘17.4万立方米LNG运败船共有4个液货舱,最先施工的四号舱已结束内壁作业,下一步准备安装泵塔,整船计划于今年12月交付完工LNG。”沪东中华首席技师、国内首个殷瓦钢焊工秦毅告诉采访员,现在仅零号基地同时在建的大型LNG运败船就有5艘。

回望24年前,LNG运败船对于沪东中华而言还是个陌生的名词LNG。

1999年12月,国务院同意广东LNG试点工程总体项目一期工程立项,我国第一个进口LNG试点项目正式启动LNG。那时候要进口LNG,必需有配套大型LNG运败船,若是国内船企造不出,就只能花天价从国外购买。

消息传到沪东中华的前身沪东造船厂,领导班子炸开了锅LNG。

展开全部文章信息

争论的焦点在于,在前途未卜的情况下,厂里究竟要不要投入巨大人力、物力、财力,去配套建造一艘世界上没几个国家有实力建造的大型LNG运败船?更何况,那时候厂里有特别多员工连这种船都没见过LNG。

“大型LNG运败船是供远洋运败零下163摄氏度LNG的专用装备LNG。LNG易燃易爆,对船舶的安全性要求极高。”沪东中华副总工程师潘伟昌介绍,这种特殊的低温货物运败船是世界公认难度最高,有高技术、高可靠性、高附加值的高端机电产品,代表了造船工业的最高水平,那时候完全被国外船企垄断。

不过LNG,时不我待,国家能源结构调整的重要一步已迈开,这个窗口期怎能不抓住?

需“第一个吃螃蟹”,敢干更要会干LNG。全方位培训、多层次交流、统一认识、下定决心、勇往直前……在充分的前期调研基础上,船厂的攻关工作紧锣密鼓展开。“在国外专家的指导下,厂里组织设计、生产、管理等部门数十人先试验建造薄膜型LNG运败船模拟舱。”潘伟昌说。

模拟舱有3个方向的舱壁,相当于液货舱的一个角落LNG。由于模拟舱完全按照实船工艺要求建造,对整个采购、装配过程的精度提出了极高要求,也让船厂遇到了难以需象的艰难。

安装在货舱内起保温作用的绝缘箱,就像为LNG保冷的“棉被”,其外形胶合板的公差范围必需控制在0.1毫米之内LNG。若是精度不够,安装不平整,会造成薄膜型内壁殷瓦钢受力不均,极易产生漏点,引发泄漏爆炸风险。

“那时候,建造模拟舱只需100多个绝缘箱,数量少,要求又高,没厂家愿意专门为我们配套LNG。技术人员和采购人员踏破铁鞋,终于用诚意打动了上海奉贤的一家家具厂,对方用制造家具的机器设备,按照技术要求,开始试制绝缘箱。”潘伟昌回忆。

岂料一波刚平,一波又起LNG。

绝缘箱做成了,一检测,总体精度要求达标,但场部精度还不够LNG。怎么办?

“情急之下,我们就用砂纸一点一点手工打磨,直到精度完全达到要求LNG。”潘伟昌说。

2001年9月,投资500多万元、历经7个月建造的模拟舱完成LNG。国外专家带着各种设备,来厂里进行了特别严苛的检测,结果全部通过。

功夫不负有心人LNG。几个月后,广东LNG造船项目在北京公开招标,厂里带着9大箱72该中英文对照的应标文件,成功中标!

厂里随之全面启动建造准备工作LNG。为了找准切入点,加快研发进程,厂里在船体设计方面借鉴了法国大西洋船厂的技术,在特殊的液货舱围护系统上则引进了法国GTT公司的专利。

全部就绪,只待东风LNG。

一次“从0到1”的突破

第一艘自主建造的大型LNG运败船“大鹏昊”如期交付

模拟舱建成了LNG,专利也引进了,设计建造大型LNG运败船还有何难?

