57年前,國際巨頭殼牌在墨西哥灣應用了世界上第一條全液壓軟管臍帶纜。
57年後,寧波企業東方電纜製造出我國首條大長度海洋鋼管臍帶纜,即將應用於南海深水油氣田文昌項目。
深入海底,連接陸地與海洋,臍帶纜被稱為「深海生命線」,可謂「國之重器」。57年間,歐美企業壟斷了深海油氣勘採領域核心裝備技術。
十年磨一劍。6月20日,由寧波東方電纜股份有限公司自主研發、設計、製造的大長度海洋臍帶纜正式交付。這意味著中國在高端海洋裝備製造上取得重大突破,將逐步擺脫核心水下裝備主要依賴進口的現狀。「深海生命線」,中國無須再仰仗他人,其背後的戰略意義,不言而喻。
艱難困苦,玉汝於成。交付當天,寧波東方電纜股份有限公司總工程師周則威心裡久久無法平靜,十年逐夢終有碩果,酸甜苦辣湧上心頭。「在高精尖細分領域打破外國壟斷,雖然只邁出了一小步,但是我們看到了前方的光亮。」周則威感慨道。
黨的十九大報告提出,要堅持陸海統籌,加快建設海洋強國。習近平總書記始終關注海洋經濟發展。今年6月12日他在山東考察時強調:「發展海洋經濟、海洋科研是推動我們強國戰略很重要的一個方面,一定要抓好。關鍵的技術要靠我們自主來研發,海洋經濟的發展前途無量。」
「臍帶纜成功實現國產化應用,詮釋了寧波企業積極助力國家海洋發展戰略的擔當。」周則威動情地說,「中國要實現海洋強國夢,勇攀核心科技高峰,我們更有信心了!」
自主創新,白紙作畫
我國海洋油氣勘採起步較晚。隨著海洋強國等戰略規劃相繼出臺,近年來,深海勘採技術快速發展。
臍帶纜,如同嬰兒維繫在母體上汲取營養的那根生命之帶,為深水油氣田的上部平臺控制設施和水下生產系統裝備提供電力、通信、液壓動力和化學藥劑通道等連接。通過它,人們在鑽井平臺上,就能精確操控海面之下的深海機器人,實現勘採作業。
為了打破國際巨頭的行業壟斷,2009年,已成為國內最大海底電纜生產企業的東方電纜,與中海油公司攜手攻堅,進入行業最前沿的臍帶纜領域。
「我國使用的臍帶纜全部依賴進口,主要購自美國、挪威、英國的4家臍帶纜製造商。」中海油文昌項目經理王會峰說,以中海油荔枝灣3-1項目為例,進口一根70多公裡的臍帶纜就花費了5億元人民幣。
「研發臍帶纜,需要投入大量人力、物力和資金,單靠一家企業,是幹不成的。」作為項目負責人,東方電纜副總工程師俞國軍深有感觸。2009年,由東方電纜主要承擔的「水下生產系統臍帶纜關鍵技術研究」課題被列入「十一五」國家863計劃。該公司院士工作站,與中海油研究總院、大連理工大學、上海電纜研究所等單位相繼開展技術合作。
國家平臺的搭建,助力研發團隊不斷攀登技術高峰。聯合科研院所和高校,一支由30餘人組成的「產學研用」協同創新研究團隊由此誕生,不斷攻克臍帶纜設計、製造和測試中的關鍵問題。
生產臍帶纜難,究竟難在哪裡?作為核心團隊成員,項目技術總監陳凱最有發言權。「細分領域高精尖項目,國外有著上百年的技術沉澱,我們則在白紙上作畫。製造臍帶纜,首先要建立生產線和測試平臺。這些,在國內都是空白。」
測試演算、建立模型、生產樣纜……臍帶纜的設計要兼顧供電、通信、液壓等功能,還要滿足複雜海況的動態響應要求,其材料強度、抗腐蝕和抗滲透要求極高。陳凱介紹:「2010年,我們從國外進口了1000萬元生產設備,進行改造升級。光摸索臍帶纜的核心製造技術,團隊就花了3年多的時間。經過上百次測試,最後總結出了經驗。」
掌握技術,還要投產。從技術到設計,再到製造環節,環環相扣。臍帶纜由鋼管、電纜、光纜等13個單元組成。如何一次成型,是要攻克的最大難關。陳凱解釋:「如果說生產傳統電纜是擰麻繩,製造臍帶纜就是拼積木。」
2015年盛夏,暑熱難耐。項目進入攻堅期。高30多米的生產設施猶如一座巨塔,傳送帶上,樣纜不斷被送至頂層。俞國軍帶領技術團隊,連續幾個晝夜不停,在力學方面進行反覆演算,進行仿真測試,最終取得突破性進展。
「大連理工大學、浙江大學寧波理工學院等院所,不斷為課題提供軟體支持,中海油研究院總院在技術上給予分析指導,多方合作,才有了今天的成果。」俞國軍說。
十年堅守,勇攀高峰
生產臍帶纜,研發投入巨大。項目上馬之初,東方電纜企業內部多數人不看好。
「市場競爭激烈,企業首先要生存。在細分領域,訂單少、回報少,研發臍帶纜,需要多久時間、需要投入多少,無法估算。」東方電纜總經理夏峰迴憶,2009年公司計劃涉足高端領域時,反對聲音很大。「有不少人提出,與國外高端海洋纜巨頭『搶飯碗』很可能竹籃打水一場空。大長度臍帶纜製造,要求高、難度大,攻克這一世界性難題困難重重。」
決策定下後,東方電纜斥巨資引進一流設備,加大科研投入。近十年間,研發總投入已過億元。夏峰說:「這十年,臍帶纜在經濟效益上對公司幾乎是沒有貢獻的。如果決策層在中途有一點點猶豫,這個項目就黃掉了。」
不斷學習消化國外製造技術,承擔國家科技項目,與國外設計公司合作,最終東方電纜形成了臍帶纜的產業化和系統維護能力。
2016年,通過國際招標,東方電纜作為國內唯一的臍帶纜製造商,同國外4家企業激烈競爭,最終成功獲得了中海油文昌項目總長23.047千米的臍帶纜訂單。
在第三方機構半年時間的跟蹤測試下,這條直徑126毫米、設計應用水深500米、總重超700噸的臍帶纜,成功研製並交付。俞國軍自豪地告訴記者:「臍帶纜國產化以後,在國際市場上具有價格優勢,可以降低30%至40%的成本,設計和生產周期也大大縮短。」
「我們邁出了第一步,接下來的路還很長。」俞國軍說,在「十一五」和「十二五」國家863計劃推動下,公司已經具備臍帶纜產業化的能力。「現在我們的技術只達到設計應用水深1000米,國外先進企業已經達到3000米。『十三五』國家863計劃正在實施,我們正在全力突破應用水深2000米。」
「臍帶纜的國產化,為我國海洋工程裝備的國產化和南海深水油氣田的勘採以及遠期可燃冰的開發提供了技術保障。」中海油有關負責人表示,這對深水油氣田的高效開發和保障我國能源安全具有重要的戰略意義。
海底「蛟龍」從寧波騰起,打開了深海油氣勘採領域壟斷的缺口。深海之下,曙光已現;海洋強國,逐夢不止。
首席記者厲曉杭
北侖記者站顧霄揚陳盛竹