李玲

2023年5月20日,全球首座為油氣田供電的半潛式深遠海浮式風電平臺——“海油觀瀾號”成功并網投產。助力“海油觀瀾號”成功投產,是中國海洋石油集團有限公司海油工程設計院(簡稱“海油工程設計院”)浮體設計部經理楊小龍繼主持“深海一號”能源站船體詳細設計后,又一次帶領團隊實現的一項重大突破。
從業15年,楊小龍見證了中國海油從淺水走向深水,再到超深水的歷史性跨越,他也憑借刻苦鉆研、永不服輸的精神,成長為中國海油最年輕的浮體技術專家和我國深海戰略的忠實踐行者。
在楊小龍看來,每次的關鍵突破和蛻變,都是一個新的起點。他說:“在海油工程高質量發展的征程上,我還要讓這支浮體技術隊伍更加強大,要讓更多浮式裝備在中國南海深處生根。我們可以自信地說,建設海洋強國,有我在!”
2008年,楊小龍研究生畢業后,入職海油工程設計院,加入剛剛成立不久的浮體設計部。初來乍到的楊小龍躊躇滿志,沒想到迎接他的卻是一張“冷板凳”。
“當時浮體設計在國內還是新興領域,項目少、團隊小。”心灰意冷之際,公司專家蔡元浪的一句話點醒了他:“小龍,別灰心,未來海洋油氣開發一定會走向深海。”
就是這樣的一個“未來”,給了楊小龍無限憧憬。在那段日子里,他埋頭書海,苦練內功,獨挑重擔,奮戰三年時間攻克了國內首個深水項目——荔灣3-1組塊浮托詳細設計技術難關,讓公司的浮托技術一舉趕上了業內同行。
2016年底,楊小龍等來了一個能夠大展拳腳機會——陵水項目的工程設計。他經了解后發現,這個項目需要面對的不僅是南海復雜環境條件,還有立柱儲油這一開創性技術的應用和深水聚酯纜在國內的首次應用,以及“30年不回塢”等世界級技術難題。
“小龍,這個項目咱們能不能做?你愿不愿進駐前端設計并準備詳細設計?”
“我們能做!”當公司領導詢問楊小龍時,他斬釘截鐵地回答。這份自信的背后,是他在浮式領域多年技術積累的底氣和信心。
“深海一號”項目前端開發設計剛剛啟動,楊小龍便被領導“點將”,作為技術骨干加入聯合設計團隊。為了盡快彌補在深水經驗和技術上的不足,他先后三次奔赴國外,最長的一次待了9個多月。
楊小龍給自己做了一項“硬核”規定:每天工作不少于12小時,一周6天,要像海綿吸水一樣汲取知識。加上要和國內“聯合作戰”,為了不因為時差“貽誤戰機”,白天高強度的工作過后,他經常半夜還會再爬起來處理郵件,實際工作時間往往達到十六七個小時。
在大洋兩岸的穿梭中,楊小龍漸漸勾勒出了“深海一號”能源站的框架。
2018年,詳細設計開始,楊小龍被任命為船體設計經理,從籌劃半潛平臺前期設計到最后實施,帶隊完成上百個技術方案制定。
在帶隊進行技術攻關時,楊小龍敢于打破常規,大膽創新。半潛船體與上部平臺的合龍是其中最為棘手的難題之一,由于上部組塊超過2萬噸,國內只有“泰山吊”具備吊裝合龍能力,但其所在船塢深度不夠,一旦產生觸底,就會帶來不可估量的巨額損失。
通過反復的建模分析與現場實測,楊小龍在國際上首次提出了半漂浮式坐底合龍方案,這個創新完美解決了問題,有效縮短了建造工期,降低了質量風險。
詳細設計結束后,楊小龍又馬不停蹄奔赴施工現場。由于技術難點多,項目開工時,他帶領團隊夜以繼日,用五個月時間完成了船體24萬塊結構件、上萬個開孔的建模和出圖,成為項目提速最有力的保障。
在船體建造階段,向來笑呵呵的楊小龍和建造現場的師傅爭執起來,原因是他們切割鋼材的時候將圖紙上圓弧的部分拉直了。“咱們這個船可是30年不進塢,為了滿足疲勞要求,我們付出幾年心血才把設計定稿,這是本質安全,誰來都沒有商量!”對于技術標準,楊小龍從來寸步不讓。
