最精确的“拼积木”
2009年4月20日,第358天,在外高桥造船厂一号船坞举行铺底仪式,“海洋石油981”开始吊装。
对于“海洋石油981”来说,总体建造过程就像拼积木:首先将其分解成为200多个100多吨的分段进行建造;完成后运输至外高桥一号船坞的组装平台,再组合成为几百吨重的总段;最后通过1000吨级的龙门起重机吊装在一起。
这个过程的名称像个音乐术语——“节拍式总段连续搭载法”,也就是不同部分按照不同的规律进行拼装。
比如浮箱一共吊装了20次,间隔大约10天;浮箱上的立柱吊装12次,间隔20天;到最后甲板作业平台,则是每3天左右吊装一个部件。
“吊装完成一部分后,立刻把大型设备也吊进去安装,然后再吊装上边的总段。比如四个立柱里都分为几层,装有不同的设备。”张伟说,所以“节拍”要拿捏精准。
吊装84米高、1000吨重的井架,是整个过程中最具挑战性的环节之一:浮吊装船要把分成几节的井架一段一段对应吊装好,“上下两个部分就有六个安装点,要分毫不差地吊在一起。两个部分都是在海上浮动的,处于动态之中。”陈刚回忆说。
最终这个环节用时500分钟,效率每小时96吨;吊装效率最高的是浮箱,每小时138吨。
如果从建造工艺上说,最大的挑战也许是主甲板。
这是一个比标准足球场还大的平台,它面临的问题是:如果在制造时处于完全水平状态,一旦安装到立柱上,中间部分受重力等原因就会下坠,成为一个中间下凹的弧面。
研究了两个月,最终的解决办法是:先用计算机精确模拟吊装到立柱上后、每增加一个建筑所受的力。
根据这些数据,在建造时使甲板有一个上凸的弧面。等吊装完毕,叠加上井架、生活楼等大约2000吨的建筑、装备,乃至以后搭载的装备,凸起正好受力压平。
如此巨大的甲板,是为了满足创纪录的可变载荷:9000吨。
陈刚说,可变载荷大,不仅可以使 “海洋石油981”携带更多的柴油和生活补给,增加平台的自持能力,而且可以在主甲板面堆放更多的钻井工具和设备,更高效地完成勘探任务。
“海洋石油981”可以在水深3000米的地方作业,最深可达一万米。
与复杂的工艺相比,陈刚觉得,在“海洋石油981”的建造过程中,更多遭遇人的挑战。
整个建造过程,使用了600万个工时,也就是600万人同时工作一小时的工作量。在2009年建造高峰期,平均每天有1200人在现场施工,最高时达到1500人。
“说实话,应该是与近20年的教育有关,培养技能工人的体系基本没有了。现在找到熟练的机电技能工人很难,这在很大程度上制约了我们的发展。”陈刚说。
外高桥造船厂在2005年就达到了年产800万吨的数量级,负责这些船舶调试的是一个140多人的团队。
而在“海洋石油981”最后的调试过程中,这一个项目就要上100人。
张伟说,在“海洋石油981”项目中进行高强度钢焊接的工人,月收入略超1万元,“成熟的技术工人,过去几年国内还是很缺乏的。这些年随着海工装备的发展,我们自己培养,由老师傅带着,给他们烧焊,让他们学习。”
他说,从技校毕业的新手到可以上台面对高强度钢,需要练习过成百上千块钢板。
“海洋装备的影响太大了。”曾在1958年组建中国第一个海洋物探队的刘光鼎说,在向西方学习先进技术的同时,重视本国基础工业的发展,更要注重培养基础工业人才,“很多高端设备都是手工制造的,我们需要有高端的技术工人。”