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    青島漢纜股份有限公司厲害了!打破國外技術壟斷,將海洋采油設備加深10倍

    發布時間::2020-09-25 瀏覽次數:435

    在位于嶗山李沙路青島漢纜股份有限公司的展廳內,陳列著許多大大小小的電纜樣品,其中有一個樣品尤為特殊,在1月21日省科技重大專項項目中順利通過驗收,那就是3000米以下深海采油裝備配套用海洋動態電纜?!霸摦a品打破國外在該領域的技術壟斷地位,將國產電纜從只能達到水下300米延伸到3000米以下,足足延長了10倍?!苯?,在該公司的展廳內,該項目技術負責人段偉喜告訴記者,通過項目實施,完成了海洋工程臍帶纜、動態纜、超高壓光電復合海纜的結構設計分析等關鍵技術攻關任務,建立了具有自主知識產權的關鍵技術體系,提升了我國在深海油氣開發裝備方面的自主研發能力,對我國南海深水油氣田的開發以及保障我國能源安全具有重要的戰略意義。


    將國產動態電纜深度加深10倍

    “這個就是我們給中科院電工所制造的深水動態纜產品,它的半徑約90毫米,電纜重量約50公斤每米,其中包括四個電力電纜單元、一個光纜單元、一個雙層鋼絲鎧裝產品結構……”說到剛剛在省科技重大專項項目中順利通過驗收的海洋動態電纜,項目技術負責人段偉喜滔滔不絕地向記者介紹著,該電纜能應用于水深3000米的環境下,是以前國產移動電纜應用水深的10倍,使用壽命不少于三十年,通過這個項目應用能為海上采油平臺向深水發展提供更好保障。

    “在此之前,我國所有海洋動態電纜都來自于進口,這個項目的落成,既打破了這一壟斷局面,也大大節省了我國深??睖y的費用支出?!倍蝹ハ差H為自豪地說,以前,我國只能生產適應水深300米以內的靜態電纜,但隨著深??碧降牟粩噙M展,開發深水海洋資源成為大勢所趨,適應短距離、淺海開發的靜態電纜已經難以滿足需求了。


    段偉喜介紹,固定式平臺用于淺海開發,所用的電纜是靜態電纜,浮式平臺+水下生產系統適用于遠海開發,所用的電纜是海洋動態電纜。浮式平臺+水下生產系統是目前經濟、高效開發的重要模式。所以,為了深海開發,此前所有的海洋動態電纜都來自進口?!安坏O備成本高,后期的維修成本也很高,一旦遇到海上勘探設備故障,國外的工程師維修至少需要3個月,而我們的工程師只需要10天左右?!倍蝹ハ舱f。

    “動態電纜是連接浮式平臺和水下生產系統的生命線,作用是為海上采油平臺的水下生產系統提供電力、控制信號、光纖信息以及水下生產系統提供數據傳輸通道?!倍蝹ハ舱f,打個比方,如果將海面的浮式平臺比作母體,水下生產系統比作嬰兒,那動態電纜就是為嬰兒輸送能量的臍帶,所以,對于海上勘探來說,動態電纜的作用至關重要。

    打破國外技術壟斷

    “我們這個項目打破了傳統理論計算的方法,將有限元用到動態纜的計算過程中,根據不同工況可以模擬海纜系統本身受到的載荷極值,包括最大張力、最大彎矩和最小彎曲半徑,進而篩選出整個動態海纜系統在服役期間承受的最大張力等,以評估其疲勞壽命?!倍蝹ハ部谥姓f著專業的術語,嘴角掩飾不住喜悅,他告訴記者,這個項目他們花了2年,攻克了多層鎧裝扭轉平衡分析、動態電纜結構設計等多項關鍵技術難題,開發出一套海洋動態電纜截面設計和力學分析數值模擬軟件,形成了一套具有自主知識產權的海洋動態電纜制造工藝和技術,成功研制出可用于海洋工程領域的新型動態電纜。

    說到該項目在省科技重大專項中通過驗收,青島漢纜股份有限公司副總工程師張濤欣喜之中并未感到驚奇,“我們公司是山東省唯一的海洋工程電纜生產基地,具有全國最大的海底電纜生產線和在建的國內第一個的海洋工程臍帶電纜研究和生產項目?!睆垵f,動態電纜項目的成功實施,也將使公司成為山東省第一個動態電纜研究和生產示范基地,并已建成國內第一條年產300km動態電纜的生產線,這對豐富海洋工程電纜的產品品種,提高產品的配套能力,逐步建成我國規模最大、品種最全的海洋工程電纜生產基地,躋身世界領先的海洋工程電纜供應商的行列具有極大的推動作用。

    歷時2年將成千上萬變量完美結合

    “項目順利通過驗收,對我們課題承擔單位來講,是對自己付出的認可,也是對自己的成果的肯定?!睆垵f,這個項目的研發團隊總計24人,最小的30歲,最大的60歲,都是資深工程師,團隊成員涉及材料、機械、電纜等多個專業領域,具有研發海洋工程電纜、深海領域工程的豐富經驗。

    “團隊是從2015年承擔山東省重大專項項目,開始研發海洋動態電纜項目的,歷時2年才研發成功,并投入生產?!睆垵f,這中間遇到過諸多問題,如插拔接頭要通過水中電力檢測,電力、通信、光單元等多種單元結構,不同成纜節距進行成纜改裝。而由于各單元尺寸、受力不一致,導致整體性能指標有影響,插拔接頭在保證密封完整性的同時,要與各個單元進行完美協調,這中間就涉及到成千上萬的變量?!暗珗F隊的配置還是過硬的,博士后一人、博士2人、研究生8人,其余都是本科學歷?!睆垵f,經過研發團隊2年的努力,終于將所有變量完美結合,成功完成海洋動態電纜項目,并成為當時國內首家生產海洋動態電纜的公司,此后,通過項目實施建成海洋工程動態電纜生產線一條,具備年產300公里產能規模。

    間接產業化成果達到4.7億元

    “隨著石油需求量的急劇增長與陸地上的石油資源日趨枯竭,海洋油氣開發在全球能源開發中起到了舉足輕重的作用。海洋油氣的儲量占全球總資源量的34%,其中有80%以上的儲量在深海。我國對于動態電纜的研究起步較晚,電纜研究、設計及制造領域與國際先進水平存在較大差距?!睆垵f,未來海洋將成為國際競爭的主要領域,藍色經濟將成為我國新的經濟增長點。海洋工程動態電纜的研發,對促進我國海洋經濟的發展,為實現從海洋大國跨入海洋強國的目標有極其重大的意義。

    “而海洋工程電纜技術被世界各國公認為是一項困難復雜的大型技術工程。海底環境復雜多變,對電纜的抗壓、密封、強度要求極高;海纜工程涉及開發、生產、施工以及維護等眾多環節,部署周期長、投資大,每個環節都需要有專門的技術和設備,產品的可靠性要求非常高?!睆垵f,項目實施期間,完成3000米以下深海采油裝備配套用海洋動態電纜等3個品種6個系列產品研發和產業化,研發的產品先后在在齋堂島海上潮汐能發電項目、煙臺銀海潮汐能動態海底電纜、廣州能源所交流海底動態電纜,天津中海油陰極保護系統動態電纜投入使用,間接產業化成果達到4.7億元,實現利稅3000萬元。

    “通過項目的技術攻關,還帶動了其他線纜產品的技術革新,提高了中國電纜行業自主創新能力,帶動了行業整體技術進步?!睆垵f,此外,推動了海底電纜的制造技術,引領中國海纜產業技術進步,節約海洋資源、海域資源和電力資源。


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