我要讓中國LNG船建造技術(shù)、質(zhì)量、周期,在最短時間里名列前茅,讓高高飄揚(yáng)著五星紅旗的LNG船,成為大洋上的“中國榮耀”。
——何江華
在攀登世界造船技術(shù)高峰的競賽中, 中國船舶集團(tuán)旗下 滬東中華 的LNG船總建造師何江華以艱苦奮斗的勞模精神,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)砥礪奮進(jìn),搶占了液化天然氣(LNG)船建造的一系列技術(shù)制高點(diǎn),使日韓船企感受到來自中國的強(qiáng)大競爭壓力。
國內(nèi)首創(chuàng)LNG船雙艉鰭線型
首創(chuàng)全排量再液化裝置組合天然氣焚燒塔的蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)
首創(chuàng)圓錐形雙斜坡設(shè)計(jì)軸承的雙軸系設(shè)計(jì)
首創(chuàng)基于貨艙蒸發(fā)率的多臺發(fā)動機(jī)自適應(yīng)油氣供給配比技術(shù)
首創(chuàng)LNG船基于艙壓穩(wěn)定的發(fā)電機(jī)組功率和推進(jìn)功率雙向自動調(diào)節(jié)技術(shù)
最短時間里的超越與成長
隨著中國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和對環(huán)境保護(hù)的日益重視,天然氣應(yīng)用日益廣泛。2019年,中國累計(jì)進(jìn)口天然氣9656萬噸,同比增長6.9%,其中超過50%以上的進(jìn)口天然氣依賴海上運(yùn)輸。
從海外引進(jìn)天然氣必須要有LNG運(yùn)輸船這樣一型大國重器。但是這種能將天然氣冷卻到零下163℃轉(zhuǎn)換為液態(tài)、體積壓縮600倍,并漂洋過海運(yùn)入中國的特種危險(xiǎn)品運(yùn)輸船,因其極高的建造難度而被譽(yù)為世界造船工業(yè)“皇冠上的明珠”。全球只有7家船廠,中國唯有滬東中華1家船廠能夠建造。
上世紀(jì)九十年代末,中國啟動海外引進(jìn)天然氣計(jì)劃伊始,滬東中華以強(qiáng)烈的服務(wù)國家戰(zhàn)略使命,研發(fā)LNG船。從2008年成功建造并交付中國第一艘大型LNG船“大鵬昊”號開始,滬東中華已經(jīng)向國內(nèi)外船東交付22艘大型LNG船。這些船舶每年為中國引進(jìn)超過5500萬立方米LNG,為中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)發(fā)揮了重要作用。
何江華身逢其時,大學(xué)畢業(yè)成為一名造船人。這些年來,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),從第一代蒸汽透平LNG船開始,不斷探索、創(chuàng)新,100多項(xiàng)研發(fā)成果和新技術(shù)、新工藝應(yīng)運(yùn)而生,實(shí)現(xiàn)了如今第四代雙燃料低速機(jī)XDF/ME-GI型LNG船各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與世界先進(jìn)水平同步,創(chuàng)造了世界LNG船建造史上多個中國第一。
20多年摸爬滾打、孜孜以求,何江華成為滬東中華LNG船總建造師,成為中國LNG裝備產(chǎn)業(yè)界首屈一指的技術(shù)專家和行業(yè)領(lǐng)軍者!