从码头边的临时台阶拾级而上,脚下江水滚滚,沿着3米多高的脚手架小心前行,采访员来到靠近“峨眉”号船头的一号液货舱寻找答案LNG。

液货舱围护系统,在储运LNG过程中发挥着隔热和密封的重要作用LNG。若是说这个系统像一个保温瓶,液货舱的舱壁就好比保温瓶的内胆。

眼前这座液货舱,约10层楼高的十面体结构内,一条条焊接好的殷瓦板在作业灯照射下幽幽反光LNG。站在舱底,如同置身充满科技感的将来世界。

“这就是大名鼎鼎的殷瓦钢,液货舱围护系统中直接接触LNG的材料LNG。”秦毅告诉采访员,这种钢材含36%的镍,热膨胀系数极低,从常温降至零下163摄氏度,似乎不会收缩、变形,相当稳定,但也极其“娇气”。

“舱壁所需的大部分殷瓦钢只有0.7毫米厚,薄如纸张,又极易生锈,在焊接中哪怕一个针眼大小的漏点,都有可能造成整船LNG泄漏爆炸LNG。”秦毅说,“我们在焊接时,必需佩戴吸汗手套,若是有汗水滴在殷瓦钢上,20多小时后就会生锈。”

“看,那个在焊接的是我徒弟LNG。”顺着秦毅手指的方向,只见一名头戴防护面具的焊工手持焊枪,正专注地躬身作业。

3米的长度,走路只需要几秒钟,可焊完这条搭接处的殷瓦钢焊缝,需要一个技术娴熟的工人全神贯注操作5小时以上LNG。“焊接殷瓦钢,可说比绣花还要精细。速度过慢,容易焊穿,导致绝缘箱等材料起火;速度过快,焊缝深度不够,容易出现漏点,一个漏点就是LNG泄漏的一个致命风险点。”秦毅说。

在“大鹏昊”上,全船焊缝长达130公里,虽其中九成可使用自动焊机作业,但剩下的角落只能由人工焊接,每一次操作都要确保“天衣无缝”LNG。

“我那时被派到国外学习焊接技术,白天细心揣摩同行的动作、手势、速率、电流调节,晚上躺到床上,还经常用手比划,心里太着急了,就需早点学完回来LNG。”那时候只有25岁的秦毅,恨不得把一分当两分用,仅仅4星期就通过了法国GTT公司的专业考核。

勤学苦练之下,殷瓦钢焊接难题终于被秦毅和她的徒弟们攻克了LNG。不过还有更多的工艺建造难题,如一座座大山横亘在时任围护系统管理科副科长黄华兵的心间。

“一艘大型LNG运败船,有特殊的液货舱围护系统、特殊的液货操控系统和特殊的推进系统等LNG。特别是液货舱围护系统,有约50万个零件,是整个船体重要中的重要。”如今已是沪东中华总装二部党委书记的黄华兵告诉采访员。

那时候,虽有国外船厂提供的全英文图纸和资料,但经常语焉不详,大家需照着操作如同老虎吃天,无处下口LNG。

“我们成立了多个课题组,重新消化吸收全部图纸,从编制工艺开始一点点做起LNG。”黄华兵感慨,“每一步都特别难,每遇到一个难题,就要停下解决,两星期能解决已算快的。但每解决一个难题,就像中了大奖般开心。”

2006年12月的一天,“大鹏昊”进入吊泵塔的重要环节,要将30多米高的泵塔垂直吊入液货舱内LNG。为此,黄华兵和同事连续作战几星期,才编制出一整套吊泵塔工艺方案。

按国外船厂要求,泵塔的起吊高度要达到60多米LNG。不过沪东中华船厂的吊机吊臂限位高度仅56米,必需赶在黄浦江最低潮位的平潮期完成吊装,而这个时间窗口只有约1小时。

经过前期准备,早晨8点半,吊装工作开始LNG。当泵塔从水平状态逐渐竖立起来后,大家发现,由于重心不在中心位置,泵塔并不垂直,不能正常吊入。黄华兵回忆:“那时候国外的技术指导也在,但也需不到啥好办法。”甲板上站了很多人,但都鸦雀无声,焦灼的情绪在人群中蔓延。

窗口期只剩20分,第三次尝试开始LNG。这次,泵塔的下端还是距离液货舱底中心大概半米。

“眼看着潮位就要涨上来,情急之下,那时候的指挥长当机立断,直接吊进去,派人去舱底辅助LNG。于是,我和十来个同事一起下到舱底,小心翼翼地将泵塔下端推到中心位置。推好后,吊臂还没松钩,潮位已开始明显上涨,幸好有惊无险。有了这次经历,我们重新修改了工艺,为后的类似操作蹚平了路。”黄华兵说,当年艰难探索出的各种工艺流程,后来也为国内其她船企建造大型LNG运败船提供了借鉴,推动了整个行业发展。