作為船體設計的“一把手”,現場的每個重要環節都少不了楊小龍的身影。組塊起吊前,他在“泰山吊”的吊機大梁上;組塊起吊后,他在吊機的重量監測指揮室;船體進塢時,他開始圍著大塢來回跑,從各個角度檢查施工方案是否按照實際方案執行。
2020年10月29日凌晨4點,經過36小時奮戰,項目最為關鍵的大合龍作業終于完成。可是楊小龍還是不放心,堅持要再繞著船塢四周檢查一遍。而正是由于心細如發,他發現了船體立柱吃水偏差問題,并通知現場及時采取糾偏措施,消除了船體觸底的關鍵風險隱患,避免了項目延期帶來的巨額損失。
2021年初,“深海一號”能源站踏上了長達1600海里的拖航征程,楊小龍也作為隨船技術人員全程護航。到達預定海域后,為了讓能源站在1500米深海站穩腳跟,必須盡快進行聚酯纜張緊作業。而聚酯纜在深海系泊中的應用尚屬國內首次,存在巨大技術挑戰。楊小龍毫不猶豫地接下了現場總指揮的重任。
為了克服纜繩的蠕變,需要使用平臺上16臺錨機進行“左右互搏式”的拉伸作業,這是能否成功安裝的關鍵。可在第一條纜繩拉伸時,就出現了意外。
“按照既定程序,錨鏈已經回收到位,錨機載荷也接近設計上限,但此時纜繩的張力卻遠小于預期。”怎么辦?推倒重來就意味著前功盡棄,而纜繩的張緊力每一秒都在下降,等待也無濟于事。“如果系泊回接失敗,后續投產時間將無限期拖延。”
此時,對講機里的催促聲一直響個不停,又沒有時間聯系陸地支持團隊,作為回接作業總指揮的楊小龍不停地問自己:還能做哪些努力?他迅速打開電腦查閱資料,核實計算、評估風險,制定新的回接方案。
懷著忐忑的心情,楊小龍給出了現場繼續操作的第一條指令:“接著拉,背面四臺錨機還要繼續收。”
看著纜繩監測數據的變化,楊小龍的心提到了嗓子眼。直到最后一個鏈環收緊,張緊力最終達到技術要求,回接成功,他這才發現自己全身都已經濕透了。
2021年6月25日,“深海一號”大氣田成功投產,標志著我國海洋油氣勘探開發能力邁進“超深水”時代。五年來,楊小龍累計出差900多天,先后輾轉國內外多個城市,帶領設計團隊“逢山開路,遇水架橋”,攻克了大跨度半潛式平臺桁架式組塊設計、十萬噸半潛平臺合龍等十多項技術難題,通過不斷地學習、跟跑、創新,成功建立起自主深海技術體系,助力我國超深水生產裝備設計制造實現從0到1的跨越式突破。
作為公司浮體青年專家,楊小龍已在這個行業深耕了15載,參與公司級浮托項目近百次。作為船體設計經理,他不僅高質高量完成各項設計任務,還全過程全周期保障“深海一號”能源站的順利投產,積累了大量的專業知識以及豐富的工程經驗。但在接到研制國內首個深遠海浮式風電平臺的任務時,他興奮之余仍感到些許忐忑。興奮的是,有機會發揮自己的技術、經驗,為國家浮式風電平臺自主化研發作出貢獻;忐忑的是,能否開辟出一條前人未曾涉足的道路。
研發浮式風電平臺的首要任務就是規劃主尺度。如果把浮體比作一個人的身軀,那么主尺度就是構成軀體的骨架,先建立“骨架”,再填充“血肉”,身軀才能立起來,然而“海油觀瀾號”的骨架生長道路卻充滿著荊棘。
以往FPSO、半潛、張力腿平臺等項目,都有詳盡的專業規范和項目資料可供查詢與參考,而深遠海浮式風電平臺的主尺度設計則完全不同,一沒有標準、二沒有規范、三沒有項目資料,而楊小龍要做的就是在這樣一張白紙上勾勒出“海油觀瀾號”的骨架。
項目頭腦風暴會上,風電研發組的同志們各抒己見,紛紛表達個人的技術思考,爭論得很激烈——浮體平臺選擇什么型式?平臺尺度要做多大?平臺如何與風機進行耦合?
