“三航翔安”起重船：智能化赋能“海上大力士”

　　水天交融的长江口岸,一艘蓝白相间的巨轮在阳光的照耀下鲜艳夺目。远远望去,172米长的起重臂宛如一条钢铁铸就的巨龙之臂,从船艉向天空伸展。两个醒目的“十”字状吊钩像钢铁巨龙的利爪,高悬海空,威武十足。这是刚交付的“三航翔安”起重船。

　　中交三航局自主设计并建造的“三航翔安”,船长178米、型宽48米,型深13.5米,主钩起重能力可达5000吨,是国内单臂架起吊能力最大、起吊高度最高,且为首艘具有DP动力定位作业能力的扒杆式起重船。“该船自主研发了众多国内先进的信息化、智能化、绿色化技术,能够满足深远海一体化海上风电施工作业、大型海上构件安装的需求,大幅提升了我国海上风电施工作业能力。”中交三航局六公司物设部经理熊汉东介绍道。

　　船舶智能化、绿色化是当前海洋装备产业升级的方向。因此,“在‘三航翔安’”建造前,我们就坚持“新船型、新技术、新理念”理念,提前构建船舶辅助驾驶、智能机舱、能耗监测等系列智能系统蓝图,为船舶实现信息化转型、智能制造及绿色低碳发展奠定了基础。”熊汉东说道。

　　“三航翔安”起重船吊幅最宽109米,起吊高度可达甲板上150米,相当于51层楼的高度。起重作业时,需要利用压载水来平衡船体重量、稳定船舶姿态以及控制船舶的排水量。因此,高效精准的压载水系统对船舶的安全和稳定至关重要。常规的压载水系统需要船员计算、配载及手动调节,但船员在操作过程中容易受视野盲区、经验不足等人为因素的影响,导致起重作业工作效率低且潜藏安全风险。“船上创新搭载的压载水系统配有智能化装载计算机软件,就像给船舶装上一个充满智慧的大脑,能保证船舶安全配载方案最优,同时减少油耗。”船舶监造组组长潘训强说道。

　　为了将“三航翔安”的功效充分发挥出来,项目团队提出研发船舶起重作业前压载系统预压载功能的想法。“如果我们能在常规的压载系统增加预压载功能,实现操作人员在系统中输入被吊物的重量、重心以及臂架扒杆角度等关键信息,装载计算机软件便可自动计算出预配载方案,那起重作业的效率和安全性不就大大提高了么?”潘训强说道。

　　于是,在没有现成技术可以借鉴的情况下,项目团队开始了从零到一的艰难探索。由于手中可参考资料有限,团队人员只能四处向国内外知名装载计算机厂家请教,再反复研究搜集而来的100余册技术规格书,并对船舶安全装载的排水量、重心、浮态参数、船舶稳性以及纵向强度的剪力、弯矩分布结果等进行反复分析、计算和验证。

　　最终,经过数月的努力,项目团队成功与中船七〇八研究院一起研发出智能化装载辅助决策软件。该软件不仅可以根据操作人员输入的起重工况,第一时间计算出预配载方案,还能实时监控舱室液位数据变动情况,进行压载水自动压排载动作。当舱室液位达到预配载量时,相应阀门与泵会自动关闭,确保船体作业过程的浮态、稳性及总纵强度始终处于安全状态。

　　除了智能化装载计算机软件,“三航翔安”创新还有很多,扒杆起重船铜排节点红外温度探测装置也是创新之一。由于扒杆起重船上电气设备数量众多、种类各异,电网负荷大且不稳定,需要通过实时监测铜排节点的温度以确保电网系统稳定运行。为此,项目团队为“三航翔安”量身研发了铜排节点红外温度探测装置,不仅能够解决铜排节点安全测温、实时测温及精准测温问题,还能实时把连接器中每项温度数据上传后台,实行报警信息、数据帧存储,为扒杆起重船的健康运行、故障预测与诊断提供了重要依据。

　　“三航翔安”建造以来,项目团队始终坚持创新是引领团队攻克关键核心技术的第一动力,大胆运用先进材料技术与智能制造技术,实现多项技术首创革新。其中铜排红外探测系统、智慧型马达监控系统、钢丝绳测量随动装置、大型起重船压载水调载方法系统等8项技术成功获得国家发明专利。

　　如今,这艘满载科研硕果的“风电利器”蓄势启航,在浙江苍南海上风电场为国家绿色能源转型升级及“双碳”目标的实现贡献着三航力量。（郑思婕）