近日,烟台打捞局码头,120米混合气BOUNCE潜水系统的组装、调试正在紧张进行中。这是烟台打捞局以科技为先导,向深海、远海迈进的实际行动。
近年来,烟台打捞局紧跟国家交通强国、海洋强国、海运强国战略,充分发挥科技创新的核心引领作用,积极走向深海远海,加快向高质量、高效率、高活力发展转型。如今,重视科技和人才的氛围愈发浓厚,科技研发对打捞事业发展的牵引作用越来越显著,也成就了一支乐于奉献、勇于担当、“关键时刻发挥关键作用”的专业打捞队伍。
大步跨入大深度饱和潜水行列
“这可是几代救捞人的夙愿啊,现在终于达成了!”指着正在安装的BOUNCE潜水系统成套设备,烟台打捞局退休干部戚明兴奋地对记者说。
过去,烟台打捞局的打捞任务主要在水深较浅的渤海湾海域,因此,潜水打捞作业局限在空气常规潜水60米深度范围之内。近年来,国家“一带一路”建设、海洋强国、海运强国重大战略的加快实施,以及专项特殊任务和海上维权行动的逐步开展,对应急抢险救捞能力和应急服务保障能力提出了新要求,急需深海、远海打捞能力与之相匹配。
特别是2010年5月,香港籍货轮“世纪之光”在威海成山头海域沉没,当65米沉没水深超出空气常规潜水规范要求的深度,而只能望洋兴叹之时,烟台打捞人感受到了极大的震撼。
“作为专业打捞队伍,我们必须提升大深度潜水打捞能力,才能有效履责,不辱使命,这是为国家储备能力!”烟台打捞局局长杨晓仁坚定地表示。
据介绍,我国空气常规潜水规范要求不得超过60米水深,再往深只能用氦氧混合气常规潜水或者饱和潜水。氦氧混合气常规潜水的深度多限制在120米以浅,而饱和潜水目前国际上最大实潜至534米。非饱和潜水尽管能到达一定深度,但潜水员只是海底的匆匆过客,每下潜一次需要大量时间减压,十分影响工作效率。饱和潜水作为人类潜水技术的重大突破,不仅工作效率高,而且安全性好,是目前世界上大深度荷压潜水的唯一技术。
烟台打捞局必须迈入饱和潜水行列!
记者了解到,2014年烟台打捞局新领导班子上任后,面对肩负的使命和事业发展需要,毅然决定开展混合气潜水研究,购进深潜水设备,培养潜水员,从混合气潜水向饱和潜水过渡。
然而,要发展饱和潜水谈何容易?这种技术源于国外,投入大,但几乎没有收益。烟台打捞局没有这种尖端技术的基础,如何成功?
责任当肩、敢于当先、决心坚定、组织有力是烟台打捞局这几年技术创新、工艺创新历程的经验总结和真实写照。混合气潜水、饱和潜水是高风险项目,特别是在生命支持与保障方面,没有专门的医学专业,既无引进的可能又无可搭载的平台,只能靠自身的专业能力去研发、开发。通过探索,烟台打捞局的大深度潜水技术不断筑牢、增厚,大深度潜水作业取得连续突破:2015年“碧海行动”,在老铁山水道首次实施了72米混合气实潜作业并获成功;2016年,采用混合气潜水成功完成四川广元白龙湖69米深水搜救和浙江台州93米沉船探摸取证。
在此基础上,2016年烟台打捞局正式成立饱和潜水课题小组,一方面做好打捞主业,一方面大胆研发饱和潜水生命支持保障技术,正式开启了向大深度饱和潜水探索的步伐。
通过不断引进消化吸收和自主研发,如今烟台打捞人具备了氦氧混合气常规潜水150米以浅作业能力,形成了400米饱和潜水技术储备,构建了空气潜水、混合气潜水、饱和潜水、水下机器人作业的一整套饱和潜水应用技术。2017年12月,成功完成180米饱和、200米模拟巡潜试验。
仅仅经过3年多时间,就具备了大深度潜水作业整体能力,烟台打捞人以科技为引领,用坚强的毅力完成了又一次跨越。
全国领先潜水医疗形成坚实技术支撑
“你们起步比较晚,可步伐怎么敢迈这么快?”在了解了大深度潜水所存在的风险后,记者不禁疑问。
“我们有潜水医疗技术储备作为支撑!”烟台打捞局打捞船队副队长、潜水病医院院长纪培浩自信地表示。
据介绍,饱和潜水简单地说就是潜水员先进入生活舱,在设定的深度使身体达到饱和状态,作业时进入闭式潜水钟,到达水下作业点后出钟作业,完成任务后返回潜水钟,并被提升到水面回到生活舱,再换下一组人员下水。如此反复,水下工作全部完成后,所有潜水员一次减压出舱。
