焦點訪談:隱形冠軍 技高一籌 揚帆而上
央視網消息(焦點訪談):萬(wan) 噸巨輪在大海上航行時,需要一個(ge) 強勁有力的“心髒”,也就是發動機。同時,為(wei) 了保證穩定性和行駛安全,船上還需要有一個(ge) 能夠根據船舶裝載狀態進行裝載和排放的壓載水係統。這兩(liang) 個(ge) 裝置都是船舶製造的核心技術。經過多年攻關(guan) ,我們(men) 不僅(jin) 掌握了國際領先的技術,產(chan) 品在全球的市場占有率也處於(yu) 領先水平,有的產(chan) 品甚至是占了百分百的市場。這是怎麽(me) 做到的呢?
上海臨(lin) 港工業(ye) 區,中國重要的船舶動力製造基地。巨型集裝箱船的超級“心髒”,也就是發動機,正在這裏打造。
中船動力集團前身是上海船廠的柴油機事業(ye) 部和滬東(dong) 造船廠的柴油機事業(ye) 部。在改革開放以前,由於(yu) 生產(chan) 設備和技術的限製,當時我國隻能生產(chan) 一些小型的船舶發動機,產(chan) 品的性能不高,不具備國際競爭(zheng) 力。
改革開放後,我國開始引進國外的技術專(zhuan) 利,引進大量先進的數控裝備,船用發動機的製造技術和生產(chan) 方式發生了革命性變革。
中國船舶中船動力(集團)有限公司黨(dang) 委副書(shu) 記、總經理邵煜:“隨著中國船舶工業(ye) 開始贏得海外訂單,我們(men) 的船用動力發動機跟著中國的出口船走向了世界,逐步打破了世界市場壁壘。”
憑著過硬的產(chan) 品質量和生產(chan) 規模,中國生產(chan) 的船用發動機在國際市場的占有率逐步提升,但當時的設計和核心技術都沒有掌握在我們(men) 自己手中。
黨(dang) 的十八大之後,我國的船舶動力行業(ye) 全麵轉向自主創新、自主研發,步入快速發展的階段。
2015年,當時的中國船舶工業(ye) 集團公司收購了海外一家設計公司,建立了自己的海外設計團隊,開始了自主研發大尺寸缸徑船用發動機的征程。在這段征程上,中國在不斷刷新著尺寸和重量的世界紀錄。
2015年底,中國船舶集團接到了法國達菲海運集團的一個(ge) 訂單,想要開發出世界上首個(ge) 能使用柴油和液化天然氣雙燃料低速發動機的巨型集裝箱船。這雙燃料發動機研發的艱巨任務,就交給了中船動力。
雙燃料發動機采用的是一套雙燃料係統,在係統切換時,液化天然氣將會(hui) 逐漸取代燃油,成為(wei) 發動機的核心燃料。在保證動力的前提下,它的二氧化碳排放可以減少20%,顆粒物、硫氧化物的排放量可以減少99%。
經過中船動力海內(nei) 外設計團隊的通力協作,經過將近兩(liang) 年的漫長的設計過程,2017年下半年,雙燃料低速發動機進入製造環節。
經過四個(ge) 多月的緊張工作,克服了一係列機械故障、係統聯動等問題,整個(ge) 機器的狀態趨於(yu) 平穩。
邵煜:“就當我們(men) 認為(wei) 這台機器已經快要成功的時候,一個(ge) 重大問題擺在了我們(men) 麵前。這是一個(ge) 非常難於(yu) 突破的國際性難題,我們(men) 在測試的時候,發現缸套快速磨損。”
汽缸缸套的快速磨損是發動機的致命傷(shang) ,而對於(yu) 世界第一台巨型雙燃料低速發動機來說,這更是一個(ge) 從(cong) 沒碰到過的重大難題。
為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 難題,中船動力的研發團隊、工程技術人員、一線工人和設備供應商,組成了龐大的聯合研發團隊,光團隊的核心人員就有近百人。
一個(ge) 方案一個(ge) 方案去實踐,每一次方案的修改,都意味著推翻重來和巨大的工作量。
邵煜:“一個(ge) 氣缸套的重量將近20噸,而氣缸套上麵還組裝有氣缸蓋、排氣閥、噴油器等一係列組件,加起來大約就有一百多個(ge) 。”
一台柴油機12個(ge) 缸套全部換下來,24小時不停,最快也要2到3天時間。
一次次修改方案,一次次重新製造、反複調試,整個(ge) 團隊通力協作。
在各方共同努力下,2020年5月,世界首台最大的船用雙燃料低速發動機終於(yu) 研製、安裝成功,並通過了法國船東(dong) 的驗收。
這款發動機的成功隻是中船動力在船舶發動機製造領域不斷迎接挑戰、不斷超越自我的一個(ge) 縮影,經過不斷開拓,如今中船動力生產(chan) 的各種型號大型雙燃料發動機已經完全領先於(yu) 世界,在這個(ge) 產(chan) 品領域,市場占有率為(wei) 百分之百。