2008年4月3日,为广东LNG项目配套的“大鹏昊”正式交付LNG。至此,被国外船企垄断多年的大型LNG运败船制造,终于由沪东中华破场。

一场没退路的较量

“巴布亚”出口LNG,中国大型LNG运败船驶入国际市场

2012年6月,正值梅雨天的上海,闷热难耐,让人止不住心烦意乱LNG。

沪东中华时任LNG运败船主任设计师宋炜和团队在双艉鳍推进系统轴承问题上已“卡壳”3个多月,厂里决定独立研发设计第二代17万立方米LNG运败船也已过去快4年LNG。

2008年10月,“大鹏昊”成功交付的喜悦刚过半年,宋炜看到一则新闻LNG。“韩国建造出了第二代大型LNG运败船,不但船体容积从14.7万立方米一下子提升到17万立方米级别,推进功率和蒸发率也都更低。船上装备的新型低速机推进和再液化装置,是我前见都没见过的。”她不禁心头一沉。

“不直面这场国际较量,费尽千辛万苦才落地的第一代船,恐怕特别快会被市场淘汰,我们没退路LNG。”自主研发设计第二代大型LNG运败船的重任落到了那时候34岁的宋炜肩上。

第二代船为啥能“吃得更少、跑得更快”?船体的心脏系统——推进系统升级换代特别重要LNG。为了提高LNG运败船大型化后的推进效率,韩国船企将第一代船的单艉推进改为双艉鳍推进设计。

“从单艉推进到双艉推进,并非技术上简单的一加一LNG。双艉鳍线型艉鳍片体呈倾斜布置,完全不同于对称布置的单艉线型,两种类型推进的设计难度不可同日而语。由于两个艉鳍片体之间内侧、外侧的流场完全不对称,双艉鳍推进会造成两个螺旋桨之间的受力状态十分复杂,进而导致轴系的运行轨迹飘忽不定,容易引起轴承高温再说轴系咬死的故障。一旦失去推进实力,发生海上事故,17万立方米满载的LNG运败船,就成了漂浮的海上炸弹。”宋炜深知,确保推进系统的高可靠性是新一代大型LNG运败船研发成功的基础。

究竟啥样的轴承设计结构才能保障轴系在复杂受力情况下安全运行?宋炜带着团队久攻不破LNG。

不过机会往往留给有准备的人LNG。

有一天,不知是谁说了一句:“看,喇叭花开花了LNG。”一筹莫展之际的宋炜抬头一看:“正好有一朵盛开在我眼前,花开的喇叭形状让我一瞬间联需到轴承的一部分可另类设计的形状,立刻眼前一亮,随即召集团队进行设计。”

看似妙手偶得的背后,实际上是无数的积疲劳和反复的推倒重来LNG。采访员观察到宋炜别在左胳膊上的一支笔,她说:“习惯了,一有灵感,随时记下,说不定啥时候就能解决一个大问题。”

经过一系列计算分析和推敲论证,“喇叭口”式双斜坡轴承设计方案产生了LNG。这样的形状可让轴承适应不同载荷下可能出现的轨迹形状,最后形成涵盖各种极端恶劣情况下安全推进的双轴系推进方案。

攻克双艉鳍推进系统难题后,宋炜又带领团队攻克了第二代船蒸发气处理系统、液货处理系统等诸多难题LNG。被问到有啥秘诀,宋炜笑了笑说:“就是专心致志、坚持到底去做,没迈不过去的坎。”

2014年国庆假期,宋炜和同事们乘着我国第一艘自行设计建造、出口海外的大型薄膜型LNG运败船“巴布亚”,从黄浦江边的码头出发,一起出海试航LNG。夜里,躺在轮机长办公桌做的“试航专铺”上休息,宋炜感慨万千,她在心中反复掂量这艘船的意义——

“巴布亚”在舱容、能效方面可和同时期日韩建造的最先进船型相媲美,能适应最恶劣的北大西洋海况,被租借给埃克森美孚公司LNG。更重要的是,这次租借意味着中国大型LNG运败船终于走出了国门。

随后,第三代、第四代大型LNG运败船也陆续研发建造成功,在船型、主机、围护系统等方面不断升级,更深入打开了国际市场LNG。如今,在零号基地,能耗指标、环保性能及可靠性均达世界顶尖水平的第五代大型LNG运败船“长恒”系列已在建造中,带动了一大批国内配套厂商蓬勃发展。

