“黑科技”如何帮“海葵一号”扎根深海？四问亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”

  央视网消息：亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”的海上安装进展如何了？经过近10天的紧张作业，“海葵一号”在流花油田海域已经回接完成12条锚链中的11条。距离最终扎根深水油田只剩下一步。

  今天（6月9日），就在“海葵一号”最后一根锚链即将从海底浮出水面之时，作业现场下起了大雨。我们大家一起跟随总台记者到今天的现场看看。

  总台记者 何俊儒：现在天空虽然正在下着小雨，但我们的安装工作正在持续进行。在我身旁的就是“海葵一号”的最后一根连接锚链，你们可以看到它比我的大腿还要粗。现在拉上来的一头是将与“海葵一号”连接的一端，而它的另一端已经预先固定在324米的海底，像这样的锚链一共有12根，前11根已经和“海葵一号”紧紧相连。工作人员告诉我，这些锚链是“海葵一号”安装作业中必不可少的核心部件，就是靠他们从东北、东南、西北三个方向，呈一个稳定的三角结构，将“海葵一号”稳稳地固定在中间。

  “海葵一号”安装是一项系统工程，要经历拖航、吸力锚安装、锚腿预铺设、锚链回接等多个施工环节。在12根锚链全部回接后，“海葵一号”将进入调试生产阶段。

  海油工程流花油田总包项目安装技术经理 郑申奎：面对施工海域内波流频发、作业空间受限等坏因，项目采用“三船定位、一船回接”的方式，投入3000米级深水多功能工程船，应用水下和水面两套定位系统，通过数字化三维模拟，显示水下系泊缆链构型，多次开展施工演练，为我国首个圆筒型“海上油气加工厂”顺利回接奠定基础。

  “海葵一号”是集原油生产、存储、外输等功能于一体的高端海洋装备。目前，“海葵一号”距离最终扎根深水油田只剩下最后一步。但怎么样才可以让这个重量近4万吨、近30层楼高的庞然大物在水深超300米的海域稳稳安家呢？我们通过四个问题来一一了解。

  圆筒型浮式生产装备海上安装在国内尚属首次，“海葵一号”总重相当于3万辆小汽车，高度接近30层楼，重量大、体形大，独特的圆筒型结构受风面大，极易发生旋转。与此同时，“海葵一号”安装海域水深达324米，地质海况复杂，风向多变，技术难度和作业风险极高。

  海油工程流花油田总包项目安装施工经理 于要飞：作业过程可以形象地比喻为“深海接龙”，回接前首先要将“拴马桩”一样的吸力锚，穿过324米深的海水打入海床以下21米，回接时需要操作水下机器人，在阳光都照不到的海底进行精准作业，作业过程受强对流、内波流等叠加影响，对安装技术提出极大挑战。

  “海葵一号”采用多点系泊方式来进行安装，采用国内入泥最深、系泊载荷最大的吸力锚，通过12根2570米的特制锚链实现连接，每根锚链可承受高达2300吨的拉力，相当于1500多辆小轿车的重量，即使遭遇百年一遇的恶劣海况也可以稳稳扎根深海。

  “海葵一号”如何在海上安家？这么大的一个庞然大物，一旦有台风或者遭遇其他恶劣海况的时候，它要怎么样应对，是什么技术能保证它在波涛汹涌的大海中工作30年？

  总台央视记者 古峻岭：在位于深圳东南约240公里处的流花油田海域，“海葵一号”经过长达17天、超1300海里的远航，从青岛拖拽到这里，它将在这里“安家落户”，服役超过30年。为什么选这一个位置安装呢？因为它的好搭档“海基二号”钻采平台就在它的附近，二者之间的距离只有短短的2.5海里。“海基二号”负责从海底把油采上来，再运送到“海葵一号”上面进行初步的加工，达到外输的标准和品质之后，再通过运输船送往陆地上的炼化厂。“海葵一号”最大的储油量达到6万吨，每天能处理约5600吨原油。

  古峻岭：整个“海葵一号”由近60万个零部件组成，总重量近3.7万吨，相当于3万辆小汽车，高度接近30层楼，它的主甲板面积相当于13个标准的篮球场。“海葵一号”是漂浮在海面上的，它是靠12根锚缆，从四面八方将它固定起来紧紧地拽住，从而起到固定的作用。

