我国自主研制的首艘插销式自升自航抢险打捞工程船即将出海 广州智造“华祥龙”号是怎样炼成的
8月18日，“华祥龙”号（H6018）在广州签字交付。通讯员供图
烈日炎炎，“华祥龙”号（H6018）正在进行出海前最后的“整装”。8月28日，它即将奔赴阳江执行自己的第一次任务。这艘由中国船舶集团旗下黄埔文冲公司为广州打捞局建造的大船长着“四条腿”，是我国自主研制的首艘插销式自升自航抢险打捞工程船。
从外形上看，这艘船总长130米，配有4套液压插销式双动环梁升降系统和冲桩系统，单桩最大举升能力5600吨，具有固桩站立、船体不受海浪和海流影响、恶劣海况下无需撤场避风、打捞窗口长和作业效率高等特点，与常规打捞起重船相比，不仅节省撤场避风来回调遣和定位所需时间，而且适用于浮式船舶无法作业的恶劣海域，是打捞作业的又一重要装备。
要打造这么一个“大家伙”可不容易。据介绍，“华祥龙”功能集成、系统复杂，项目整体的工作量相当于常规海工项目的3倍。3个月完成370公里电缆敷设，8天6吊完成桩腿接桩，7台发电机组从动车到自动电站结束仅用65天，进口设备全部由我国工程人员自主调试……“华祥龙”号成功的背后有着不少打破“不可能”的努力。
南方日报记者宾红霞通讯员邹继翠
身兼两职
海上作业如履平地
“这艘船首要定位是插桩式抢险打捞工程船，服役后主要用于广州打捞局辖区海域的应急清障和抢险打捞作业；其次它还是一个多功能的海上作业平台，可以用于近海风电场风机安装同时兼顾海底管线维修、平台维修、平台生活支持和近海各类结构物的吊装工作。”广州打捞局“华祥龙”号监造组组长李英强介绍。
与传统打捞船相比，“华祥龙”号最引人瞩目的是它的四条“大长腿”。从全球范围看，“长腿”的自航船舶都是屈指可数的。“华祥龙”四条笔直修长的大长腿高90米，配有4套液压插销式双动环梁升降系统和冲桩系统，单桩最大举升能力5600吨。
李英强介绍，现有的打捞船都是浮式起重船为主，作业时候漂浮在海面上，有效作业时间和作业效率受海况影响比较大。“华祥龙号4个90米长的圆柱形桩腿，配备了一套5600吨液压插销式升降系统，在常规作业工况下，首先将4个桩腿下放至海床，然后利用液压升降系统将船顶升至船体离开水面6—8米，这样一来就可以消除施工作业期间海浪和潮流造成的船体晃动。
因为有了四条“大长腿”，“华祥龙”号依靠自身DP2在海上精准定位后，就能靠桩腿牢牢站立在海上作业点，作业水深（包括潮差）可达50米。与常规工程船相比，不仅节省撤场避风来回调遣和定位所需时间，而且适用于浮式船舶无法作业的恶劣海域。
通常来说，海洋工程平台一般没有自航能力。但“华祥龙”动力配置却堪称“豪华”。该船采用全电力驱动全回转舵桨推进方式，艉部设置三个3800kW的全回转主推进器，艏部设置三个约2000kW的艏侧推装置。该船电站由5台3200kWe、2台1600kWe主发电机，1台600kWe应急发电机组组成。主发电机组柴油机废气在经过SCR系统处理后，可满足IMOTIERIII的要求，可实现全天候低碳和绿色环保作业。
此外，船舶甲板作业面积约2800平方米，艉部左舷设置绕桩式起重机2台，起重作业能力1200吨/350吨，全船可变载荷不低于5000吨。本船具备起重、运输、储存及补给等抢险打捞功能，是当之无愧的海洋工程作业的多面手。
内涵十足
关键设备实现国产化
“华祥龙”号外形备受关注，更值得关注的是其“内涵”。作为我国自主研制首艘插销式自升自航抢险打捞工程船，该船关键设备均实现了国产化。
“"华祥龙"号配备了由中国船舶集团武汉船机自主研发设计制造的连续型双动环梁液压插销升降装置。武汉船机是国内升降系统领域产品种类最齐全且交付业绩最丰富的专业海工设备供应商，其为该船配套的升降系统单桩额定举升能力5600T，单桩风暴支持能力9200T，各类技术指标均处行业领先地位，该升降系统可将整船及搭载的货物进行整体抬升，实现船体与海平面的分离，为海上打捞作业提供了相对安全可靠的环境。”中船黄埔文冲船舶有限公司造船事业三部物资部副部长易正生表示。
