《瞭望东方周刊》第547期封面

　　原问题：为南海而生——你所不知道的“海洋石油981”

　　“海洋石油981”制作记

　　通过计划和制作上的严酷要求，即即是三五千吨的船只正面撞击“海洋石油981”，也很难使其产生推翻等状况

　　《瞭望东方周刊》记者山旭葛江涛/上海报道

　　三年多前“海洋石油981”交付时，对付大大都中国人来说，它还只是国度重大设备制造规模中不太引人注目标一个。

　　包罗这座复杂装备有点拗口的正式名称：第六代深水半潜式钻井平台，听起来也让平凡人一孔之见——总之，它很大，能在很深的海洋中钻井，大概仅此罢了。

　　现在，“海洋石油981”已像南海礁盘上那些岿然不动的主权碑一样，成为中国在这片海洋存在的象征。

　　让我们把眼光暂且从西沙移开，投向位于上海浦东的上外洋高桥造船有限公司——“海洋石油981”的降生之地。

　　自2008年4月28日切割第一块钢板，到2011年11月30日举办海上移交，约莫1000天的“海洋石油981”制作、调试进程，凝结了中国人对付海洋的空想、领略，尚有与海洋有关的伶俐与技能。

　　虽然，不可是这1000天的全力。向前，人们至少可以追溯到2002年开始孕育的跟踪项目，以致上世纪70年月末中国对付此类平台的第一次重大实行。

　　由此向后瞻望，那些具有更宏大幻想的制作者，正急于补充“海洋石油981”的一些缺憾，实现未尽的祈望。

　　为海洋权益奠定

　　时刻回到2002年春天，也就是“海洋石油981”正式动工6年之前、平台交付10年之前。

　　方才到外高桥造船有限公司报到几个月的上海交大布局力学博士结业生陈刚，被选中参加一个重大项目：“新型多成果半潜式钻井平台研制”。

　　它是原国防科工委提出的“十五”高技能船舶科研打算48个重点项目中的一个。

　　现在看来，“新型多成果半潜式钻井平台研制”揭开了中国进军深水开拓的序幕。值得留意的是，就在2002年，中国新增石油产量的85%来自海洋。

　　只是其时，大大都人还未存眷到它打开的全新天下。

　　因为国际油价低迷和其他伟大身分，此前20年中国的先辈深水海洋钻井平台一向处于空缺状态，这也是其时整此中国海洋工程低迷状况的一个缩影。

　　固然拥有广袤的海域和富厚的海洋能源，但中国上一次对深水半潜式钻井平台的实行还要追溯到1983年，其时由上海船厂制作了最大事变水深200米、最大钻井深度6000米的“勘察三号”。

　　1974年，日本开始在东海中国海疆私自举办能源勘察。国务院和原地质矿产部启动“勘察三号”项目，以守护中国海洋主权和海洋资源权益。

　　作为2.5代深水半潜式钻井平台的“勘察三号”制作历时十年，时代经验各类曲折。“但它照旧到达了其时的国际先历程度。”这个项目标主持者之一、后任疆域资源部海洋办公室副主任的萧汉强对《瞭望东方周刊》说，“勘察三号”其后还租借给美国、俄罗斯，在环球各地事变。

　　至今仍在服役的“勘察三号”很好地完成了国度赋予它的义务：它在东海的事变，奠基了今天中国东海系列海上油气田的基本。

　　个中，“勘察三号”完成的最深井就是位于东海的“天外天一井”，它以5000.3米的深度，持久地保持着中国海底油气井的最深记载。产量最高的则是东海“平湖四井”。

　　从此约20年间，中国在这个规模的技能程度，由“勘察三号”时的天下火线，一向掉落到国际第三团体。　

　　“西欧是第一团体，掌控了主流海工设备的根基计划,韩国、新加坡是第二团体,是海工设备制造的主力军。”现在已经接受外高桥造船厂副总工程师的陈刚说，“其拭魅这段时刻，国际海工设备制造也在慢慢举办财富转移，从西方国度转移到亚洲，韩国的海工设备制作也正是从80年月中后期慢慢获得成长,并在新世纪开始发力快速生长起来的。”　　