質(zhì)量最好的圍護(hù)系統(tǒng)
LNG船建造難度最高、最關(guān)鍵的部位是安裝于船艙內(nèi)壁,由兩層絕緣箱和兩層殷瓦鋼(一種含鎳36%的耐超低溫不膨脹鋼)等50萬個零件組成的超低溫液貨圍護(hù)系統(tǒng),尤其直接與超低溫液化天然氣接觸的殷瓦薄膜層,這種特殊鋼材厚度大部分僅為0.7毫米,焊縫長達(dá)150公里。
在產(chǎn)業(yè)集中度最高、發(fā)展最迅猛、技術(shù)最成熟的韓國船廠,一個艙的圍護(hù)系統(tǒng)密性試驗(yàn)平均焊接漏點(diǎn)(檢出后修補(bǔ))為7~8個。何江華和團(tuán)隊(duì)將工匠精神落實(shí)到每個細(xì)節(jié),平均每艙殷瓦焊接漏點(diǎn)只有2~3個,而且多次實(shí)現(xiàn)無漏點(diǎn)。
加拿大TK航運(yùn)公司運(yùn)營的4艘LNG船由滬東中華建造,按照LNG航運(yùn)業(yè)通常做法,運(yùn)行2.5年后需要一次入塢維修。由于滬東中華建造的圍護(hù)系統(tǒng)質(zhì)量無懈可擊,因此船東改弦易轍,決定5年后船舶再作塢修,僅此一項(xiàng),4艘船可以為船東節(jié)約至少500萬美元的塢修和租賃費(fèi)用。
滬東中華目前已經(jīng)建造交付的22艘LNG船,從未因?yàn)閲o(hù)系統(tǒng)質(zhì)量問題而導(dǎo)致停航丟貨,船舶運(yùn)行安全可靠,為船東節(jié)約了大量修理費(fèi)用。
敢為人先的強(qiáng)度試驗(yàn)
相比韓國船廠一艘LNG船19個月的建造周期,滬東中華的LNG船建造周期一般在24~25個月。這既是國內(nèi)LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模較小,配套能力跟不上的因素所致,也是滬東中華LNG船總體建造能力與已經(jīng)發(fā)展40多年的韓國船廠存在一定差距的結(jié)果。
何江華一直有一個強(qiáng)烈心愿,在他的手里,要讓中國LNG船的建造水平盡快趕上,甚至超過韓國船廠,站在世界最前列。配套能力不能短時間補(bǔ)齊短板,那就在建造工藝技術(shù)和流程上多動腦筋!
船舶的壓載艙強(qiáng)度試驗(yàn)都是在船舶出塢后再進(jìn)行,是建造工藝上的“金科玉律”。而壓載艙強(qiáng)度試驗(yàn)沒完成,貨艙的圍護(hù)系統(tǒng)就無法安裝。要想將圍護(hù)系統(tǒng)的安裝計(jì)劃提前,必須要將壓載艙強(qiáng)度試驗(yàn)工作提前。在建造俄羅斯亞馬爾項(xiàng)目LNG船首制船過程中,何江華做了大量研究和探索,他決定大膽創(chuàng)新,將壓載艙強(qiáng)度試驗(yàn)改在塢里施工期間進(jìn)行。
國外專家驚訝:居然敢這樣建造LNG船?但是何江華以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,豐富的建造經(jīng)驗(yàn),堅(jiān)定不移推進(jìn)新工藝。經(jīng)過仔細(xì)分析論證、力學(xué)計(jì)算、風(fēng)險(xiǎn)評估、船東評審等程序,在何江華帶領(lǐng)下,一整套壓載艙塢內(nèi)強(qiáng)度試驗(yàn)的施工工藝和應(yīng)急預(yù)案編制完成,并最終在8天內(nèi)順利完成試驗(yàn),比預(yù)估的15天縮短了近一半時間。
壓載艙強(qiáng)度塢內(nèi)試驗(yàn),顛覆了世界LNG船建造業(yè)的認(rèn)知,使得原來在船塢施工階段圍護(hù)系統(tǒng)絕緣箱只能安裝7400個,增加到35400個,完成60%左右的絕緣箱安裝工作。機(jī)艙管路、低溫模塊均實(shí)現(xiàn)100%安裝,壓載艙完成全部強(qiáng)度試驗(yàn)和油漆涂裝。船舶出塢前,安裝工作已經(jīng)完成大半,出塢后開始全面進(jìn)入調(diào)試階段。