此外，该船的核心设备1200T和350T吊机，是由上海振华重工自主设计研发并生产制造。“振华重工在浮式起重船方面起步较早，具备船用起重机全产业链设计、配套和制造能力。“华祥龙”1200T绕桩吊结构紧凑，整机大规模采用高强钢制作，有效地降低了吊机的自重。单钩1200T吊重，具备了独自翻桩能力，能够独立完成原本需要两台吊机才能完成的海上风电及打捞作业。”易正生说。
起重机是该船核心配件，由南通振华重型装备制造有限公司负责安装。为了保证生产节点，项目组提前策划，24小时不停歇排班作业，利用连续吊装、转运底盘及臂架的间隙进行其他件卸船。为了降低现场吊装难度，项目组改进利用滑轮轴进行吊装的传统工艺，专门设计了永久吊耳，即将吊耳与结构主板一体式下料。这样既避免吊装工作与滑轮组安装的冲突，又避免了吊装后需要在人字架顶部进行高空滑轮安装的麻烦。历时3天3夜顺利完成2台起重机的卸船、总装工作。
“船上7台发电机调试19800千瓦，正常调试周期需要近3个月，但是我们从发电机动车到整个电站结束仅仅花了65天时间，中间还穿插完成机舱打磨油漆、绝缘敷设等。”中船黄埔文冲船舶有限公司造船事业三部生产运行部建造管理室建造师、H6018船总建造师赵登海表示。
“整个调试期间，没有外国工程师参与，全部由我国工程师自主完成，作业期间分2班，遇到程序通讯问题，通过现场视频等方式与国外工程师进行沟通，做到"不等不靠不要"。”赵登海补充道。
屡破记录
建造过程因地制宜、见缝插针
“华祥龙”号功能集成、系统复杂，项目整体工作量相当于常规海工项目的3倍。该船于2018年5月21日签订建造合同，2018年11月16日开工，2020年1月10日下水，7月6日—14日航行试验，8月18日交付。面对新装备研制、疫情等困难，参建人员突破了一个又一个的技术难点。
“华祥龙”号是我国自主研制的举升能力最大、配置最高的插销升降式自升自航抢险打捞工程船，其升降系统也是目前国内单桩举升能力最大的液压插销升降系统。四条桩腿各配置一套连续型升降系统，每套升降系统由独立泵站、上下两层共16条油缸以及若干电控柜等组成。
“该升降系统与以往系统不同，油缸布置在主甲板上，接口复杂，调试难度大。”赵登海说，历经二十个日夜，该升降系统终于顺利完成站桩和预压载功能试验。
桩腿及桩靴作为平台主体唯一传载结构，是整个平台作业性能及安全的基本保证。插桩式抢险打捞工程船桩腿直径4800mm，长度90米，板厚86mm，材质为E690，总焊缝长度达2410.8米。此类型桩腿与普通桩靴式桩腿最大的区别在于桩腿末端与桩靴连接刚度的差异。通过桩腿及桩靴结构强度分析及载荷工况研究，提高桩腿精度及插销孔精度控制，采用高效焊接工艺，保证了超大直径高强度钢桩腿的高精度要求。
“船长只有130米，但是设备所需要的电缆长度却长达380公里，如何将这些电缆"见缝插针"放上船，我们也想了很多办法。”中船黄埔文冲船舶有限公司设计中心设计一部电气设计二室主任、H6018船总工艺师唐彪表示，“华祥龙”号船型较为狭长，设备较多，为了能将所有的设备合理安排，船东、设计、建造方多次商讨并对模型作出多次修改，最终才确定解决方案。
“华祥龙”号还创造了黄埔文冲船厂的多个“第一”。比如，首次完成坞内浮态搭载。赵登海介绍，该船原本在2.2万吨重载滑道搭载。由于其“完全体”重量达2.6万吨，超过滑道负载，部分搭载工作被全排在下水后进行。3月17日-28日，施工人员用船坞900吨龙门吊、600吨龙门吊完成“华祥龙”785吨上建，二、三段桩腿，350吨绕桩吊（实重310吨）、1200吨绕桩吊（实重820吨）等12项大型吊装工作，仅用时11天。
在“华祥龙”号下水后，项目组又创造了一个又一个的新速度、新纪录。电装作业区仅用3个月完成370公里电缆敷设，4月15日发电机顺利动车；搭载作业区8天6吊，于5月29日完成桩腿接桩工作；船装作业区6月8日完成2台吊车钢丝绳安装，使原计划的1个月工期缩短了近一半的时间；机装作业区24小时不间断串油，7台发电机组从动车到自动电站结束仅用65天。
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