　　到2002年，陈刚他们和中国船舶及海洋工程计划研究院、上海交通大学等单元启动“新型多成果半潜式钻井平台研制”时，手上险些是一片空缺。

　　“开始这个课题首要使命是跟踪，就是相识其时国际上最先辈的计划水准是什么样，搞深水半潜平台必要攻陷哪些要害技能,其时照旧以第五代平台为主。”陈刚说，作为一种以深水为主的先辈钻井平台范例，深水半潜式钻井平台自1962年呈现，代际之间首要以平台的事变水深、可变载荷、钻井手段等为分别原则。

　　2002年为研制“新型多成果半潜式钻井平台”，陈刚随外高桥造船有限公司的高层率领到新加坡调研。该国事环球最强盛的深水钻井平台制造地。

　　“我们在船坞里看到了一座平台，是第五代。其时看到它的那种神色，就是完全没有想到我们也会在不久的未来能制作一个，由于其时感受差距太大了。”陈刚说。

　　就在2001年，被称为中国海洋地质之父的中科院院士刘光鼎上书中央，提出“油气二次创业”的提议。

　　除了采纳新的能源勘查理论，这份陈诉显现了中国之前油气勘察与产出之间的庞大差别，也警示中国将面对更严峻的能源挑衅。

　　从此，一系列能源勘察、开拓的课题、项目立项。

　　“从‘十五’末期开始，国度对海洋能源开拓投入加大。接下来的‘十一五’时代，国防科工委、国度科技部‘863’打算再次投入经费，以我国南海油田的实质性开拓项目为依托工程，对深远海油、气开拓设备的要害技能举办更深入的研究。”工信部高技能船舶科研打算海洋工程设备专用体系和装备专家构成员肖文生对《瞭望东方周刊》说。

　　用一万张片子“体检”

　　2006年炎天，距“海洋石油981”正式动工两年前。

　　外高桥造船厂30万吨海上浮式出产储油船制作现场，其时接受外高桥造船厂海洋工程部副部长的陈刚碰着了一位低调的访客。

　　对方来自中国海洋石油总公司工程建树部，其后接受“海洋石油981”的项目总司理。而陈刚本人，则成为外高桥造船有限公司“海洋石油981”项目标认真人。

　　“我们聊了一会儿，就谈到了中海油抉摘要制作这样一个设备。”他回想说，这是他第一次知道中国抉择制作第六代深水半潜式钻井平台，对方就是到外高桥造船厂来勘查船坞的。

　　对付这个动静，陈刚难掩欢快，他马上向船厂率领作了讲述。固然此前几年都在举办相干蕴蓄，但这个打算对付他们来说，照旧有些不测。

　　着实在2006年7月，国度科技部社发司曾在北京组织召开了“十一五”863打算“南海深水油气勘察开拓要害技能及设备”重大项目标实验方案论证会。

　　其时，由刘光鼎等9位院士，会同疆域资源部、中国海洋石油总公司、中船重工团体等单元，对这一重大项目标实验方案举办了咨询论证。

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　　作为其间一系列重大科研项目标代表，“南海深水油气勘察开拓要害技能及设备”的实验，被以为对付满意中国深水海洋油气资源勘察开拓的重大需求、使中国深海油气勘察开拓技能实现超过式成长，意义重大。

　　院士们的意见是“尽快启动”。这个重大项目标2.43亿元投入中，一部门就流向了“海洋石油981”的要害装备和技能。

　　而此前，原国防科工委、发改委、科技部等已有多少投入。

　　“我们60%多的油气依赖入口，假如再不重视海洋，一旦有突发环境，路上的汽车都得停。”刘光鼎院士对《瞭望东方周刊》说。

　　一向参加“中国第一船厂”竞争的外高桥造船有限公司，自上世纪90年月末成立伊始，就确定了船舶与海洋工程并举的成长之路。2003年外高桥造船有限公司交付的创立以来的第一个项目，就是海洋工程项目——海上浮式出产储油船，即凡是所说的FPSO。

　　2002年至2004年，在陈刚于外高桥造船厂事变的前3年间，外高桥造船厂就交付了两个代表性的海洋工程设备：15万吨、16.2万吨的“海洋石油111”和“海洋石油113”两艘FPSO。

