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开启挖泥船“国轮国造”的伟大征程——《中国疏浚史》课题组访谈中国船舶集团第七〇八研究所

时间:2021-01-07 点击:

2020年12月23日上午,由中国疏浚协会秘书长高伟和清华大学华商研究中心秘书长伊巍博士带队,《中国疏浚史》课题组对中国船舶集团第七〇八研究所进行了访谈,营销总监韩明、资深专家张太佶参加了访谈。

韩总带领课题组成员参观了上海市船舶重点实验室,对高伟秘书长和清华团队表示热烈欢迎。他认为撰写《中国疏浚史》对我们国家来说意义重大,七〇八所自1950年成立以来,历经四、五代船舶设计人员的艰苦奋斗,七十年岁月洗礼,在民用船舶设计和海洋工程领域取得了丰硕的成果,为国民经济建设作出了巨大贡献。高伟秘书长对七〇八所的接待表示感谢,高度赞扬了七〇八所几代专家持续不断地探索所作出的伟大成就,和以船舶设计大师费龙为代表的专家团队在大型、超大型挖泥船方面做出的贡献。伊巍秘书长详细介绍了《中国疏浚史》研究团队成员以及各卷的编纂情况。

作为第二代科研人员,资深专家张太佶讲到,船舶设计研究院五室成立于1958年,1961年成立七〇八所,变为八三室,主要是做海洋工程和工程船设计,主要产品之一就是挖泥船设计,一直到现在的海工部。七〇八所是最早开展挖泥船设计研究的单位,早期的主要用户是水利部、各大航道局等疏浚相关单位。六十多年来,七〇八所对挖泥船的研究一直未曾中断,包含了所有类型的挖泥船。当前应用最为广泛的是耙吸、绞吸、抓斗等类型的挖泥船,铲斗、链斗等类型的挖泥船受市场需求影响,装备设计相对少些。耙吸挖泥船是一种自航式的,现在舱容最大到了46000方,我国自主设计最大的是 “通途”轮,舱容20467方,当前国内中大型耙吸挖泥船共有五十余条,主要集中在几大航道局和港口工程公司,近几年,随着对挖泥船疏浚效率、环保、安全等方面要求的提升,对中型、大型等挖泥船的升级换代的设计研究较多。

上世纪70年代,708所率先开启了国内绞吸挖泥船型的研发设计,先后为水利系统设计了近200艘产量80-350m3/h左右的小型绞吸挖泥船,用于内河水利建设。最近十几年发展较快,当前最大绞吸船“天鲲号”总装机功率25843千瓦,尤其是“天鲲号”在挖岩和吹填造陆工程中的表现,“国家科技进步特等奖”高度认可了绞吸挖泥船在疏浚行业的贡献。国内挖泥船设计的发展,从刚开始通过对解放前遗留下来的旧挖泥船和少量的公开信息、照片等摸索钻研,到后来坚持开展基础研究和试验,建立和形成了自主研发能力。通过进一步的对外交流合作,当前我国的挖泥船设计已成具备成套技术体系,挖泥船研发-设计-建造成为体系,形成了全产业链。同国外先进的挖泥船和装备的研发能力对比来看,国内在船型研发和建造方面已经达到国际同等水平,甚至部分指标和能力有一定的领先。但一些重要的设备我国尚有一定差距。

受船舶设计大师费龙的委托,韩总介绍了七〇八所挖泥船设计的历史发展。韩总讲到,经历了几代科研人的不懈努力,不单是七〇八所的贡献,而是与各航道局之间共同合作的结果。如1971年,由上海航道局、七〇八所、江南造船厂“三结合”设计建造的4500方国产挖泥船“劲松”轮和“险峰”轮投入使用。上世纪60年代初,七〇八所在中华船厂组建了国内第一个挖泥船“特种机械装备试验室”,当时的耙头、绞刀和泥泵都是自己研发,现在各航道局都有自己的实验室,而且是国家重点实验室。韩总指出,大型耙吸挖泥船的设计,得益于上海航道局和长江航道局的需求,上世纪90年代初,长江航道局立足国内资源,设计建造了一批500-1500方的耙吸挖泥船,以及一些绞吸挖泥船。

七〇八所的挖泥船设计始终立足于研究牵引,自主研发的能力建设。上世纪90年代末,七〇八所前瞻市场,向国家发改委提请立项并开展“万方大型耙吸挖泥船研制”课题研究。在国家发改委和上海市科委的大力支持下,结合1998年长江口深水航道治理工程启动,上海航道局委托我所进行了大型货改耙方案可行性论证,推动了我国挖泥船技术的发展。2002年1月,“新海象”出厂并正式投入使用,世界上首例大型“货改耙”在中国获得成功,这是我国当时最大的耙吸挖泥船,该船从设计到建造成功,仅用10个月,闯出了一条投资少、周期短、见效快的装备改造之路,弥补了当时长江口深水航道工程缺船的难题,尤其是无大耙船之困,为长江口深水航道提供了装备的保证。该项目“货物运输船改装耙吸挖泥船的方法”发明专利获第四届上海市发明创造专利一等奖。2002年10月,上海航道局“新海象”的姐妹船“新海鲸”,其改造工程也成功实施。2004年,上海航道局第三艘“货改耙”的大型耙吸挖泥船“新海狮”出厂。在积累了大量的经验后,2005年, 我所受长江航道局委托开发设计8000方“长鲸2”耙吸挖泥船;同时上海航道局委托开发设计13500方耙吸挖泥船“新海虎”,该船采用国内自主开发设计、国内建造、关键的疏浚配套设备国内自主研制的模式,被誉为“神州第一挖”,开启了国轮国造的先河。当前七〇八所设计的8000方以上的大型耙吸船,上海航道局有13艘,广州航道局4艘,天津航道局5艘,长江航道局4艘,黄骅港2艘,港闸1艘,海宏3艘。

