從國產(chǎn)大型郵輪建造，到海洋工程裝備研發(fā)，年輕人的身影隨處可見。他們是傳承工匠精神的高技能人才，也是科技創(chuàng)新的有生力量。船舶與海洋工程領(lǐng)域的年輕人是如何逐夢江海的？一起去看看他們的故事。
2024年初，我國第一艘國產(chǎn)大型郵輪“愛達(dá)·魔都號(hào)”迎來了它的商業(yè)首航。作為世界上設(shè)計(jì)建造難度最高的船型之一，大型郵輪與LNG運(yùn)輸船、航空母艦一起，被譽(yù)為造船工業(yè)“皇冠上的三顆明珠”。此前，大型郵輪也是我國唯一沒有攻克的高技術(shù)、高附加值船舶產(chǎn)品。
上海外高橋造船有限公司精度技術(shù)部副部長 孫建志：“愛達(dá)·魔都號(hào)”是我們國產(chǎn)首制的大型豪華郵輪，它的主體結(jié)構(gòu)基本上16層甲板都是薄板結(jié)構(gòu)，整體占比在70%以上，我們從造船業(yè)來講，薄板的建造的工藝，一直是在船舶行業(yè)里比較難以突破的一個(gè)技術(shù)。
孫建志所在的上海外高橋造船有限公司是“愛達(dá)·魔都號(hào)”的建造單位，由于大型郵輪對(duì)重量控制要求極其嚴(yán)格，因此他們采用了厚度4到8毫米的薄型鋼板代替20毫米厚的傳統(tǒng)鋼板，但這又帶來另一個(gè)無法避免的難題——薄板的變形控制。
孫建志帶記者來到了正在建設(shè)的2號(hào)國產(chǎn)大型郵輪的一個(gè)總段，在這里，可以對(duì)薄板變形有更直觀的認(rèn)識(shí)。
上海外高橋造船有限公司精度技術(shù)部副部長 孫建志：這個(gè)總段是典型的薄板結(jié)構(gòu)，不平程度在正負(fù)15毫米之內(nèi)。所有的變形都是熱的影響，熱輸入以后就會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，一些不均衡導(dǎo)致這些變形。尤其是薄板結(jié)構(gòu)更明顯，現(xiàn)在2號(hào)船的整體的平整度應(yīng)該相對(duì)1號(hào)船已經(jīng)好很多了。
孫建志說，國外大型郵輪制造企業(yè)一般使用電磁矯平技術(shù)解決這一難題。然而電磁矯平成套裝備長期以來一直被國外高價(jià)壟斷，設(shè)備采購及維護(hù)成本極高，而且使用還受到限制。
為解決電磁矯平裝備與技術(shù)的難題，船廠成立了專門的矯平小組，孫建志是小組組長，在國內(nèi)市場上沒有成熟裝備的背景下，他將目光瞄向了高?？蒲袡C(jī)構(gòu)。
在江蘇科技大學(xué)，科研團(tuán)隊(duì)正在對(duì)一種新型板材進(jìn)行電磁矯平。2019年，孫建志的團(tuán)隊(duì)找到他們，提出對(duì)電磁矯平裝備和工藝進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
1991年出生的許靜是團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，2018年，27歲的他博士畢業(yè)后來到江蘇科技大學(xué)，就職于海洋裝備研究院。入職不久就能參與這樣的項(xiàng)目讓他心潮澎湃，但同時(shí)也壓力倍增，因?yàn)楫?dāng)時(shí)，研制出電磁矯平裝備絕非易事。
許靜說，電磁矯平的原理與電磁爐類似，都是通過高頻電形成磁場，金屬分子在磁場中快速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量，進(jìn)而達(dá)到加熱效果。在他看來，高頻電的長距離輸送問題，是我國電磁矯平技術(shù)此前一直無法突破的關(guān)鍵核心點(diǎn)。
江蘇科技大學(xué)海洋裝備研究院工藝及成形技術(shù)研究所所長 許靜：這種高頻電在長距離的輸送過程中衰減是非常厲害的，比如以前可能有很多廠家做到10米、15米，但它做不到60米。大型的船舶一般來說都是分段建造的，每個(gè)分段都是比較大的尺寸和結(jié)構(gòu)。作業(yè)半徑越大，就意味著整個(gè)設(shè)備的作業(yè)效率越高，可以覆蓋的范圍就越寬。一旦長度超過30米以上，這個(gè)衰減幾乎是呈指數(shù)倍地往下降，等長度達(dá)到60米的時(shí)候，從電能到最后能產(chǎn)生熱能，這個(gè)效率可能就降低到30%以下了。
