海洋油氣開發(fā)的各類生產(chǎn)平臺要在海上站穩(wěn)“腳跟”,不僅要能夠抵抗強(qiáng)大的臺風(fēng)襲擊,還要在涌浪的頻繁沖擊下保持穩(wěn)定,深深扎根海底的鋼樁如同“定海神針”,幫助平臺穩(wěn)穩(wěn)立于風(fēng)浪之中,鋼樁就好比平臺的“地基”,在海底打地基離不開打樁錘的“捶打”,尤其在深水進(jìn)行打樁作業(yè),除了受風(fēng)、浪、流影響外還要受環(huán)境復(fù)雜、地質(zhì)條件多變等挑戰(zhàn),施工技術(shù)難度大、安全作業(yè)風(fēng)險高,萬丈高樓平地起,打牢基礎(chǔ)是關(guān)鍵,這臺自研超深水液壓打樁錘總長16.1米、最大直徑3.85米,在空氣中總重165噸,擊打時依靠內(nèi)部構(gòu)造“錘芯”撞擊,將產(chǎn)生的沖擊力散播給樁體能耗低、空氣污染少、工作適應(yīng)力好,在打樁錘的內(nèi)部,高精度傳感器實(shí)時監(jiān)控打樁狀態(tài),高清靈敏監(jiān)控系統(tǒng),讓作業(yè)人員一覽海底施工全貌,發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、電機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),精準(zhǔn)調(diào)校保證施工順利進(jìn)行耐壓防水水下控制系統(tǒng),沖破深海水壓限制,兩臺500千瓦發(fā)電機(jī)同時驅(qū)動,使其游刃于2500米的深海。
除此之外,它通過一條3000米長的臍帶纜將動力和信號輸送到海底,打樁時利用液壓傳遞動力驅(qū)動重達(dá)33噸的“錘芯”上下往復(fù)運(yùn)動,每一次“錘打”相當(dāng)于一輛家用轎車,以100公里/小時速度撞擊的力量,可在3~5小時內(nèi)錘擊數(shù)千次,將一根100米長的“鋼釘”打入海床,它的厲害之處還有很多。
實(shí)時監(jiān)測
定位精準(zhǔn)“百步穿楊”
研究團(tuán)隊為打樁錘安裝了姿態(tài)傳感器和視頻監(jiān)視系統(tǒng),實(shí)時感知打樁錘姿態(tài)和位置,并設(shè)計了超高壓實(shí)驗艙,對關(guān)鍵部件進(jìn)行高壓低溫水環(huán)境測試,實(shí)現(xiàn)了裝備自主定位,使打樁作業(yè)達(dá)到亞米級位置精度。
液壓控能
打擊力度“收放自如”
海底的土層具有壓縮效應(yīng),即在剛開始打樁時,液壓錘的“重錘重打”具備較高的施工效率,當(dāng)臨近目標(biāo)深度時可以通過多次的“重錘輕打”,來細(xì)致地控制目標(biāo)深度,為實(shí)現(xiàn)打擊速率和打擊能量精準(zhǔn)可控,研究團(tuán)隊自研高響應(yīng)度控制系統(tǒng),最大程度在“重錘輕打”時減輕土層反彈力影響,因此,這臺自研超深水液壓打樁錘。先進(jìn)又“聽話”能夠?qū)崿F(xiàn)全過程的可控,性能可靠、安全感“一錘定音”。
6月23日,這臺自研打樁錘首次在南海東部油田陸豐8-1油田應(yīng)用,出色地完成了海試任務(wù),就位精度與深度滿足設(shè)計要求,打擊效果杠杠滴!如此穩(wěn)定的發(fā)揮得益于整個系統(tǒng)采用了先進(jìn)的水下液壓系統(tǒng)設(shè)計作業(yè)水深全球領(lǐng)先能覆蓋我國大部分海域,未來中國海油將進(jìn)一步加強(qiáng)深水海洋工程裝備的自主研發(fā),為實(shí)現(xiàn)海洋科技自立自強(qiáng),保障國家能源安全提供“海油方案”。