由我國自主設(shè)計建造的亞洲首艘圓筒型“海上油氣加工廠”——“海葵一號”12日從中國海油青島國際化高端裝備制造基地離港啟運(yùn)，運(yùn)往珠江口盆地的流花油田，為我國首個深水油田二次開發(fā)項(xiàng)目年內(nèi)投產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。“海葵一號”有哪些特別之處？如何“踏浪登船”？讓我們一探究竟。
韓慶 鐘佩云 攝
高度接近30層樓，總重相當(dāng)于3萬輛小汽車
據(jù)介紹，“海葵一號”集原油生產(chǎn)、存儲、外輸?shù)裙δ苡谝惑w，是世界上首個集成了海洋一體化監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集成平臺、機(jī)械設(shè)備健康管理系統(tǒng)等多系統(tǒng)的“數(shù)智化”圓筒型浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO），包括船體和上部功能模塊兩部分，由近60萬個零部件組成，最大儲油量達(dá)6萬噸，按照百年一遇惡劣海況進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計壽命30年，可連續(xù)在海上運(yùn)行15年不回塢。
“海葵一號”主甲板最大直徑90米，面積相當(dāng)于13個標(biāo)準(zhǔn)籃球場，高度接近30層樓，總重相當(dāng)于3萬輛小汽車。
建造周期較國際同類型裝備縮短近50%，一次質(zhì)量合格率超過99.8%
由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備設(shè)施集成程度高，對設(shè)計建造技術(shù)提出極大挑戰(zhàn)。
“相較于常規(guī)的船型結(jié)構(gòu)，圓筒型FPSO體型更小，空間更緊湊，儲油效率更高，并且具有鋼材用量少、穩(wěn)定性好、抵御惡劣海況能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可有效降低油田開發(fā)與運(yùn)營成本。”中國海油深圳分公司深水工程建設(shè)中心總經(jīng)理劉華祥介紹。
“項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)集中優(yōu)勢資源，攻克圓筒型浮式生產(chǎn)裝備一體化系統(tǒng)設(shè)計、高精度建造集成、全流程數(shù)字化調(diào)試等系列技術(shù)難題，建造周期較國際同類型裝備縮短近50%，精度控制均達(dá)到毫米級，一次質(zhì)量合格率超過99.8%，并實(shí)現(xiàn)了800萬工時無事故的優(yōu)秀安全績效，工程建設(shè)整體達(dá)到世界先進(jìn)水平，使我國具備了根據(jù)不同油田、不同海域，自主建設(shè)不同類型深水油氣裝備的能力。”海油工程項(xiàng)目分公司副總經(jīng)理張勐說。
4步走完成“大船背小船”
“海葵一號”重量大，吃水深度接近航道極限，必須在天文大潮時才能出港，每月滿足作業(yè)條件的海況窗口僅有3天。
由于“海葵一號”本身沒有動力，不能在海上自航，為縮短航期、降低運(yùn)輸風(fēng)險，需要將它像貨物一樣裝到半潛運(yùn)輸船上，通過“大船背小船”的方式，運(yùn)輸至珠江口盆地進(jìn)行回接安裝。
“海葵一號”圓筒型的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其受風(fēng)面大，極易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此，裝船是“海葵一號”運(yùn)輸過程中技術(shù)難度最大、作業(yè)風(fēng)險最高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
裝船過程主要分為4個步驟。
首先由4條拖輪將“海葵一號”牽引至空曠海域，同時，通過船艙加水壓載的方式保障牽引過程中的穩(wěn)性和姿態(tài)。
拖輪將“海葵一號”牽引至空曠海域。張進(jìn)剛?攝
第二步，運(yùn)輸船通過拋錨“站穩(wěn)腳跟”，船艙加水壓載下潛至設(shè)計深度，確保裝船過程中不會與“海葵一號”發(fā)生碰撞。
第三步是工作小艇在拖輪配合下，通過精確定位系統(tǒng)，“穿針引線”將“海葵一號”牽引至運(yùn)輸船設(shè)計位置。“在流速湍急的海面上‘穿針引線’將‘海葵一號’牽引至運(yùn)輸船設(shè)計位置，就位精度要求達(dá)到毫米級，且過程中不允許發(fā)生任何碰撞，技術(shù)難度創(chuàng)行業(yè)同類裝船作業(yè)之最。”中國海油海油工程“海葵一號”安裝項(xiàng)目經(jīng)理王繼強(qiáng)介紹說。
“海葵一號”成功裝船。張進(jìn)剛?攝
最后一步，運(yùn)輸船排出壓載的水上浮，將“海葵一號”背起，完成裝船作業(yè)。
“新光華”號半潛船背著“海葵一號”緩緩浮起。張進(jìn)剛?攝
等運(yùn)輸船甲板全部浮出水面后，還將進(jìn)行裝船固定等后續(xù)作業(yè)，以保證“海葵一號”在海上運(yùn)輸過程中的安全穩(wěn)定。
“海葵一號”裝船在國內(nèi)海洋平臺裝船中首次成功應(yīng)用水下精確定位技術(shù)，就位精度達(dá)到世界先進(jìn)水平，本次裝船涉及的技術(shù)方案、計算分析、操作控制等全部由我國獨(dú)立完成，開創(chuàng)了我國全流程自主實(shí)施超大圓筒型浮式生產(chǎn)裝備裝船作業(yè)的先河。
創(chuàng)新形成國內(nèi)首次“深水導(dǎo)管架平臺+圓筒型FPSO”開發(fā)模式
“海葵一號”裝船完成后，將于近日運(yùn)往珠江口盆地的流花油田進(jìn)行回接安裝，航行距離超過1200海里，安裝完成后漂浮在水深324米的大海上工作，每天能處理約5600噸原油，與亞洲第一深水導(dǎo)管架平臺“海基二號”共同服役于我國第一個深水油田——流花11-1油田，創(chuàng)新形成國內(nèi)首次“深水導(dǎo)管架平臺+圓筒型FPSO”開發(fā)模式，為我國深水油氣田高效開發(fā)提供全新方案。
新裝備自主研發(fā)帶動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展
“海葵一號”高度集成了超700臺關(guān)鍵設(shè)備，這些設(shè)備中大約九成都是由我國自主設(shè)計制造的。
劉華祥介紹，“海葵一號”實(shí)現(xiàn)海陸一體化智能中控系統(tǒng)、天然氣雙塔工藝脫硫系統(tǒng)、大容量液壓潛沒泵等15項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備自主化應(yīng)用，并在國內(nèi)海洋平臺首次采用新型天然氣脫硫裝置和雙燃料發(fā)電機(jī)，能夠充分利用油田伴生氣，有效提升海上油田的綠色節(jié)能水平。
劉華祥說，我們開展了大規(guī)格錨鏈、貨油泵、監(jiān)測控制設(shè)備、工藝處理設(shè)備等10余套國產(chǎn)化設(shè)備的定向攻關(guān)，彌補(bǔ)了國內(nèi)海洋工程行業(yè)的短板，帶動了包括鋼鐵、高端新材料研發(fā)、重大裝備和高端設(shè)備制造等產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
“海葵一號”的全自主獨(dú)立設(shè)計建造，對全產(chǎn)業(yè)鏈起到引領(lǐng)作用。目前，我國已完全具備了3000米水深以內(nèi)的海洋油氣工程裝備的自主研制能力，海洋深水油氣裝備自主設(shè)計制造水平也正逐步進(jìn)入世界第一陣營。
（中國科技網(wǎng)綜合科技日報、新華社、央視新聞客戶端等）