年齡最小的許靜是團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人，也是青年突擊隊(duì)的隊(duì)長，在兩年多的時(shí)間里，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷研討論證，設(shè)備從最初高頻電輸送距離只有15米一步步突破，最終達(dá)到了60米。
2021年，在開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化電磁矯平裝備后，工藝工法的探索開始在船廠開展。
上海外高橋造船有限公司精度技術(shù)部副部長 孫建志：我們做了大量的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同的變形用不同的辦法，看它的矯平的效果，
電磁矯平裝備從2021年在大型郵輪上開展使用，完成了約20萬平方米的薄板矯平作業(yè)，作業(yè)效率是傳統(tǒng)水火矯平的5倍以上，矯平后的薄板理化特性、平整度都達(dá)到要求，為首艘國產(chǎn)大型郵輪的如期交付作出了重要貢獻(xiàn)。
許靜說，與國外傳統(tǒng)造船強(qiáng)國相比，我國在造船自動(dòng)化等方面仍然存在差距，這次的經(jīng)歷讓他和團(tuán)隊(duì)看到了不足，也看到了追趕的希望。
在外高橋造船有限公司，孫建志的團(tuán)隊(duì)正在對(duì)2號(hào)郵輪的薄板平整度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，按照目前的測量結(jié)果，相比于“愛達(dá)·魔都號(hào)”，2號(hào)郵輪薄板變形更小，能夠減少大概30%的矯平工作量，這樣的結(jié)果與焊接技術(shù)的改變直接相關(guān)。
高級(jí)工程師鄧琳帶記者來到了薄板生產(chǎn)車間，它是2020年為大型郵輪薄板生產(chǎn)而專門建造，并在國內(nèi)首次采用了大功率激光復(fù)合焊生產(chǎn)線。
上海外高橋造船有限公司精度技術(shù)部高級(jí)工程師 鄧琳：一方面焊接效率高了，把熱量用在刀刃上了。第二它不會(huì)影響非焊縫區(qū)域的熱循環(huán)，激光能把溫度集中在非常細(xì)的、窄的一條線上，就不會(huì)影響邊上的變形。
1992年出生的鄧琳是精度技術(shù)部為數(shù)不多的女孩，2020年，她從上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院博士畢業(yè)，入職外高橋造船有限公司。工作后第一項(xiàng)任務(wù)，就是為這條激光復(fù)合焊生產(chǎn)線進(jìn)行工藝開發(fā)。
鄧琳說，在最初的一段時(shí)間里，薄板焊接的質(zhì)量始終無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。讀博期間，鄧琳在上海交大的薄板結(jié)構(gòu)制造研究所研究學(xué)習(xí)，從科研機(jī)構(gòu)到工廠車間，薄板結(jié)構(gòu)一直是她的研究對(duì)象，這樣的學(xué)術(shù)背景也為團(tuán)隊(duì)破解難題、開發(fā)工藝工法提供了支持。
經(jīng)過上千次焊接實(shí)驗(yàn)，到2021年底，鄧琳和團(tuán)隊(duì)基本掌握了激光焊接工藝開發(fā)能力，在薄板焊接技術(shù)方面取得了突破。
將激光復(fù)合焊技術(shù)成功應(yīng)用于大型生產(chǎn)流水線，這在提高焊接效率的同時(shí)，也提高了薄板焊接質(zhì)量和造船精度?！皭圻_(dá)·魔都號(hào)”部分薄板正是應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，而正在建造的2號(hào)大型郵輪應(yīng)用比例更高。
江蘇泰州的長江北岸，一座海上風(fēng)電安裝平臺(tái)正在建造中，隨著對(duì)清潔可再生能源需求的持續(xù)增長，海上風(fēng)電場開發(fā)逐步加快，這種海工裝備類型在市場上需求旺盛。
這座海上風(fēng)電安裝平臺(tái)額定起重量為1600噸，可滿足最大作業(yè)水深70米。四條樁腿和齒輪是平臺(tái)順利升降的關(guān)鍵，而這些地方也是焊接的難點(diǎn)。