　　而在“海洋石油981”之前，陈刚碰着的最大挑衅就是2007年交付的30万吨FPSO“海洋石油117”。

　　除了吨位更大，对付陈刚和他的团队来说，最大差异着实是整个计划制作流程中的风雅和严谨。

　　这艘FPSO由美国康菲公司订造，用于这家公司和中国海洋石油总公司连系开拓的海上油气田项目。

　　“前两个项目做完，我们团队认为至少在FPSO这方面没什么太大的技能难度了。”陈刚回想说，但美国石油公司对付海洋工程设备计划制作的严苛要求，对他们来说具有“倾覆性”。

　　“许多文件从来没见过，类型和尺度无比具体，好比美国公司要求对全船每一个装备的维护和维修都必要作吊运说明，对全部的要害体系都在根基计划和具体计划上作风险评估。”陈刚说，另一方面，“咱们的职员大多是计划船舶身世，许多计划逻辑和思想都是从船舶计划移植过来的，不顺应国际化海洋工程项目对计划方案的安详性、操纵便利性等方面的高要求。”

　　着实，对付以制作散货船闻名的上外洋高桥造船有限公司来说，成长海洋工程设备不只是两条出产线这样简朴，而是造船文化和海工文化的斗嘴与磨合。

　　前者偏重于功效导向，按类型计划、采购，按图施工，检讨出功效；后者则出于对高投入、高风险等身分的思量，更偏重于进程导向，按措施干事，按措施出功效，全部的进程、环节和功效都必需可追溯。

　　至于制作进程与工艺，海洋工程带来的是完全不属于统一级此外挑衅。

　　“散货船的布局、钢板占空船总重的60%，装备、管线、电缆等占40%。海洋工程设备相反，也就是说装备、体系更多、更伟大，它的体系集成事变量是散货船的5倍以上，包罗装备和体系的安装、机器电气落成、预调试和调试等等。”陈刚举的一个例子是，一样平常轿车上有二三十个传感器，散货船有五六百个，“海洋石油981”上高出一万个。

　　在焊接完成后，一艘十几吨的散货船要举办无损探伤——也就是用相同对人体拍CT的方法查察焊接缝表层和内部是否存在缺陷——必要拍三五百张片子，而一样平常的海洋工程设备是照5000张阁下。

　　“海洋石油981”拍的片子高出一万张。

　　2006年8月，中国海洋石油总公司就第六代深水半潜式钻井平台发出投标意向征询函，正式确认了这个项目标存在。

　　2007年6月，外高桥造船厂提交标书。

　　2007年10月，中国海洋石油总公司正式与外高桥造船厂签约，时任上海市委书记习近平出席签约典礼。

　　以上，就是“海洋石油981”启动制作之前的故事。

　　焊接长度240公里

　　2008年4月28日，位于浦东北端的外高桥造船厂，数控等离子切割机切割了第一片原料，符号着“海洋石油981”正式开工。

　　制作“海洋石油981”的原料中有大量高强度钢，由于健壮和安详是对这个庞大装置的第一要求。

　　“海洋石油981”总计划师、中国船舶及海洋工程计划研究院海洋工程部副主任沈志平汇报《瞭望东方周刊》，“海洋石油981”的根基要求，就是顺应南海的海况。

　　好比，以百年一遇的风波作为计划基本，然后又用200年一遇的风波举办了模仿检讨，这相等于遭遇17级台风。

　　最终，在上海交大的海洋工程重点尝试室对几十种海况举办了模仿尝试，另外计较机还对1000多种海况作了模仿运算。

　　另一个要点是：“海洋石油981”有伟大的锚泊体系，也就是用船锚举办停泊。它有12个15吨重的船锚，每个都可以发生800多吨的抓力。

　　船锚链每根长1750米、重约280多吨，个中还插手了以高强度尼龙绳为主的合成纤维索，从而接收平台移动发生的能量。

　　在必要时辰，这个体系可以每分钟156米的速率将船锚快速抛射出去，它本身也带有传感器，随时探知本身遭受的压力。

　　在其后的调试进程中，“海洋石油981”两次遭遇风力高出15级的台风打击，都没有产生移动。

　　另外，因为南海海疆较大，返回陆地补给坚苦，“海洋石油981”要求有天下最大的9000吨可变载荷。而这其后又给它的制作带来了极大的困难。

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　　“‘海洋石油981’将来将事变于情形前提恶劣的南海，对制作质量的要求几近苛刻，针对焊接要求高的特点，我们组织了高出2000人的焊工测验。”陈刚说，最好的焊工才被拣选，参加制作“海洋石油981”。

