中国第一套海上大型绞吸疏浚装备:“天鲲号”
 




成果简介

  2020年1月10日,由驻津央企中交天津航道局有限公司(以下简称“中交天航局”)联合上海交通大学等单位共同完成的“海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化”项目,获得2019年度国家科学技术进步奖特等奖。该项目历经近20年产学研用攻关,造就了远海岛礁建设大规模高效推进的国之重器,为我国远海资源开发、港口航道建设和“一带一路”倡议的推进等提供了装备保障。项目完全拥有自主知识产权,打破了欧洲疏浚强国对我国的技术封锁,标志着我国海上大型绞吸疏浚装备的设计、制造、使用已形成完整技术体系,核心设备和总装建设已建立完整产业链。尤其是“天鲲号”的诞生,标志着中国疏浚装备国产化迈入了新阶段,正在逐步追赶乃至赶超世界先进水平。

历史背景

  1955年,疏浚中南海的任务交给了天津航道局,可当时整个中国没有一艘可在内陆湖泊施工的组合式挖泥船。后来天津航道局高级工程师李毓璐通过查阅资料得知,连云港停泊着一艘日本产的“旭”号挖泥船,已废弃多年未用。该船外壳已坏,但机电设备尚可利用。于是,天津航道局立即组织力量,由李毓璐牵头,经多方查找资料、选比方案,最终完成了船体设计。至此我国第一艘中型组合式电动绞吸挖泥船制造成功,因首用于北京,故命名为“北京”号。

  后来,为满足港口航道建设需要,国家投入约2亿美元先后进口了近百艘各类型工程船舶。1985年前,中交天津航道局利用贷款和国家拨款购置各类船舶56艘。那时,中国的主力疏浚船舶主要以改造、引进国外设备为主,仅1964年引进的“津航浚102”轮的费用就折合约4吨黄金。但糟糕的是,国外厂商对中国进行技术封锁,所有参数严格保密。往往花费重金买来的船舶在施工时出现问题后,更换零件需要联系商家,售后服务缓慢,耽误工期且花费不菲。不满于外国厂商的傲慢态度,更为了提高船舶生产率及使用寿命,以李毓璐为代表的老一辈天航人走上了疏浚装备国产化的道路。

创新历程

  中交天津航道局在引进国外船舶的同时,更注重从国内购置船舶,并有部分船舶实现了国外设计、国内建造,部分核心设备代表了世界先进水平。2003年,中交天航局准备启动大型绞吸船的建造工作,但在与国外公司谈判的过程中,对方判断中国没有能力自主设计建造大型绞吸船,漫天要价,谈判随之搁浅。2006 年,中交天津航道局联合国内产、学、研单位成功建造中国第一艘拥有完全自主知识产权的现代化大型绞吸挖泥船——“天狮”船,彻底打破了国外挖泥船的技术垄断,且造价不到进口船舶的一半。以“天狮”船为基础,中交天航局迈开了大规模建造绞吸船的步伐,“天牛”系列、“滨海”系列、“新 215”系列等一大批国之重器相继建成投产。2013年,当时疏浚能力位居亚洲第一、世界第三的“天鲸号”开赴远海,书写了当代科技版精卫填海神话,成为了名副其实的“功勋船舶”。

  2015年12月11日,大国重器“天鲲号”正式开工建造。在业内看来,“天鲲号”核心装备的建造难度不亚于国产航母。在此之前,国内尚无此类船舶的设计建造经验,且国内尚不具备建造重型自航绞吸船的模拟实验环境,故从船舶初步设计到技术规格书制定再到生产设计,整个过程步履维艰,只能步步推进。

  在三年多的建造时间里,“天鲲号”建造团队按照世界一流标准,对每道工序、每个部件严格把关、追求至善,成功攻克了一系列世界性技术难题,研制出世界上最先进的油缸式柔性重型钢桩台车系统,并在吸收功勋船舶“天鲸号”远海岛礁工程建设经验的基础上,在“天鲲号”上配置钢桩台车和三缆定位双定位系统,自主研发应用了世界领先的自动化智能挖泥控制系统,开启了我国疏浚装备向智能化升级换代的新纪元。

  2019年1月9日,我国自主研发的亚洲最大重型自航绞吸船“天鲲号”经过近3个月的挖泥、挖岩试验后顺利返航。这标志着其完成全部测试,正式具备投产能力。

重大意义和深远影响

  建成后的“天鲲号”挖掘系统能力居世界前列,挖掘深度亚洲第一,适应恶劣海况的能力全球最强,输送能力世界第一。“天鲲号”是我国高新技术与重型装备制造高度融合的里程碑,它的成功研制标志着我国疏浚装备制造业迈入世界领先水平,为实现科技强国、制造强国、海洋强国的中国梦再添羽翼。