船舶在航行時,為(wei) 了保證穩定性和行駛安全,會(hui) 根據船舶裝載狀態進行壓載水的裝載和排放。船舶壓載水是造成海洋外來有害生物入侵的主要傳(chuan) 播途徑。
2004年,國際海事組織通過《壓載水管理公約》,規定所有遠洋船舶必須安裝壓載水管理係統。
青島雙瑞海洋環境工程股份有限公司黨(dang) 委書(shu) 記、總經理付洪田:“2004年《公約》提出以後,全球沒有一個(ge) 成熟的壓載水處理技術。當時我們(men) 有一個(ge) 技術叫電解製氯技術,已經在核電站和火電站應用了將近20年,非常成熟的技術,感覺到我們(men) 有能力在中國帶頭率先突破這個(ge) 技術。”
2006年,青島雙瑞正式立項,成立研發團隊,開始研製壓載水管理係統。研發團隊信心滿滿,但實際工作一開始,他們(men) 就發現自己想簡單了。
付洪田:“要求是完全不一樣的,船上空間非常小,體(ti) 積縮到了幾十倍。”
研發團隊深入到各種船上去實地考察,了解船舶各種設備和布置格局,經過半年多的研發,經過無數版的設計和技術創新,把各個(ge) 部件體(ti) 積縮小,攻克了體(ti) 積的難題。
體(ti) 積的縮小隻是第一個(ge) 攔路虎,更大的難題還在等著他們(men) 。
付洪田:“這個(ge) 技術有一個(ge) 副產(chan) 物是氫氣,它有爆炸的危險,在陸地上比較空曠。我們(men) 通過一些簡單的手段,把氫氣稀釋掉,但船上是個(ge) 密閉的空間,所以不可能自然稀釋掉。如果氫氣聚集,見到明火就會(hui) 產(chan) 生爆炸,所以這個(ge) 是非常大的安全隱患,怎麽(me) 確保安全?”
青島雙瑞海洋環境工程股份有限公司副總經理郭宇:“我們(men) 進行了大量實驗方法的論證,在電解的過程中把氫氣收集起來並不容易,大家就設計了一個(ge) 收集裝置,采用了很笨的方法。我們(men) 上麵用手動葫蘆拉動,讓氫氣隨著設備的提升進到收集裝置裏麵去,很多人做一天試驗下來,整個(ge) 胳膊都是酸的。”
正是通過這種笨拙的人工的辦法,技術人員確定了利用旋風分離來除掉氫氣的技術路徑。
付洪田:“專(zhuan) 門設計了旋風的除氫設備,增加了風機,所以使它強製排風,加上這個(ge) 設備,一個(ge) 是設備的複雜度增加了很多,第二個(ge) 成本增加了很多,但是為(wei) 了安全我們(men) 義(yi) 無反顧。”
郭宇:“最終的效果也證明,實船的除氫效率達到了99%以上,這也充分證明了我們(men) 的產(chan) 品在實船應用中的可靠性和穩定性。”
經過兩(liang) 年的攻關(guan) ,攻克了一係列關(guan) 鍵技術。2008年,青島雙瑞設計製造出第一台樣機。
經過兩(liang) 年漫長的實際應用試驗和各種考核,2010年9月,中國青島雙瑞的壓載水管理係統獲得國際海事組織的最終批準,完全擁有中國自主知識產(chan) 權的船舶壓載水管理係統從(cong) 此誕生。
付洪田:“我們(men) 的壓載水到現在已經更新到第三代了,第三代的技術和前兩(liang) 代相比,一個(ge) 是體(ti) 積更小;第二個(ge) 性能更可靠,運行更穩定;第三個(ge) 降低成本,現在成本大大下降。”
郭宇:“在全球,我們(men) 還建立了五大售後服務中心,覆蓋全球七十多個(ge) 港口和地區,可以為(wei) 我們(men) 的客戶提供高效快捷的商船服務。”
在船舶壓載水管理係統這個(ge) 領域,中國與(yu) 世界其他國家同步研發、同台競爭(zheng) 。憑著過硬的產(chan) 品質量和售後服務,青島雙瑞的船舶壓載水管理係統的綜合市場占有率,在全球排名第一。
黨(dang) 的二十大報告指出:必須堅持科技是第一生產(chan) 力、創新是第一動力,深入實施創新驅動發展戰略,開辟發展新領域新賽道,不斷塑造發展新動能新優(you) 勢。這幾年,我國已經成為(wei) 了世界第一造船大國,每年全球建造船隻的將近一半是中國製造。正是依靠自主創新,中國的船舶產(chan) 業(ye) 實現了從(cong) 跟跑到並跑,一些產(chan) 品甚至達到領跑,而在創新驅動下,我們(men) 也正在一步步實現由造船大國向造船強國的華麗(li) 轉變。
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