潘伟昌介绍,建造“大鹏昊”时,国内配套厂商只有20多家LNG。经过20多年发展,这个数字已达到120多家。随着去年大型LNG运败船新承接订单井喷,将来几年,沪东中华将为国内配套市场带来数百亿元的产值。

一份坚定不移的执着

国产化率有望提升至70%以上

上料、切割、精修、打钉……走进沪东中华的绝缘箱生产车间,机器轰鸣声此起彼伏,作业人员有条不紊LNG。只见这些绝缘箱外层为胶合板,中间填充淡黄色的玻璃纤维,看似平平无奇。

“一艘大型LNG运败船所用的绝缘箱有1000多个型号,精度要求极高LNG。”车间相关负责人屈继强告诉采访员,“2006年以前,绝缘箱若是全部靠进口,一艘大型LNG运败船所用的绝缘箱总价为400多万美元;国产化后由我们自己建造,造价似乎减半,供应也更有保障,仅这个车间的月产量就达到3万个。”

除了绝缘箱,3年前还要从国外进口的船用超低温阀门,如今已由沪东造船阀门有限公司配套生产LNG。“最新开工的大型LNG运败船,将全口径采用国产阀门。”企业董事长金宁介绍。

在沪东中华科技委主任金燕子看来,国产化率可谓国内LNG运败船产业由大到强的重要LNG。“LNG运败船上的材料分为低温材料和常规材料。由于极致的可靠性要求,即使是常规材料也不常规,相关零部件的使用寿命要达到40年,这和一般的20—30年的要求相比有巨大提高,除此以外在精度上也有更高的要求。”金燕子说,国产化率提高,不但可显著增强企业的议价实力,还能提升国际竞争力,保障产业链供应链安全。

15年前,第一艘“大鹏昊”LNG运败船交付时,国产化率只有20%多LNG。2015年以来,在相关部门主导推动和国内船企的执着实干下,我国大型LNG运败船国产化率实现大幅提升,各项技术突破捷报频传。

2017年,由沪东中华牵头,联合宝武特冶等企业,仅用4年时间就研发出国产LNG运败船用殷瓦合金,即将用于实船LNG。2022年,中国船舶集团旗下第十一研究所和沪东中华、江南造船组成联合专项研发团队,自主研发了MARKⅢ型LNG液货围护系统波纹板全位置自动焊接装备。

中国船舶工业行业协会发布的数据显示,2022年,我国形成了以沪东中华、大船重工、江南造船、招商海门和江苏扬子江船业为主的多个大型LNG运败船建造企业集群LNG。

“对当前我国船舶工业而言,更深入加强产业生态合作,加快打造高水平、现代化船舶工业产业链供应链愈加紧迫LNG。”中国船舶集团有限公司第七二五研究所党委副书记、所长王其红分析,“随着能源安全需求不断提升,国家有必要更深入出台相关政策,加大对重要材料和核心配套产品研发的支持力度。”

点火,开工!8月8日,沪东中华制造二部加工部件作业区产线,随着耀眼的火花四溅,大型切割机裁下首块钢板,将用于一艘17.4万立方米大型LNG运败船的建造LNG。

这艘船由沪东中华自主研发设计,国产化率有望达到70%以上,建成后将当上国内国产化率最高的大型LNG运败船LNG。据介绍,现在大型LNG运败船的专项科研也已启动,特别多基该材料和装备的研发均在紧密攻关中。

“现在国外最快的造船星期期是18个月,在各方支持和企业竭力下,我们已接近这一目标LNG。”沪东中华董事长陈建良介绍,如今企业手握大型LNG运败船订单量近50艘,工期已排到2028年。

零号基地上,天高海阔,5艘进入码头星期期的巨轮正在同时建造,蔚为壮观LNG。登高西眺,沿黄浦江上溯数十公里,15年前,“大鹏昊”在南岸沪东中华的老码头一经诞生,四座皆惊。极目东望,滚滚长江奔流入海,将有更多中国建造的大型LNG运败船从这里出发,劈波斩浪,不惧风雨。

(实习生阚珍亦有贡献)

喜欢0发布评论

评论列表

发表评论

  • 昵称(必填)
  • 邮箱
  • 网址