2019年9月,滬東中華為俄羅斯亞馬爾項(xiàng)目打造的第一艘LNG船“天璇星”號順利交付。這艘船從開工到交付,僅用21個月時間,整整提前3個月交付。何江華和他的團(tuán)隊(duì),通過縮短建造周期、改進(jìn)建造工藝,推廣國產(chǎn)化設(shè)備材料應(yīng)用,不僅使得LNG船的造價降低近3000萬美元,而且提前3個月交付能使船東增加至少1500萬美元的租金收入,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
唯一“腳踏兩條船”的團(tuán)隊(duì)
LNG船圍護(hù)系統(tǒng)技術(shù)包括原有的No.96型圍護(hù)系統(tǒng)與蒸發(fā)率更低、運(yùn)營成本更優(yōu)的MarkⅢ型圍護(hù)系統(tǒng)。韓國船廠分工較明確,各有專注,沒有一家船廠兩者兼顧。而滬東中華此前只建造過No.96型圍護(hù)系統(tǒng)。
2017年,滬東中華與世界著名的法國航運(yùn)公司簽訂了5艘全球最大、最先進(jìn)的23000TEU超大型集裝箱船建造合同。這5艘船將成為世界上首批應(yīng)用LNG動力的超大型船舶項(xiàng)目,每艘船要建造一個18600立方米的LNG燃料艙,滿足一次加注即可完成往返歐洲和遠(yuǎn)東19500海里航程的燃料消耗。而這個燃料艙,必須應(yīng)用MarkⅢ圍護(hù)系統(tǒng)!這不僅關(guān)系到訂單承接,更關(guān)系到國家裝備制造業(yè)核心競爭力的提升。
明知山有虎,偏向虎山行。何江華主動請纓,扛起了制造MarkⅢ型薄膜燃料艙重任。他將擔(dān)當(dāng)、使命鐫刻在攻堅(jiān)克難上,沙里淘金,從無到有、從有到精,編制了上百萬字的中國MarkⅢ型薄膜燃料艙制造方案。
MarkⅢ型圍護(hù)系統(tǒng)主膜不銹鋼波紋板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足是一個“世界性”難題。因此,國際上規(guī)定,MarkⅢ型圍護(hù)系統(tǒng)的燃料艙,要么滿載,要么液貨裝載控制在10%以內(nèi),以避免在船舶航運(yùn)中液貨晃蕩對圍護(hù)系統(tǒng)撞擊造成損傷。但是何江華決心建造一個完美的液貨艙。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)艱苦攻關(guān),自主設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)精巧且非常輕盈的鋁合金楔塊,根據(jù)不同位置,巧妙利用牽拉、嵌合力學(xué)原理,將14萬塊楔塊牢牢固定在主膜下,有效抵抗船舶運(yùn)行中液貨晃蕩對圍護(hù)系統(tǒng)的沖擊,提高了船舶運(yùn)行的安全可靠性。何江華自豪地說:“有了這種鋁合金楔塊,唯有中國造的LNG艙,可以任意裝載,無懼風(fēng)浪!”
2019年9月,第一艘23000TEU集裝箱船的燃料艙MarkⅢ型圍護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行密性試驗(yàn),次層粘連薄膜密性試驗(yàn)“零漏點(diǎn)”,主層不銹鋼波紋板焊接密性試驗(yàn)僅3個漏點(diǎn)。參與驗(yàn)收的法國設(shè)計(jì)公司、船級社專家驚嘆:你們的密性控制水平已經(jīng)超過國外最好的船廠,而且僅用了7個月時間!要知道,國外船廠首次建造MarkⅢ型燃料艙,都要耗時1年以上,首次密性檢驗(yàn)都會有幾十個漏點(diǎn)。滬東中華的圍護(hù)系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)是世界頂級的!是世界上唯一能夠建造兩種不同圍護(hù)系統(tǒng)的施工團(tuán)隊(duì)!