國慶前夕,廣船國際海工技術部部長何光偉剛從阿根廷洽談南極船業務回來,一支國家級別的研究隊伍就從上海前來,直達龍穴島造船基地。引起國內外興趣的是,一艘在南沙新近出塢的極地重載運輸船。
這艘廣州造的極地運輸船達到2.5萬噸級,將服務于全球最大油氣田——俄羅斯Yamal LNG項目。其技術含量極高,可常年在極地冰區航行,能在1.5米冰厚的海況下保持2節的航速,較我國明星科考船“雪龍號”1.5節的航速連續沖破1.2米厚冰層的性能還要高,其排水量也比“雪龍號”大近1萬噸。
伴隨南北極能源的開發熱潮,海工業務將迎來新一輪的增長期。既有戰略需求考慮,又是附加值較高的海工設備制造如何面對國外造船廠商競爭?“高精尖”技術如何參與到南北極開發中,保障我國能源安全?從這艘極地運輸船的建造背后或者能窺出思路。
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PK日韓廠商拿下俄羅斯訂單
何光偉2年前參加過極地運輸船的訂單洽談。他說,極地資源開采大概在上世紀五六十年代就開展,極地尤其是北極有很多油氣礦藏,大概5%的面積就有全球20%的油氣資源,等于第二個中東,但真正開采是在全球暖化之后。大約2012年,俄羅斯成立了一家天然氣公司,由該公司進行國際化招投標。“他們需要兩條大船運輸,不是買而是租,就類似于搬家公司要運輸,但全球都沒有這樣的設備,所以先要找人制造。”何光偉說,當時競標的還有韓國大宇、日本一家廠商以及國內的知名船廠,競爭異常激烈。
廣船國際的團隊首先給出了一個細致的技術性方案,包括技術規格書的準備、技術圖紙以及怎樣去建造都具體落實到一個方案里。何光偉說,廣船國際在這類運輸船制造很多先天性優勢。在2000年前,已經有12條高端油輪的制造經驗,瑞典、芬蘭等客戶都有過交付經歷,這種油輪在夏、秋季可以“行走”北極。
另一方面,廣船國際是全球最大的半潛船制造商,曾給很多著名的廠商包括國內的中遠集團交付多種半潛船,模型從最開始的1.8萬噸到后來的7萬噸再到現在做的9萬噸級。
“半潛船跟俄羅斯需要的極地運輸船很類似,極地運輸船和我們的船都不下潛,同時運輸方式相一致,都是通過在甲板面上裝載大型的貨物,這給競標帶來大量基礎條件。”
與此同時,何光偉帶領的項目組做了不少“預習作業”,例如技術分析,開始就跟主發電機、推進電機、通導等設備廠家協調,按照技術方案的理解溝通,然后進行一系列報價、詢價工作。“只有把這些報價詢價的工作全部整理出來,整條船才有預判出大致的交船期。沒有這些設備,就交不出這條船來。”何光偉說,必須知道廠商什么時候能供貨,這型船的建造才有時間表,不是給了圖紙就能完成一個精細化的方案。
事實上,極地運輸船項目最關鍵的就是交船期特別緊急,客戶要求19個月交付。“從設計到施工到試航、試運最后到交船不到19個月,而現實中制造一艘油輪大致需要20至24個月,更不用說這類高技術設備船。”何光偉說,也正因為準備充分,時間表明確令廣船國際擊敗國外廠商,最終攬下了兩艘極地重載運輸船的國際訂單。
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“高精尖”技術破北極1.5米厚冰層
據介紹,這型運輸船主要用于運輸大型海工模塊,被譽為海工重載運輸領域“皇冠上的明珠”。船總長206.3米,垂線間長193.8米,型寬43米,型深13.5米,設計吃水7.5米,結構吃水8米,設計載重量為24500噸,達到DNV Polar 3級和極地冰級符號“PC—3”的相關要求。
極地運輸船的出塢,備受關注的同時也不可避免地與我國極地明星科考船“雪龍號”對比。相關指標顯示,該型船冰區等級達到俄羅斯規范中的最高冰區等級Arc7,可常年在極地冰區航行,能在1.5米冰厚的海況下保持2節的航速,較科考船“雪龍號”1.5節的航速連續沖破1.2米厚冰層的性能還要高,其排水量也比“雪龍號”大近1萬噸。盡管各項數據領先,但事實上,它與“雪龍號”分別用于不同的方向,因為該船以商用為主,“雪龍號”則用于夏季極地科學考察。
“業界都認為這型船牛,到底牛在哪里?須知道,它是第一條大型的能夠在極地一年四季全天候運行的船。”何光偉分析,那么大型的船舶全天候在北極“跑”意味著它的線形、結構方式、推進方式、操作系統的設計全部都得推倒重來,材料也是特殊配置。