江蘇大洋海洋裝備有限公司技能大師工作室主任孫玉龍：這個(gè)板子比較特殊，它是EH690鋼，硬度比較高，板厚也比較厚。想把它焊合格是很難的，兩個(gè)人要焊一天。焊不好它會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部缺陷，比如說氣孔、裂紋等一系列的缺陷在里面。
孫玉龍是大洋海洋裝備有限公司的高級(jí)技師，1989年出生的他掌握多種焊接技術(shù)。2023年，他接到了海上風(fēng)電安裝平臺(tái)的焊接任務(wù)，擺在他面前的是特殊板材、特殊板厚、特殊節(jié)點(diǎn)的焊接難題。
憑借專業(yè)知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，孫玉龍用一個(gè)月左右的時(shí)間攻克了技術(shù)難題，一次性通過了32項(xiàng)焊接工藝評(píng)定。在給工人培訓(xùn)后，2023年6月，焊接工作正式開始。
孫玉龍說，他們最后用6個(gè)月的時(shí)間，完成了4根120米樁腿的焊接任務(wù)，焊接質(zhì)量和精度都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
過去十幾年間，孫玉龍從沒有離開過船舶焊接。由于家庭貧困，初中畢業(yè)后他就從老家來到江蘇泰州的船廠，學(xué)習(xí)焊接技術(shù)。經(jīng)過在船廠的不斷學(xué)習(xí)鉆研，孫玉龍逐漸掌握了手弧焊、氣保焊、氬弧焊等多種焊接技術(shù)，他還開發(fā)了多種特殊節(jié)點(diǎn)的焊接工藝。
孫玉龍說，船舶和海工裝備出現(xiàn)越來越多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小的情況，針對(duì)視野受限的位置，單手單向焊接或盲焊無法保證焊接質(zhì)量，2017年孫玉龍開始探索左右手鏡面焊接技術(shù)。
江蘇大洋海洋裝備有限公司技能大師工作室主任孫玉龍：那時(shí)候，我們焊的時(shí)候手上面都綁了鋼筋，把它折彎了負(fù)重，綁在手腕上面舉著。
孫玉龍說，這個(gè)過程持續(xù)了大約一年的時(shí)間，但是想要對(duì)著鏡子完成高質(zhì)量的焊接則付出了更多的心血。
2023年，孫玉龍的“左右手鏡面焊接”入選江蘇省年度十大絕技絕活，也在海上風(fēng)電安裝平臺(tái)等項(xiàng)目中多次得到應(yīng)用，降低了施工難度，提高了焊接工作效率。
2022年，孫玉龍技能大師工作室成立，他以師帶徒和培訓(xùn)的方式提升焊工的技能水平。不過孫玉龍說，現(xiàn)在愿意做焊工的年輕人越來越少，他帶的徒弟年齡都比他大。
江蘇省泰州市工信局高端裝備及高技術(shù)船舶處處長王陶：船舶行業(yè)工人比較難招，一線工人老齡化趨勢特別嚴(yán)重。現(xiàn)在船舶行業(yè)的青年工人基本上現(xiàn)在都在管理層，真正面向一線的工人確實(shí)是很少。
江蘇南通的啟東海工船舶工業(yè)園，地處長江入?？诒卑?，在這里，目前世界上最大噸位、最大儲(chǔ)油能力的海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)正在建設(shè)中。這種在行業(yè)內(nèi)被稱為FPSO的大型裝置，是一座海上油氣加工廠。
孫博文是啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海洋工程有限公司科技創(chuàng)新室的負(fù)責(zé)人，他帶記者登上了一個(gè)正在地面建設(shè)還未吊裝到平臺(tái)上的模塊。
啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海洋工程有限公司高級(jí)工程師 孫博文：這個(gè)模塊是液化石油氣的壓縮和蒸汽回收壓縮的一個(gè)模塊，這一個(gè)模塊就相當(dāng)于陸地上的一個(gè)壓縮車間。
作為開發(fā)海洋石油的關(guān)鍵設(shè)備，海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)體現(xiàn)了一個(gè)國家的海洋工程綜合實(shí)力。
孫博文說，他所在的這家企業(yè)十幾年前是以船舶修理為主業(yè)，2007年，在航運(yùn)和修船市場異常火爆時(shí)，企業(yè)卻作出了向海洋工程裝備轉(zhuǎn)型的決定，當(dāng)時(shí)就讀于武漢理工大學(xué)船舶海洋專業(yè)的孫博文，選擇了這里。