  古峻岭：虽然今天的主角是“海葵一号”，但是大部分安装工作却是在我所站的这艘“海洋石油291”船上完成的。这个大铁链就是固定“海葵一号”的锚缆，像这样的锚缆一共有12根，它们一头固定在324米深的海底，另一头则连接着“海葵一号”。那么像这样的海上“巨无霸”，它是怎么样才能做到能够稳定地漂浮在海上呢？船长为我们做出了解答。

  “海洋石油291”船船长 李书军：我们现场采用“三船定位+一船回接”的形式进行作业，像这艘“海洋石油291”船，它是3000米水深级深水多功能作业船，我们采用水面和水下双定位系统，通过数字三维系统模拟水下系泊缆状况，确保“海葵一号”可以在30年的服役期内稳稳地漂浮在海面上。“海葵一号”可以抵御16级台风与百年一遇的恶劣海况。

  水下机器人如何在百米海底“穿针引线”？在漆黑的海底深处，要想把固定“海葵一号”的锚缆固定下来，也不是一件容易的事，那么工人师傅到底是如何精准操控水下机器人安装的呢？

  古峻岭：在水下机器人的操作间，工作人员此刻正操作机器人进行水下作业。我们大家可以从屏幕上看到，在300多米深的海底，机器人正展开它的机械臂进行锚链挂钩作业。工作人员告诉我，在这个深度的压强相当于海面上的30倍，同时加上海流的干扰因素，这个作业难度比飞船在太空中对接也不差。在水下机器人操作的流程中，最难的是什么呢？

  “海葵一号”回接作业水下机器人团队负责人 崔相鲁：水下机器人的机械臂有零点几秒的延时，所以对于机器人操作手来说要有一个提前的预判。机器人在水下的行动主要靠这个操纵杆来控制，其他的精细操作就由我们另一位操作手来控制，这样就非常考验我们两个人之间的默契。

  崔相鲁：在波涛汹涌的海底，我们操作水下机器人就犹如“戴着厚重的手套绣花”，水下作业的时候，这么精细且风险比较大的作业，任何细小的失误都会带来非常大的损失。所以我们在深海区域作业，要有极强的立体空间思维，对水下机器人要很熟悉，才能做到真正的人机合一。我们在做的作业就是把海底的锚链挂扣，一会儿就把它提到海面上来，和“海葵一号”进行连接。那么在多变的海流之中，这么精细的操作就像“穿针引线”一样。

  古峻岭：在“海洋石油291”船上，我发现了一个与众不同之处，其他的大型船舶的甲板都是金属的，但是“海洋石油291”的甲板却是木头的。这是怎么回事呢？工作人员告诉我，“海洋石油291”船是一艘海洋工程作业船，经常会吊装一些大型的金属设备。这些金属设备如果和金属甲板接触，噪声会非常大，而且像雨天，金属对金属的摩擦力很小，再加上船的晃动，它就会滑来滑去，带来作业危险。加上木头之后，它就能起到保护的作用。其实在这个木板底下，也是金属甲板，但相对来说，哪里坏了、磨损了，只要换几块木头就行，不需要换整个焊接的甲板，这样一来，成本也大幅度降低，噪声也得到了控制。

  “黑科技”如何助力“海葵一号”扎根深海？“海葵一号”所在海域水深超300米，海面风向多变、海况复杂，同时，船体还面临直径大、吃水浅等难题。要让这样一艘巨轮稳稳扎根深海，都有哪些“黑科技”帮忙助力呢？

  “海葵一号”采用多点系泊分布形式，12条锚腿分3组，从东北、东南、西北三个方向提供稳定的系泊力。锚腿创新应用“锚链+中水浮筒+聚酯缆”结构，相对于“锚链+钢缆”的传统方案能在提供足够系泊张力的情况下，节省大量工程费用。

  中国海油流花油田二次开发项目高级结构工程师 王德洋：“海葵一号”的锚腿由多段聚酯缆、锚链有力连接而成。其中，聚酯缆以高强聚酯涤纶绳为内芯，外部编织耐磨涤纶外套，以及10万多根纤维组成一根整绳，直径仅274毫米。相比传统的钢缆，重量轻、成本低且更耐海水腐蚀、强度更高。

  “海葵一号”系泊系统是我国自主研发的聚酯缆及锚链首次实现规模化应用，标志着我国深海锚泊系统模块设计、制造和安装技术实现全方位升级。

  亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”的海上安装进展如何了？经过近10天的紧张作业，“海葵一号”在流花油田海域已经回接完成12条锚链中的11条。距离最终扎根深水油田只剩下一步。