他說,北極平均溫度有達到-50攝氏度,冰層厚度達1.5米,為了使船能夠在那樣惡劣的環境中運行首先改變的就是船型。“破冰材料必須有很高的韌性才能保證低溫的條件下有高的強度、大的厚度。韌性大、厚度大、抗壓強度大,同時要保證焊接能力,船那么大,不能像繡花一樣,必須要保證生產線、流水線的加工能力才能夠保證在短時間內把它加工出來。”回憶起建造的過程,何光偉形容為“不亞于一場鏖戰”。
為了突破技術難關,廣船國際一開始組成12個攻關小組,涵蓋了防冰凍、焊接、涂裝、人力資源培訓、制材采購、機床通風等,還與包括芬蘭設計公司等國際機構合作,整合國內外的智慧。最后把整廠的資源都囊括在內,幾千個工人都參與建造,有的在前期做分段制作,有的在后期施工。
比如,項目組要跟上游廠家研究材料,這些材料從熱處理過程就要進行調整。“化學成分含碳0.2到0.3,多少范圍是可行的,我們要進行化學成分、抗阻擊能力的測量。”何光偉說。
精細化的制作思路可以從兩條長近19米、重達95噸的艉軸(含槳轂)的順利安裝窺見一二。
舾裝部機裝課課長助理林飛介紹,這型船的艉軸達到16.5米,加上槳鼓部分,整個艉軸接近19米,是南沙廠區投產以來安裝過最長的艉軸。同樣,這型船的艉管長度也達到12米,超過了公司現有10米鏜桿最大的加工能力。因此,在艉管鏜孔時必須采用兩條鏜桿從艉管兩端往中間鏜孔的工藝,這樣雖然解決了鏜桿不夠長的問題,但如何保證艉軸孔保持在同一條直線上,又成了新的難題。
林飛說,根據設計要求,艉軸孔還須有2.4度的斜度,建造標準要求兩孔的同心度誤差在10個絲(0.1毫米)以內,施工誤差則至少要控制在5個絲(0.05毫米)以內。為攻克這一難題,公司專門購置了一套激光儀,并且要選在晚上10時之后,待船體冷卻穩定之后再進行測量,僅精確調整一條軸線就需要近10小時。經過機裝課32人分兩班作業,連續奮戰9個日夜,才最終拿下艉管鏜孔施工。
縱深觀察
中國廠商競逐
極地海工市場
龍穴島船舶制造基地,數以百計的工人在極地運輸船上施工,成功出塢后該船預計年底交付俄羅斯,而另一艘也在緊鑼密鼓準備中。
“這個項目從局部到面都很重要,廣船是運輸船領域的先鋒者,如此重要的項目必須參與其中。而且南極北極越來越熱,日韓歐美廠商都走到里面競逐,中國代表不能落后。再者,海工船在經濟利益上是高附加值的產物,利益驅動全球船廠緊盯這塊市場。”何光偉說。
他分析,我國船舶建造效率跟日韓仍有差距,與汽車建造同理,對方造一臺像大眾的轎車平均只要50個工時,我國則可能要80個工時。“這一塊的差距跟設置有一定關系,日韓往往是專業廠,專注于某一類船舶的生產制造,生產效率很高。”而我國廠商在國際上的特點就是產品線比較豐富,以廣船為例,大到30萬、40萬噸,小到MR級別(中程成品油油輪)的5萬噸的油輪,千噸的海巡船、消防船,還有幾十噸的登陸艇都有涉足。
有業內專家指出,相較而言,盡管產品寬泛,但我國的制造技術更強,比如全球普遍的MR級油輪比韓國出產的性能指標要好,油耗更低。同樣一個運輸量的船型,我國空船重量要輕,較為受海外客戶歡迎。因此,MR級油輪船型在國際定價上比韓國廠商要高一點,但因為技術過硬,國內廠家的訂單不少于韓國。
據廣船國際內部人士透露,該公司四大自主產業包括海工、船舶運輸、服務業、重機械,而海工一直是備受重視的戰略型產業。海工分為大海工和小海工,直接到海上石油打井和生產的叫做大海工,如生產平臺、鉆井平臺、鉆井船等;類似于廣船制造的半潛船等設備用以輔助大海工建設的被稱為小海工,而目前大部分國際船舶廠商從事的是小海工。“海工是高風險項目,它的工程、運行環境、市場油價浮動很大,我們切入這個領域相對較晚,因而在高風險中選取低風險的區段來做。”
“基于雄厚的技術基礎,廣船國際更愿意在海工縱深,做好基礎儲備,并借此來提高行業競爭力。目前,全球船舶制造行業處于低位,南北極開發熱有望把海工產業拉動為新的船舶制造增長點。環北極圈還有很多油氣田正要被開發,資金和設備的需求逐年遞增,想象空間不小。”何光偉期待不已。
據了解,Yamal LNG項目是全球最大的天然氣開發項目,中國在其中擁有29.9%的股份。極地重載運輸船的建造旨在挖掘俄羅斯北極地區天然氣的生產、運輸及供應到歐亞兩洲的商業潛力。
“極地重載運輸船只是一個起點,未來將形成更大的示范效應。”廣船國際有關負責人斷言。
在這艘船出塢消息發布不久后,國家級某科研隊專門從上海前來考察,為建造新的海工裝備“取經”;與此同時,來自大洋彼岸的阿根廷發來了極地供應船的合作邀請,何光偉來不及細想,又馬不停蹄坐上了飛機直抵布宜諾斯艾利斯。