关于挖泥船未来发展方向,韩总表示,一是绿色化、大型化和智能化,二是在江河治理方面更加专业化。当前七〇八所正在与长江上游相关单位合作研究专业化挖泥船,长江上游的环境条件较为恶劣,卵石较多、板结基岩,且由于环保原因不允许爆破,因此疏浚存在一定难度。高秘书长认为,当前长江上游挖岩有几种方案,采用盾构机存在效率低、成本高的问题,盾构机刀具所用材料,由于成本高,无法应用于挖泥船的绞刀头;还有一种静力爆破手段,利用钻孔爆破船,通过液压撕裂岩石,但最大的问题也是效率低、成本高。当前疏浚协会也在推动绞刀方面的研究,比如绞刀齿的复原,目前用过的绞刀齿有2/3废弃,是一种极大的浪费,可以借助3D打印技术,在挖泥船上安装3D打印机,对废弃的绞刀齿进行复原,可以节省很多成本。高秘书长表示,国家加强内河航运,在环保要求下无法实施爆破,如何挖岩成为当前的重要课题,要在技术上可行,经济成本也要合适,因此疏浚协会要与七〇八所加强合作,共同把握当前挖泥船技术的发展方向。

关于国内外技术水平的差距,韩总认为,当前七〇八所完全有能力设计任何一种船型,而且国内的制造水平也没有问题,但关键设备还是受到制约,基础研究方面有一些差距,比如绞刀、泥泵等,尽管效率相差不多,但使用寿命较国外有差距。在信息化方面,我国不比国外差,尤其是各航道局自主研发的定位和监控系统等,都是比较好的。据韩总介绍,由费龙大师领导的挖泥船设计团队,多年来为上海航道局、天津航道局和广州航道局等单位设计挖泥船,半潜式钻井平台“海洋石油981”总师沈志平也长期为长江航道局设计挖泥船,他们传承了老一辈科研人的精神,值得年轻一辈学习。

资深专家张太佶补充道,1971年的4500方国产挖泥船“劲松”轮和“险峰”轮,当时在国际上都是比较先进的,当前“劲松”轮改名为“航浚4001”,经改造后还在使用。七〇八所设计了这两艘挖泥船后,由于各大航道局很长一段时间主要依赖进口,中型耙吸挖泥船就没有做了。上世纪60年代建立实验室的目的是研究疏浚机械,面对国外技术封锁,想在抓斗链斗的耐磨元件以及泥泵等方面有所突破,但过程十分艰难先后开发了一批用于小型挖泥船的泥泵、耙头、绞刀等机具。船舶设计研究院五室成立之初,可以说是白手起家,第一批专家是从中华船厂以及一些学校等地方调过来的。

访谈后,课题组成员针对相关问题与专家进行了深入交流,七〇八所还向课题组赠送了《认识海洋开发装备和工程船》《工程船舶文集》等宝贵资料。七〇八所作为我国挖泥船设计的主要单位之一,在中国疏浚历史上具有重要的意义,此次访谈,加深了课题组成员对七〇八所的认识与了解,对中国疏浚史的撰写具有重要的指导作用。


中国船舶集团第七〇八研究所简介

中国船舶集团第七〇八研究所始建于1950年11月29日,是中国船舶行业内成立最早、成果最多,技术力量雄厚、专业门类齐全、试验设施先进的船舶及海洋工程设计研究开发机构,被誉为中国舰船设计的“摇篮”。建所七十年来,自主开发出多型具有世界先进水平的军用舰船、民用船舶、海洋工程和高端船用装备,许多科研成果和船舶产品达到国内领先、国际一流的先进水平,填补了我国造船业众多空白,创造了近百项中国第一。完成各类舰船、船舶及海洋工程研究开发和设计项目共1300余项,荣获各类科技成果奖励近500项,其中国家级奖励50余项(国家科技进步奖特等奖4项、国家科技进步奖一等奖10项)、省(部)级奖励300余项。

第七〇八研究所是船舶设计技术国家工程研究中心的依托单位,是国际拖曳水池会议(ITTC)、国际船舶结构会议(ISSC)的成员单位,中国造船工程学会船舶设计委员会主任委员单位,全国海洋船舶标准化技术委员会主任委员单位,是流体力学和船舶与海洋结构物设计制造的硕士、博士研究生培养单位。第七〇八研究所长期致力于研究开发经济、安全、环保的各类优质船舶、海洋工程和高端船用装备,把所掌握的设计技术和丰富的经验贡献给社会,以最好的服务满足客户的不同需求。