这种方式,相比传统潜水有明显优势,国际目前最深达到500多米。但饱和潜水需要潜水员呼吸与深度相应压力的高压气体,这会给潜水员带来诸多生理极限问题。同时,结束作业后如果减压不当,会导致严重的潜水减压病。
据了解,烟台打捞局潜水医疗保障和潜水病治疗经验丰富,有着30多年来对潜水病的预防和治疗实践,居于国内领先水平。多年来,重症减压病的死亡率从10%降到3%,致残率从原来的20%降低到现在的5%。很多脊髓型潜水减压病人“抬着进来,走着出去”。
“对潜水病能防能治,为潜水科研与实践提供了重要保障,所以混合气常规潜水以及饱和潜水技术应用探索一旦启动就发展迅速。”纪培浩表示。
据介绍,尽管国际国内拥有此类技术的公司高设壁垒,但烟台打捞局潜水医疗保障团队坚持科学自信,秉持严谨实证的科研态度,3年累计收集资料1000多万字,开展大小试验16次,从空气饱和、氮氧饱和、氦氧饱和,一步一步做起,掌握第一手参数资料。不但要求知道每一步“如何做”,还必须知道“为什么这样做”。编写各种程序、方案120多万字,创新工作顺利开展,安全零事故:
2015年10月,首次在老铁山水道开展氦氧混合气潜水作业,最大深度达72米;
2016年6月,在四川广元白龙湖救援行动中采用氦氧混合气潜水,最大深度达69米;
2016年12月,在浙江台州海域“浙岭渔91002”沉船搜寻与探摸任务中,采用混合气潜水深度达到93米;
2017年12月21日,完成180米氦氧饱和潜水、200米模拟巡潜。
“只要纪院长到了现场,我们的心里就有了底。即使不小心得了潜水病,也不怕。因为我们有可靠的潜水医疗‘背书’。”参与180米饱和潜水训练的烟台打捞局第三潜水队队长吕磊表示。
有了这种“背书”,让参与饱和潜水的潜水员进舱前的忐忑,变成了对未知海洋的期待。当4人完成饱和训练缓步从类似载人航天返回舱内走出之时,坚实的脚步为烟台打捞局饱和潜水历史写下浓墨重彩的一笔。
“180米只是一个起点,我们正在做好充分准备,肩扛使命,潜向深蓝,早日突破300米、400米、500米大关,把饱和潜水技术转化成生产力!”杨晓仁激动地说。
大吨位整体打捞技术引领行业发展
“科技创新是我们走向深海、远海的重要驱动力。坚持科技创新,让我们感受到事业有奔头!”谈起饱和潜水技术的稳步推进,杨晓仁坦言。
他表示,过去一直在学习、追赶欧洲技术,近年来则坚持一边赶超一边自主研发,通过产学研结合开展科技创新,在打捞工艺、设备、信息化等多方面取得显著成效,很多方面已达到世界前列,其中“大吨位沉船打捞”成为突出代表。
“过去万吨轮算是很大的了,现在20万吨、30万吨、40万吨的船比比皆是。如果这些‘大家伙’在我国港区或主航道沉没,而打捞能力不足,就会出现‘一船沉没、全港瘫痪’的尴尬局面。”杨晓仁表示,正是这种责任意识、使命意识,让他们很早就致力于大吨位沉船打捞技术的研发。
据介绍,2009年他们在打捞沉船“畅通”轮的艉段时,由于船舶结构线型变化大,总重超7000吨,传统打捞方式遭遇“拦路虎”。
为此,他们大胆设想,将陆上造桥的液压千斤顶技术经过改造,应用于打捞作业中,最终圆满完成了任务,大大增强了全局以创新为引领、提升中国打捞技术实力的决心。以此为开端,烟台打捞人开始了向大吨位打捞技术、设备的研发之路。
如面对打捞作业前,沉船水下姿态、局部损伤情况和水底底质情况难以摸清的情况,烟台打捞人携手企业和研究机构,研发了“三大利器”:用三维声学扫描声呐,获取沉船的多角度三维点云数据,大大优化打捞方案设计;研制水下低照度照相机,让潜水员变身摄像师,让损伤观测不再“盲人摸象”;抽油作业、凿打千斤洞时,需要判定淤泥情况,剖面仪的研制成功,使难题迎刃而解。
他们还开展沉船打捞计算机模拟和辅助决策技术研究,改变了以往相关软件之间无法实现数据共享的窘境,使数据统一调用,提高打捞方案设计效率,降低了成本,在国内外尚属首次。如今,依托相关监控平台,在救捞母船上就能获得数据与画面,实现了打捞过程可视化。
