王 寧“三新三化”推動國產(chǎn)海上平臺起重機(jī)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展

文/高 源

隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)能源的供求量逐年上漲，陸上資源已不能滿足日益增長的需求，各國大力發(fā)展海洋石油的勘探、開采。海上平臺起重機(jī)在海洋油氣田的開發(fā)過程中發(fā)揮著攸關(guān)重要的角色，它已經(jīng)成為一種具有高安全性、高可靠性且功能完善的高技術(shù)海洋作業(yè)設(shè)備。高端海上平臺起重機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)一直依賴國外技術(shù)，國內(nèi)的設(shè)計(jì)研究院所、海上起重設(shè)備制造企業(yè)通過自主研發(fā)、吸收和引進(jìn)，并結(jié)合相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用不斷深入研究，加快了產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化的發(fā)展步伐?！镀鹬剡\(yùn)輸機(jī)械》青年編委王寧是中國海油一名負(fù)責(zé)海上平臺起重機(jī)的制造安裝和維修改造的技術(shù)人員，圍繞當(dāng)下海上平臺起重機(jī)的現(xiàn)狀如何提高設(shè)備安全性、實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，他進(jìn)行了逐一分析，通過專業(yè)的介紹透析了行業(yè)的發(fā)展方向。

《起重運(yùn)輸機(jī)械》：您作為海上起重機(jī)運(yùn)維的工程技術(shù)人員，請您談?wù)劗?dāng)前海上平臺起重機(jī)領(lǐng)域的行業(yè)現(xiàn)狀。

王寧：海上平臺起重機(jī)（以下簡稱海上吊機(jī)）是海洋油氣生產(chǎn)設(shè)施中的關(guān)鍵設(shè)備，在油氣開采過程中起著關(guān)鍵的作用，其一旦出現(xiàn)故障，將給平臺造成直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)?dǎo)致出現(xiàn)安全事故，產(chǎn)生更加嚴(yán)重的后果。目前，中國海油的油氣生產(chǎn)平臺上已有400余臺吊機(jī)，并且數(shù)量還在逐年增加。我國在2014年頒布的《特種設(shè)備安全法》中，明確將海上吊機(jī)列為特種設(shè)備進(jìn)行管理，足以證明海上吊機(jī)的可靠性、安全性不容小覷。

早期因技術(shù)發(fā)展不成熟以及合作開發(fā)等原因，海上平臺配備的都是進(jìn)口品牌吊機(jī)，包括德國的Liebherr，美國的Seatrax，挪威的Hydralift，荷蘭的KENZ以及澳大利亞的FAVCO等十余個品牌，各種機(jī)型種類繁多，形式多種多樣。這就導(dǎo)致在后期的使用維護(hù)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)采購備件貨期長達(dá)數(shù)月，并且價(jià)格高昂，整體的使用維護(hù)成本都很高。

海上平臺起重機(jī)

另外，國外廠家在售后服務(wù)方面也給我們帶來不小的困擾：一是廠家技術(shù)服務(wù)人員需要從國外動員，入境后還需要辦理出海的各種手續(xù)，沒辦法及時(shí)、快速的到達(dá)現(xiàn)場；二是國外高昂的技術(shù)服務(wù)費(fèi)用，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障需要廠家支持時(shí)，在人員服務(wù)費(fèi)上就要花掉上萬美元，產(chǎn)生不小的經(jīng)濟(jì)損失。尤其在設(shè)備使用了十幾年后，部分吊機(jī)制造廠家已經(jīng)倒閉或者被收購，一些關(guān)鍵的零部件已經(jīng)沒有采購渠道，一度給設(shè)備的維修維護(hù)造成很大困難。

隨著我國工業(yè)技術(shù)和機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，在2000年左右，中船華南船舶機(jī)械有限公司開始嘗試將海上吊機(jī)進(jìn)行國產(chǎn)化，主體鋼結(jié)構(gòu)部分完全自主設(shè)計(jì)研發(fā)并制造，而關(guān)鍵的液壓元件、原動機(jī)以及關(guān)鍵的起重零部件還是以進(jìn)口品牌為主。隨后，無錫華星船舶機(jī)械有限公司、天津渤海石油重工有限公司等也陸續(xù)開始了海上吊機(jī)的制造業(yè)務(wù)。截至目前，國產(chǎn)的海上吊機(jī)已經(jīng)占到總數(shù)量的80%以上。

《起重運(yùn)輸機(jī)械》：您所參與的各項(xiàng)對于海上平臺起重機(jī)的運(yùn)維工作中，目前是通過怎樣的項(xiàng)目技術(shù)和有效嘗試來實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的？

王寧：海上吊機(jī)作為海上平臺使用的一種特殊起重機(jī)，相比其他類型的起重機(jī)而言，幾百臺的保有量是非常少的。并且它還涉及機(jī)械、液壓、電氣、結(jié)構(gòu)四個專業(yè)方向，生產(chǎn)制造及維護(hù)使用執(zhí)行的是API（美國石油學(xué)會）系列標(biāo)準(zhǔn)，加上特殊的工作環(huán)境，導(dǎo)致它具有維修技術(shù)要求高、故障排查難度大、施工風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)。另外，海上平臺所處位置遠(yuǎn)離陸地，出海作業(yè)手續(xù)要求多，能夠接觸到海上吊機(jī)的人員比較少。綜合以上這些原因，導(dǎo)致針對海上吊機(jī)運(yùn)維的專業(yè)廠家比較少，對該類起重機(jī)的研究人員也比較少，這就給設(shè)備的正常運(yùn)維帶來不小的挑戰(zhàn)。

海上平臺起重機(jī)