大家在這些關鍵問題上始終莫衷一是,所有人將目光都聚焦在項目總工楊小龍身上,可謂千鈞重擔系于一身。然而楊小龍并沒有回答這些問題,只是開始給大家布置工作,或翻閱論文,或建立模型,或計算論證。“工程要靠數據說話,浮體專業更是如此,大家先動起來吧!”楊小龍的話仿佛有著魔力,會議室里縈繞已久的彷徨情緒瞬間消散一空,每個人都找到了自己的位置,整個技術團隊有條不紊地運轉起來。
距離專家技術論證會僅有兩個月的時間,面對繁重的工作任務,楊小龍并沒有自亂陣腳,依舊邏輯縝密地開展著工作。他首先帶領大家在適用范圍、技術成熟度、經濟性等各個維度對比了各種船型的優劣,最終確定了半潛形式的浮式基礎。然后緊鑼密鼓地開展了主尺度模擬計算,綜合南海臺風環境條件和風機對浮體的功能性要求,開創性地確立了風機布置于中間立柱的三角形半潛平臺形式。

就這樣大膽假設、小心論證,硬生生地在遍地荊棘中趟出了一條路。終于,完全由海油工程自主研發設計的主尺度模型成功通過了專家論證。
就在大家感到些許輕松之時,楊小龍卻沒有止步不前。他認為設計不僅要考慮行不行,更要考慮好不好。無論是風電領域追求的經濟性,還是浮體基礎的可建造性,都應是設計考慮的因素。于是,他再次帶領團隊踏上了浮式平臺優化迭代之路,要在浮體性能允許的條件下,將經濟性和可建造性做到極致。
而在這時,一個消息讓整個技術團隊再次炸了鍋:風機廠家要求平臺極限傾角不能超過10°。文昌海域最大風力接近17級,如果想讓一個60層樓高、掃風面積約2.7個足球場的“大風車”滿足這個技術要求,底部浮體基礎的尺度就要大幅增加,隨之而來的就是項目成本和施工時間的大幅增加,這對于項目工期和項目預算都是不允許的。
風機廠家提出的苛刻要求與項目成本好像成為一對無法調和的矛盾,而十五年如一日的學習積累和豐富的項目經驗給了楊小龍打破僵局的靈感,他一針見血地指出了問題所在:風機廠家對浮體了解甚少,給出的要求必然是過于保守的;另外,增加主尺度也并不是唯一控制浮體運動幅度的方法。
接下來,楊小龍一方面擠出時間跨專業學習風機原理,并與風機廠家多次溝通,以確鑿的理論與翔實的數據說服風機廠家同意了他極限傾角是11°的論斷;另一方面,他創造性地提出增設高效阻尼結構的方法,給浮體立柱穿上“腳蹼”,僅用一些小小的垂蕩板就大幅減少了整體運動幅度,達到了“四兩撥千斤”的神奇效果。
通過這兩方面的工作,楊小龍成功解開了死結,在保證項目可觀的經濟性的同時,賦予了“觀瀾號”世界獨有的抵抗17級臺風的強大能力。
楊小龍不僅在解決問題時匠心獨運,而且對每個細節都精益求精。在第七次迭代完成后,浮式風電平臺的主尺度基本確立,即將進行最終審查。而這時,從上海交大實驗室傳來的幾張模型試驗照片讓楊小龍陷入了深思。他發現,浮式平臺存在甲板上浪的現象,于是立即在當天的技術會上指出了這個問題,并準備再進行一次優化。然而,這卻遭到了項目組幾乎所有人的反對,“馬上就要審查了,時間來不及了。”“按照以往FPSO的經驗增加干舷就可以了。”

“我理解大家的顧慮,但大家要知道,‘觀瀾號’是海油邁進深海風電領域最初始也是最關鍵的一步,我們的所作所為可能就是未來所有風電項目的規范與基礎,現在省一時之力,將來可能造成千百倍的損失!”
楊小龍的一席話讓大家明白了肩上的擔子有多重,第八輪的優化迭代迅速開展起來。楊小龍帶領大家摒棄了增加干舷的傳統做法,提出了一個反其道而行之的解決辦法:通過將重要設備布置在艙內以及加強甲板設備底座,解決了甲板上浪帶來的風險,避免了因增加干舷而帶來的項目成本的增加,為后續所有深海浮式風電項目的甲板上浪問題提供了一種經濟且有效的解決思路。
在楊小龍不懈的追求下,浮體結構完成了八次迭代,優化大小結構近百處,在賦予“海油觀瀾號”抵抗17級臺風這一項全世界獨有的強大能力的同時,使觀瀾號的單位兆瓦投資、單位兆瓦用鋼量均達到了國際先進水平。
楊小龍帶隊完成了國內水深最深、離岸最遠的浮式風電平臺“海油觀瀾號”,攻克了船型開發、風機一體化模擬等多項技術難題。為海油工程將來所有深海風電項目樹立了一個完美標桿,為中國海油進軍新能源賽道吹響了嘹亮的沖鋒號,為中國向深海風電領域的發展開辟了一條完全自主設計之路。
責任編輯 趙漢琪