这些创新成果,在自2014年起由烟台打捞局承担、历时3年的交通运输部重点科技项目“大吨位沉船整体打捞探测、起浮技术及装备”中均精彩呈现,显著提升了我国快速处置大吨位船舶遇险、沉没等重特大事件的能力,提升了我国负责任大国的形象。
据介绍,2017年世界瞩目的韩国“世越”号打捞所使用的技术,就是采用这种大吨位整体打捞技术。该项技术在渤海“碧海行动”沉船打捞工程及一些指令性打捞项目中,也发挥了重大作用,取得巨大社会效益。
“随着大吨位抬浮技术的成熟,一些次要矛盾又成为主要问题。”烟台打捞局打捞技术中心高级工程师王道能表示,他们由此对新型打捞、工艺、装备、软件进行一系列研发、改进和应用,极大地提高了作业效率,降低了作业成本。
以前钢丝兜底的千斤洞,需要潜水员水下“老鼠打洞”式地作业,因此每个洞通常需要1至2个月,打捞一艘沉船往往以年为单位。自从把陆地上的非开挖管线施工技术经过改造运用到海上后,千斤洞的攻打一天一个,施工时间变成以月和以天为单位计。
沉没时间长的船舶,一般破损严重,淤泥满舱,如何安全起浮是个难题。以前靠经验手动查表计算,不仅速度慢,也估算不准。自从引进船舶破舱稳性计算软件并加以二次开发后,打捞前可以建立沉船数学模型,以此做出的打捞方案和实际打捞角度误差控制在0.5度以内,吃水误差控制在7至8厘米……
据统计,2014年以来烟台打捞局科研总投入超5000万元,承担、参与了国家科技项目3项、交通运输部科研项目1项,编写交通运输部行业标准5项,自主研发局内项目3项,在大吨位沉船打捞、高效率快速打捞、潜水应用等关键领域取得一系列突破。
引人才聚资源“科技兴局”再出发
“积极引进人才,集聚内部资源,建立激励机制,争取国家、部级科研项目……现在,我们已经形成了良好的科研氛围!”见到记者,烟台打捞局规划建设科技处副处长张洁高兴地说。
她表示,“科技兴局”,人才是关键。近年来,烟台打捞局在不断加大科技投入力度、加强应用技术研究的同时,积极推动科技人才储备和培养,使技术人才快速成长,救捞技术研发应用能力不断提高。
据介绍,2017年借救捞系统体制改革契机,烟台打捞局成立了正处级建制的打捞技术中心,把全局与主业相关的高精尖技术人才划归中心集中统一管理,为科技创新提供体制机制保证;同时,组织修订了相关科技管理制度,进一步理顺局内科研项目管理流程,并在薪酬上为高级技术人员制定了高于局整体薪酬体系的待遇标准;设立局长特别贡献绩效奖,对作出重大贡献的科技项目团队进行特殊奖励……一系列有效措施,极大激发了科研人员的积极性,提升了科技创新的内生动力。
在此基础上,全局首次设立科研专项经费,开展专项科研攻关,全力争取和承接国家级、部级科研项目;联合企业、院校走产学研融合之路;关注国内国际各类救捞新技术、新工艺发展趋势,做好相关技术的引进、吸收与应用,不断吹响科学技术攻关、提升整体打捞能力的号角。
特别值得一提的是,他们还专款支持各基层单位建立各类创新工作室,鼓励基层技术人员积极参与科技创新,由此涌现出一大批小发明、小创新。
如“修造船技术创新工作室”已在船舶喷砂除锈工艺及设施设备改进、船舶下水工艺等项目上取得较大突破;“打捞技术创新工作室”在水下抽油技术改进、水下除泥卸货装置改进和攻千斤支架改进等项目上取得了较大突破,尤其是在港珠澳大桥岛遂工程项目中,一线潜水员借助对水下测试尺、基床回淤扰动工具的革新,有效地增强了沉管对接精度,受到岛隧工程总经理部的高度赞扬。
一线打捞技术人员还不断丰富打捞工艺,与有关厂家合作研制了500吨水下抓斗,为快速清障提供保障;在“辽河一号”轮沉船打捞中,针对沉船自重大、水较浅、作业环境复杂等特点,技术人员在国内首次提出特种浮箱打捞沉船工艺,取得巨大成功,填补国内空白;在对中海油老旧钻井平台整体回收工程中,技术人员开创了国内整装油田石油平台整体拆解的先河……
“今后,我们将继续加大自主研发投入力度,加快实现抢险打捞能力向大深度、大吨位、高效率、综合处置能力转变,加快实现向中国远海、深海以及‘一带一路’沿线国家海洋、有关国际海域发展的转变,以更强大的能力保障我国港口、航道等战略资源的安全!”杨晓仁表示。