近日，由二航局投資并主導(dǎo)研發(fā)、上海振華重工建造的“二航長青”打樁船在振華啟東基地交付。該船是目前世界上樁架最高、吊樁能力最大、施打樁長最長、抗風(fēng)浪能力最強(qiáng)的打樁船，該船的交付標(biāo)志著中國在海洋工程裝備制造領(lǐng)域又添“大國重器”，邁入新的里程碑。
上海振華重工披露了“二航長青”的一些技術(shù)優(yōu)勢。
“二航長青”打樁船于2024年1月18日開工建造，總長130.5米，型寬40.8米，型深8.4米，樁架高度150米，可打最大樁重700噸、直徑7米的樁基。
打破國外技術(shù)制約、核心技術(shù)自主可控
打樁船由船體、樁架和油缸三部分組成，船體是平臺，樁架是支撐，油缸是樁架俯仰的動力，油缸運(yùn)行，能帶動樁架角度變換，在打樁船中起著關(guān)鍵作用，如同打樁船的“心臟”。
油缸重385噸，直徑近2米，總長28米體積、重量均全球第一；立起來近十層樓高，打破了世界紀(jì)錄。
長期以來，大型油缸的密封圈、軸承潤滑墊耐腐蝕材料制造等受到國外制約。原材采購難、價(jià)格貴，
二航局聯(lián)合國內(nèi)6家產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)和清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等4所高校通過組建體系化、任務(wù)型創(chuàng)新聯(lián)合體，從研究理論、仿真分析和實(shí)驗(yàn)全方面攻關(guān)，相繼研發(fā)了國產(chǎn)密封圈、國產(chǎn)軸承潤滑墊、激光熔覆耐腐蝕材料等關(guān)鍵核心技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了超大超長油缸國產(chǎn)化和核心技術(shù)的自主可控。
海洋工程“定海神器”、“智慧”賦能安全可靠
振華團(tuán)隊(duì)為打樁船研發(fā)了智能輔助決策系統(tǒng)，在船體布置了大量高精度傳感器，它們能準(zhǔn)確感知風(fēng)浪流的環(huán)境參數(shù)和船舶運(yùn)動狀態(tài)，系統(tǒng)收到這些數(shù)據(jù)后，提前開展運(yùn)動仿真對打樁精度進(jìn)行預(yù)判，在打樁作業(yè)前做好精準(zhǔn)評估準(zhǔn)備工作。
同時(shí)，該船配備了高精度打樁測量系統(tǒng)，能夠動態(tài)測量與控制打樁作業(yè)樁身平面位置、垂直度，在深遠(yuǎn)海實(shí)現(xiàn)厘米級的定位精度，并準(zhǔn)確記錄每一次錘擊時(shí)的錘擊能量、貫入度，建立關(guān)聯(lián)地質(zhì)資料、樁參數(shù)和沉樁記錄等相關(guān)信息的大數(shù)據(jù)庫。
另外，還開發(fā)了運(yùn)維管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)工序自動判別，記錄作業(yè)時(shí)長進(jìn)行工效統(tǒng)計(jì)、能耗分析，并自動生成沉樁施工報(bào)表，不管是移船取樁、翻樁入龍口還是精確定位、打樁作業(yè)施工過程全部都在掌控中。
綠色低碳降低能耗、經(jīng)濟(jì)節(jié)能引領(lǐng)先鋒
打樁船采用主發(fā)電機(jī)、超級電容、儲能電池相協(xié)調(diào)的直流母排節(jié)能電網(wǎng)，簡單來說就是配備三臺主發(fā)電機(jī)，每個(gè)1800千瓦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的多余電量就儲存在超級電容和儲能電池里。
打樁時(shí)可選擇性開啟發(fā)電機(jī)數(shù)量，功率不夠超級電容來湊。超級電容作為儲能裝置，優(yōu)點(diǎn)就是能瞬間放出很大電能，這樣一來既做到了能源充分利用、降低能耗，還減少了主發(fā)電機(jī)頻繁啟停延長主發(fā)機(jī)組壽命。
由于船上發(fā)電機(jī)會產(chǎn)生振動和噪聲，夜深人靜時(shí)儲能電池就閃亮登場了，再加上超級電容白天儲存下來的電量替代輔發(fā)機(jī)組提供夜間用電，為船員營造靜謐的休息環(huán)境。
團(tuán)隊(duì)還自主設(shè)計(jì)了智能能效管理系統(tǒng)，靈活安排三個(gè)供電設(shè)備的搭配使用，打樁船配電系統(tǒng)應(yīng)用了直流母排電網(wǎng)，能減少移船絞車變壓器、制動電阻等設(shè)備，從而減少系統(tǒng)能量損耗。
同時(shí)在工程船舶上創(chuàng)新使用了永磁電機(jī)，這讓打樁船比普通燃油船更省油，碳排放也大大減少，實(shí)現(xiàn)節(jié)約油耗約15%。
“二航長青”是中交集團(tuán)積極響應(yīng)國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略推進(jìn)打造“大國重器”的又一力作，該打樁船將主要用于深水大直徑樁基施工等領(lǐng)域施工，將極大增強(qiáng)中交集團(tuán)在深遠(yuǎn)?？绾蛄核すこ碳昂Ｉ巷L(fēng)電工程建設(shè)的核心競爭力，進(jìn)一步鞏固我國在全球海洋工程市場的引領(lǐng)地位。
