由我国自主设计建造的亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”12日从中国海油青岛国际化高端装备制造基地离港启运，运往珠江口盆地的流花油田，为我国首个深水油田二次开发项目年内投产奠定基础。“海葵一号”有哪些特别之处？如何“踏浪登船”？让我们一探究竟。
韩庆 钟佩云 摄
高度接近30层楼，总重相当于3万辆小汽车
据介绍，“海葵一号”集原油生产、存储、外输等功能于一体，是世界上首个集成了海洋一体化监测系统、数据集成平台、机械设备健康管理系统等多系统的“数智化”圆筒型浮式生产储卸油装置（FPSO），包括船体和上部功能模块两部分，由近60万个零部件组成，最大储油量达6万吨，按照百年一遇恶劣海况进行设计，设计寿命30年，可连续在海上运行15年不回坞。
“海葵一号”主甲板最大直径90米，面积相当于13个标准篮球场，高度接近30层楼，总重相当于3万辆小汽车。
建造周期较国际同类型装备缩短近50%，一次质量合格率超过99.8%
由于生产工艺复杂，设备设施集成程度高，对设计建造技术提出极大挑战。
“相较于常规的船型结构，圆筒型FPSO体型更小，空间更紧凑，储油效率更高，并且具有钢材用量少、稳定性好、抵御恶劣海况能力强等优点，可有效降低油田开发与运营成本。”中国海油深圳分公司深水工程建设中心总经理刘华祥介绍。
“项目团队集中优势资源，攻克圆筒型浮式生产装备一体化系统设计、高精度建造集成、全流程数字化调试等系列技术难题，建造周期较国际同类型装备缩短近50%，精度控制均达到毫米级，一次质量合格率超过99.8%，并实现了800万工时无事故的优秀安全绩效，工程建设整体达到世界先进水平，使我国具备了根据不同油田、不同海域，自主建设不同类型深水油气装备的能力。”海油工程项目分公司副总经理张勐说。
4步走完成“大船背小船”
“海葵一号”重量大，吃水深度接近航道极限，必须在天文大潮时才能出港，每月满足作业条件的海况窗口仅有3天。
由于“海葵一号”本身没有动力，不能在海上自航，为缩短航期、降低运输风险，需要将它像货物一样装到半潜运输船上，通过“大船背小船”的方式，运输至珠江口盆地进行回接安装。
“海葵一号”圆筒型的结构导致其受风面大，极易发生旋转，因此，装船是“海葵一号”运输过程中技术难度最大、作业风险最高的关键环节。
装船过程主要分为4个步骤。
首先由4条拖轮将“海葵一号”牵引至空旷海域，同时，通过船舱加水压载的方式保障牵引过程中的稳性和姿态。
拖轮将“海葵一号”牵引至空旷海域。张进刚 摄
第二步，运输船通过抛锚“站稳脚跟”，船舱加水压载下潜至设计深度，确保装船过程中不会与“海葵一号”发生碰撞。
第三步是工作小艇在拖轮配合下，通过精确定位系统，“穿针引线”将“海葵一号”牵引至运输船设计位置。“在流速湍急的海面上‘穿针引线’将‘海葵一号’牵引至运输船设计位置，就位精度要求达到毫米级，且过程中不允许发生任何碰撞，技术难度创行业同类装船作业之最。”中国海油海油工程“海葵一号”安装项目经理王继强介绍说。
“海葵一号”成功装船。张进刚 摄
最后一步，运输船排出压载的水上浮，将“海葵一号”背起，完成装船作业。
“新光华”号半潜船背着“海葵一号”缓缓浮起。张进刚 摄
等运输船甲板全部浮出水面后，还将进行装船固定等后续作业，以保证“海葵一号”在海上运输过程中的安全稳定。
“海葵一号”装船在国内海洋平台装船中首次成功应用水下精确定位技术，就位精度达到世界先进水平，本次装船涉及的技术方案、计算分析、操作控制等全部由我国独立完成，开创了我国全流程自主实施超大圆筒型浮式生产装备装船作业的先河。
创新形成国内首次“深水导管架平台+圆筒型FPSO”开发模式
“海葵一号”装船完成后，将于近日运往珠江口盆地的流花油田进行回接安装，航行距离超过1200海里，安装完成后漂浮在水深324米的大海上工作，每天能处理约5600吨原油，与亚洲第一深水导管架平台“海基二号”共同服役于我国第一个深水油田——流花11-1油田，创新形成国内首次“深水导管架平台+圆筒型FPSO”开发模式，为我国深水油气田高效开发提供全新方案。
新装备自主研发带动国内产业链协同发展
“海葵一号”高度集成了超700台关键设备，这些设备中大约九成都是由我国自主设计制造的。
刘华祥介绍，“海葵一号”实现海陆一体化智能中控系统、天然气双塔工艺脱硫系统、大容量液压潜没泵等15项关键技术设备自主化应用，并在国内海洋平台首次采用新型天然气脱硫装置和双燃料发电机，能够充分利用油田伴生气，有效提升海上油田的绿色节能水平。
刘华祥说，我们开展了大规格锚链、货油泵、监测控制设备、工艺处理设备等10余套国产化设备的定向攻关，弥补了国内海洋工程行业的短板，带动了包括钢铁、高端新材料研发、重大装备和高端设备制造等产业的高质量发展。
“海葵一号”的全自主独立设计建造，对全产业链起到引领作用。目前，我国已完全具备了3000米水深以内的海洋油气工程装备的自主研制能力，海洋深水油气装备自主设计制造水平也正逐步进入世界第一阵营。
（中国科技网综合科技日报、新华社、央视新闻客户端等）