海上平臺起重機(jī)改造項(xiàng)目

雖然海上吊機(jī)被列在了《特種設(shè)備目錄》里，但是因地理位置的原因，其制造、維修和改造的監(jiān)管并非由陸地的特種設(shè)備檢測研究院開展，而是由平臺所屬入級船級社（CCS或DNV等）來進(jìn)行，這就導(dǎo)致同一臺吊機(jī)既要滿足API的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，也要滿足船級社的相關(guān)要求，同時(shí)對我國的法律法規(guī)、強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)也要符合。因此，對各類標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確解讀，實(shí)現(xiàn)合理的采標(biāo)，也是一項(xiàng)非常重要的工作。

海上吊機(jī)分為柴油機(jī)驅(qū)動和電動機(jī)驅(qū)動兩種形式，而大約有一半數(shù)量的柴油驅(qū)動吊機(jī)，每年消耗的柴油高達(dá)2000噸，加上柴油機(jī)的預(yù)防維修和故障維修，使得運(yùn)行成本十分高，并且頻繁的檢修也降低了設(shè)備的使用率，給生產(chǎn)作業(yè)帶來不利影響。我們通過總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新研發(fā)出“柴電雙驅(qū)”的動力系統(tǒng)升級技術(shù)，即在原柴油機(jī)驅(qū)動的吊機(jī)上增加一套電動機(jī)驅(qū)動，新的動力系統(tǒng)與原系統(tǒng)可以無縫銜接、自由切換。升級后的動力系統(tǒng)，大多時(shí)間處于“電驅(qū)”模式，幾乎不再消耗柴油，并且大幅延長了柴油機(jī)維修間隔，提高了設(shè)備的使用率。除了使生產(chǎn)作業(yè)效率提高外，也在節(jié)能減排方面為國家的“碳達(dá)峰”目標(biāo)作出相應(yīng)貢獻(xiàn)。

《起重運(yùn)輸機(jī)械》：那么您認(rèn)為在實(shí)現(xiàn)技術(shù)改進(jìn)的同時(shí)，需要采用什么方式去增強(qiáng)可靠性、降低風(fēng)險(xiǎn)呢？

王寧：海上吊機(jī)在設(shè)計(jì)、建造、安裝調(diào)試和維保、運(yùn)行過程中均存在不同程度的安全風(fēng)險(xiǎn)，為滿足海上設(shè)施的管理要求，中國海油建立的一套基于風(fēng)險(xiǎn)的，適用其整個生命周期管控的完整性管理解決方案具有重要意義。從吊機(jī)每年發(fā)生的故障以及故障影響程度上看，現(xiàn)有維修策略中的巡檢、故障性維修、檢測等工作需加強(qiáng)，以滿足吊機(jī)本質(zhì)安全和可靠性要求。從吊機(jī)設(shè)計(jì)選型開始，在各階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)管控，對吊機(jī)實(shí)施有針對性維修策略，從根本上徹查設(shè)備失效原因，找到中高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并加以控制，從而最大限度的減少風(fēng)險(xiǎn)，降低風(fēng)險(xiǎn)損失，即對吊機(jī)實(shí)施完整性管理。

《起重運(yùn)輸機(jī)械》：在當(dāng)前國家政策的調(diào)整下，對海上平臺起重機(jī)領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生怎樣的影響，面對未來市場需求方面有哪些值得思考的問題。

王寧：中國海油為保持競爭優(yōu)勢，提出了“三新三化”裝備管理指導(dǎo)思想，即新技術(shù)、新工藝、新材料，標(biāo)準(zhǔn)化、簡易化、國產(chǎn)化。以“三新三化”來推動裝備革新，逐步擺脫對進(jìn)口設(shè)備的依賴，扭轉(zhuǎn)進(jìn)口設(shè)備價(jià)格高、采辦周期長、維護(hù)難度大的不利局面，尤其是通過應(yīng)用新技術(shù)、推廣國產(chǎn)化來降低成本、提高效率。

雖然海上吊機(jī)已經(jīng)國產(chǎn)化，但考慮到可靠性、安全性等因素，目前主要的液壓元件、關(guān)鍵的起重件還是采用的進(jìn)口品牌。隨著我國工業(yè)的不斷進(jìn)步，我相信對關(guān)鍵元件的國產(chǎn)化替代方面正在加快實(shí)現(xiàn)，雖然在實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化的道路上可能會有很多困難，但通過大量的研發(fā)投入并乘著智能制造的發(fā)展趨勢，最終一定能夠?qū)崿F(xiàn)海上吊機(jī)的完全自主國產(chǎn)化。

海上平臺起重機(jī)回轉(zhuǎn)支撐項(xiàng)目

海上平臺起重機(jī)吊臂更換項(xiàng)目

另外，隨著海油增儲上產(chǎn)行動計(jì)劃逐漸落地，尤其向深海不斷挺進(jìn)，今后對設(shè)備的安全性、可靠性要求會越來越高，海上吊機(jī)的運(yùn)維任務(wù)隨之也會越來越重，并且服務(wù)手段逐步向數(shù)字化、智能化發(fā)展。在公司積極推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的大背景下，海上平臺無人化、少人化改造工作也在逐步推進(jìn)，對海上吊機(jī)的功能性提出了更高要求，例如狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、遠(yuǎn)程控制、智能防護(hù)等。因此，海上吊機(jī)的智能化運(yùn)維必定是未來的發(fā)展趨勢，更是公司在智能油田建設(shè)中的設(shè)備保障，我們會不斷朝著打造更安全、更高效、更舒適的海上吊機(jī)的總目標(biāo)不斷前進(jìn)！