　　其时认真现场制作的外高桥造船有限公司海洋工程部副部长张伟汇报《瞭望东方周刊》，因为大量行使了高强度钢，给焊接带来了庞大挑衅：对除锈、湿度、温度都有很高的要求，“湿了轻易发气愤孔。由于要较量高的焊前温度，就用电热夹板一样的装置举办预热，焊接完还要作保温处理赏罚。”

　　很多零部件的高强度钢都是从海外入口，“一块板子返工两次，就废掉了。”他说，全部位置的焊接都回收可以追溯的实名制，在探伤搜查时假如发明题目，“直接裁减责任人。”

　　整个“海洋石油981”的焊接长度是240公里，个中包罗30公里平面焊接、210公里直角焊接。

　　这个间隔，约莫是从北京到天津再返回。“因为焊接时要来去焊，焊枪走过的现实间隔要远远高出这个长度。”外高桥造船有限公司海洋工程部副部长曹志兵说。

　　对健壮度的苛刻要求，使制作面对的挑衅险些无处不在。好比，凡是安装室内防火门要在钢板上开方形孔，然而，因为大量回收强度超高、柔性不敷的20毫米以上高强度钢，假如打方孔，四个角会因受力过大而开裂。

　　颠末计较，只有在四个角上开必然弧度的圆角，才气够担保钢板的健壮，但这样又和防火门外形斗嘴。

　　最终，“海洋石油981”上的防火门都是在圆角的门框上又上下阁下各补了钢板，从而到达安装要求。

　　因为必要其他船只接近补给等缘故起因，“海洋石油981”也对也许产生的碰撞和摩擦有所思量。

　　沈志和善陈刚都汇报本刊记者，通过计划和制作上的严酷要求，即即是三五千吨的船只正面撞击“海洋石油981”，也很难使其产生推翻等状况。

　　最准确的“拼积木”

　　2009年4月20日，第358天，在外高桥造船厂一号船坞进行铺底典礼，“海洋石油981”开始吊装。

　　对付“海洋石油981”来说，总体制作进程就像拼积木：起首将其解析成为200多个100多吨的分段举办制作；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路。

　　这个进程的名称像个音乐术语——“节奏式总段持续搭载法”，也就是差异部门凭证差异的纪律举办拼装。

　　好比浮箱一共吊装了20次，隔断约莫10天；浮箱上的立柱吊装12次，隔断20天；到最后甲板功课平台，则是每3天阁下吊装一个部件。

　　“吊装完成一部门后，立即把大型装备也吊进去安装，然后再吊装上边的总段。好比四个立柱里都分为几层，装有差异的装备。”张伟说，以是“节奏”要拿捏精准。

　　吊装84米高、1000吨重的井架，是整个进程中最具挑衅性的环节之一：浮吊装船要把分成几节的井架一段一段对应吊装好，“上下两个部门就有六个安装点，要分绝不差地吊在一路。两个部门都是在海上浮动的，处于动态之中。”陈刚回想说。