2010年前后，我國海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)在政策引導(dǎo)和市場機(jī)遇中進(jìn)入快速發(fā)展期，伴隨著企業(yè)訂單的增加，孫博文也迅速成長。2013年，他們研制浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)，也就是后來的“希望六號(hào)”，這是中國海洋裝備制造企業(yè)從國外獲得的第一個(gè)FPSO總包項(xiàng)目。
“希望六號(hào)”打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的圓筒形狀，也給當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)工藝工法的孫博文帶來了巨大挑戰(zhàn)。
“希望六號(hào)”前后經(jīng)歷了4年的建造時(shí)間，最終成功完成，多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新填補(bǔ)了國內(nèi)空白，被認(rèn)為是我國海工裝備從中端產(chǎn)品轉(zhuǎn)向高端產(chǎn)品設(shè)計(jì)建造的標(biāo)志。但在此期間，隨著國際油價(jià)的斷崖式下跌，2015年前后，海工裝備產(chǎn)業(yè)已由熱轉(zhuǎn)冷。
電儀工程師于彤就是2019年從哈爾濱工程大學(xué)畢業(yè)后來到這里的。剛?cè)肼毑痪玫挠谕_始接觸海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)，模塊中電氣和儀表系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)是她的工作內(nèi)容。到了2022年，這艘大噸位的海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)4個(gè)模塊的電力儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作交給了于彤。
海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)集成化和精細(xì)化程度高，模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管線密布，在狹小的空間里設(shè)計(jì)電力儀表系統(tǒng)，于彤形容她的工作像“見縫插針”。
于彤說，2023年6月到9月是模塊電力儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高峰時(shí)段，第一次負(fù)責(zé)這方面工作的她，經(jīng)歷了工作以來最忙碌和最具挑戰(zhàn)的一段時(shí)光。
隨著越來越多的模塊被吊裝到船體，海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)的電力調(diào)試工作正在進(jìn)行，于彤也要到現(xiàn)場解決這一過程中出現(xiàn)的電力和儀表問題。
2018年，在一線科研技術(shù)崗位工作了11年后，孫博文調(diào)入科技管理崗位，目前是企業(yè)的科技創(chuàng)新室主任。
畢宇毅今年25歲，2021來到船廠工作，他是船廠的安監(jiān)消防員。在船廠工作的兩年多時(shí)間里，最讓他記憶深刻的是自己參與的第一艘海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油平臺(tái)離開的時(shí)刻。
啟東中遠(yuǎn)海運(yùn)海洋工程有限公司安監(jiān)消防員 畢宇毅：那個(gè)船非常漂亮，也是我進(jìn)入這個(gè)行業(yè)第一個(gè)學(xué)習(xí)的項(xiàng)目，在一個(gè)300多米的船上，每天能走兩萬步。等到項(xiàng)目交付的那一刻，等這個(gè)船嶄新擺在碼頭的時(shí)候，大家都感覺非常自豪。那一刻你也不知道看的是什么，可能看的就是過去兩年半的青春奉獻(xiàn)在了這個(gè)大國重器上面。