　　最终这个环节用时500分钟，服从每小时96吨；吊装服从最高的是浮箱，每小时138吨。

　　假如从制作工艺上说，最大的挑衅大概是主甲板。

　　这是一个比尺度足球场还大的平台，它面对的题目是：假如在制造时处于完全程度状态，一旦安装到立柱上，中间部门受重力等缘故起因就会下坠，成为一此中间下凹的弧面。

　　研究了两个月，最终的办理步伐是：先用计较机准确模仿吊装到立柱上后、每增进一个构筑所受的力。

　　按照这些数据，在制作时使甲板有一个上凸的弧面。等吊装完毕，叠加上井架、糊口楼等约莫2000吨的构筑、设备，以致往后搭载的设备，凸起正好受力压平。

　　云云庞大的甲板，是为了满意创记载的可变载荷：9000吨。

　　陈刚说，可变载荷大，不只可以使“海洋石油981”携带更多的柴油和糊口补给,增进平台的矜持手段，并且可以在主甲板面堆放更多的钻井器材和装备，更高效地完成勘察使命。

　　“海洋石油981”可以在水深3000米的处所功课，最深可达一万米。

　　与伟大的工艺对比，陈刚认为，在“海洋石油981”的制作进程中，更多遭遇人的挑衅。

　　整个制作进程，行使了600万个工时，也就是600万人同事势情一小时的事变量。在2009年制作岑岭期，均匀天天有1200人在现场施工，最高时到达1500人。

　　“说真话，应该是与近20年的教诲有关，作育手艺工人的系统根基没有了。此刻找到纯熟的机电手艺工人很难，这在很洪流平上制约了我们的成长。”陈刚说。

　　外高桥造船厂在2005年就到达了年产800万吨的数目级，认真这些船舶调试的是一个140多人的团队。

　　而在“海洋石油981”最后的调试进程中，这一个项目就要上100人。

　　张伟说，在“海洋石油981”项目中举办高强度钢焊接的工人，月收入略超1万元，“成熟的技能工人，已往几年海内照旧很缺乏的。这些年跟着海工设备的成长，我们本身作育，由先生傅带着，给他们烧焊，让他们进修。”

　　他说，从技校结业的新手到可以上台面临高强度钢，必要操练过成百上千块钢板。

　　“海洋设备的影响太大了。”曾在1958年组建中国第一个海洋物探队的刘光鼎说，在向西方进修先辈技能的同时，重视本国基本家产的成长，更要注重作育基本家产人才，“许多高端装备都是手工制造的，我们必要有高端的技能工人。”

　　17级台风中不变如一

　　2010年2月26日，第670天，“海洋石油981”出坞。

　　分开船坞是一个极其风雅的功课进程：因为体形过于复杂，它与船坞的间隔，险些是外高桥一号船坞出产过的产物中最小的。

　　在垂直偏向上，因为重量过大，它在最飞腾位时距船坞底,只有0.7米。

　　除了以每分钟10米以下的速率警惕翼翼地移动，在“海洋石油981”出坞时，还要在船坞两岸派专人调查它与船坞壁之间的间隔，一旦呈现题目就立即把阻遏物塞进去，防备直接摩擦。

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　　为这次出坞，上外洋高桥造船有限公司先后专门召开了多次内部论证会，中国海洋石油总公司也召集了海内专家对出坞功课举办了专题检察，包罗保险公司、海上拖航、海上安装等多规模的专家，对出坞功课提出了多项风险防控法子。

　　2011年炎天，已经分开船坞一年多的“海洋石油981”，进入最后一个要害制作环节：在海面安装8个大马力推进器。这也是它在南海风波中保持不变的最首要依赖。

　　除了锚泊，“海洋石油981”拥有被称为“DP3”的动力定位体系——由GPS卫星定位、调解体系和可以360度旋转的推进器构成。

　　纵然遭遇17级台风，计较机随时按照定位，调解推进器的偏向和马力，最终使“海洋石油981”不变于海面一个点。

　　推进器高3米多，无法在外高桥造船有限公司的船埠安装，必需拖航到舟山四面30米深的海疆才气完成安装功课。

　　这也是中国第一次在海长举办深水半潜式钻井平台的推进器水下安装功课。

　　先由浮吊船将推进器吊入水下21.5米处，然后潜水员将推进器上的牵引钢丝绳拉到浮箱下的晋升缆绳上。这样再用浮箱上的呆板通过晋升缆绳将推进器拉近，最终对位进去浮箱下的启齿。

　　陈刚说，在东海的风波中，这项事变一度由于推进器和启齿尺寸题目停滞了两天。

　　他认可，在历时3年多的制作进程中，“海洋石油981”遭遇了诸多料想之外的挑衅和坚苦，“可是我们年青的海工团队乐成小心了从‘海洋石油117’中进修来的先辈国际海洋工程项目标打点履历和计划履历，安稳有序地推进了‘海洋石油981’平台的计划、制作、调试和海上安装、连系调试。”

　　尽量这一团队有60%的职员是2006年至2009年才分开学校的新人，每个岗亭的均匀年数较天下领先的韩国当代、三星船厂都有10岁阁下的差距，但他们是真正和“海洋石油981”一路生长的人。

　　2012年9月，“南海深水油气勘察开拓要害技能及设备”验收，它的成就齐集在深水油气资源勘察、钻完井、海洋工程和安详保障三个方面，“海洋石油981”名列首位。

　　至此，中国人得到了在3000米深水举办油气勘察开拓的技能手段，以及4000米深水海洋工程试验的手段。

　　在此基本上，“十二五”时代“863打算”在海洋技能规模已启动“深水油气勘察开拓要害技能及设备”重大项目。

　　“以期为维护我国海洋权益，敦促我国油气家产走向深水和外洋提供强有力的技能和设备支撑。”刘光鼎院士在这次验收会上提出。

　　“深水油气勘察开拓与航空航天家产，并称为21世纪两大尖端高科技行业。深水钻井平台和设备是活动的疆域，是国度综合气力的象征，可以以开刊举动参与资源掩护,作为中国造船的主力军,我们责无旁贷,时候筹备欢迎新的挑衅。”陈刚说，全部的全力就是为了一个功效：晋升中国在海洋开拓中的话语权。

　　原问题：“海洋石油981”技能帖

　　葛江涛/清算刘章丰/制图

　　空调透风

　　为满意卫生要求，“海洋石油981”内每人每小时的奇怪氛围量不小于30立方米。送风换气次数最多的是洗衣间、烘干间，每小时33次；起码的是配电板间，只有1次。

　　捐躯阳极防腐

　　为了防备风波以及海洋生物、细菌对钻井平台的腐化，行使捐躯阳极的阴极掩护步伐——以船体作为阴极，外貌附加其他金属作为阳极，通电后使阳极接收导致腐化的电子等快速氧化。

　　防火地区

　　国际海事组织等对钻井平台的差异地区规定了差异级此外防火要求。整个平台有高出800个火警探头以及200多个气体探头。火警探测体系行使了“表决逻辑”体系，在一块安装有两个或两个以上探头的地区内，当两个或两个以上探头报警时，体系才确认并激活消防举措。

　　集装箱加热

　　“海洋石油981”的许多部门行使了非凡的玻璃鳞片涂装。这种涂料物质要说情形温度必需高于10摄氏度。“海洋石油981”分开船坞筹备举办这一环节事变时，正是2011年2月，温度无法担保。于是在现场安排集装箱并加热，使涂料物质在个中保持足够温度，立刻涂装。

　　铺设管缆

　　“海洋石油981”中安装了7万米多芯管，为了防备受到焊接破坏，安顿多芯管是在焊接根基技能之后。最要害的是，整个进程都由人力完成，这使得它必需成为一项极其有序的事变：天天拉放几多、位置、次序以及布置的职员，都必要具体打算，不然就会呈现交错和斗嘴。

　　每根管子两头都要标识好接驳的阀门号，并用塑料胶带包好；安顿进程中严酷榨取转弯和碰撞硬物，防备多芯管割裂变形。

　　安装竣事后，要用氮气自一端吹入，到达洁净多芯管内部的浸染。这个进程要持续而有能力，使杂物可以或许一步步被吹送至另一端口，然后立即封死。

　　包罗多芯管、电缆等在内，整个“海洋石油981”上有3.5万根各式管线，乃至要160人同时安顿一根电缆。

　　天车赔偿

　　“海洋石油981”在海上事变时，因为波浪等身分影响而上下行为，从而使钻井杆也随之起落，影响钻进。严峻时，钻头也许离开井底，无法事变。“海洋石油981”回收了天车赔偿装置，当船体随波浪下沉时，计较机哄骗气缸膨胀敦促天车向上行为，从而保持钻杆在垂直偏向处于不变状态。当船体随波浪上升时，同样通过计较机哄骗天车向下行为。