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晚饭时分,厨房的抽油烟机还在嗡嗡转动,台面上摆着刚炒好的青椒土豆丝,张明浩刚夹起一筷子青菜,儿子突然举着陶瓷小碗扑到电视前:“爸爸,电视里的这个大家伙好像一个超级碗呀!”屏幕上,中国海油发布的新闻正播放着圆筒型建筑的航拍画面——那是亚洲首艘自主设计建造的“海葵一号”海上油气加工厂,在青岛船坞的阳光下泛着银灰色的光。
“今天,中国海油发布消息,创新采用三维模拟搭载等数字化手段,实现船体合龙一次就位成功率100%,尺寸公差不超过6毫米,精度控制达到国际先进水平。”张明浩的筷子悬在半空,儿子稚嫩的声音与记忆中的海浪声重叠,将他拽回那个灯火通明的深夜。
作为“海葵一号”精度控制团队的负责人,张明浩常年奔波于异地施工现场,儿子总抱怨“爸爸的眼里只有测量数据”。而此刻电视里的“超级碗”,恰如他心底的天平,一端是家庭温情的“小碗”,另一端是国家能源战略的“重器”。
2022年项目启动时,团队面对这艘直径90米、高如30层楼的“钢铁巨碗”,123个曲面异形分段像被打乱的拼图,部分结构精度要求不到3毫米,相当于两枚硬币的厚度。合拢主尺寸公差必须控制在±25毫米内。这相当于在足球场大小的面积上,误差不能超过一枚硬币的厚度。
“怎么控制?我们都没有这方面的经验。”项目启动会上,三维模型旋转的光影映着队员们紧皱的眉头。曹洪涛的笔记本边角已磨出毛边。作为分段预制精度复查小组组长,他深知传统造船工艺在此完全失灵。更棘手的是,项目需要同时在南通、舟山、青岛三地施工,不同场地施工习惯和精度控制方法差异产生的累积误差对主精度影响巨大,就像三个人分别画圆再拼合,画笔力度的细微差别都会累积成致命误差。
“如果用‘天网’呢?”组员王毅突然开口,“在船坞布置多个控制点,像GPS一样全覆盖定位。”
曹洪涛点头:“是个不错的想法,我们可以将传统的地样线与高精度坐标控制系统相结合,建立船坞全局坐标控制系统,但是如何实现对船体分段的高精度快速定位呢?”
张明浩抓起记号笔,在白板上画出一个坐标系:“我们可以建立双坐标系精度控制系统,利用全局坐标系来控制圆筒主尺度精度,同时对每个分段的每个合拢口都建立单独的局部坐标系,精确计算出每个合拢口在圆筒径向和周向偏差。”
这一想法,让团队重新燃起了希望。这个全局与局部结合的系统,就像给分段装上“双重导航”,全局坐标系定方向,局部坐标系管“最后一公里”的精准停靠。
全站仪屏幕上的坐标数字像心跳般跃动:25毫米、16毫米、9毫米……“还差最后一毫米!”当第一缕阳光掠过船坞时,对讲机里传来嘶哑的欢呼:“合龙成功!最大偏差6毫米!”最终,100%的一次合龙成功率,节省了1400小时工期,这相当于传统工艺下近60天的工时。双坐标系让“钢铁巨碗”的每块拼图都实现了“一次成型”。
“爸爸,我的小碗也能浮起来!”儿子的实验将张明浩拉回现实。水槽里摇晃的碗,与南海深处抵御超强台风的“海葵一号”在在波光中重叠。他想起验收那天,监测屏上“1毫米”的波动让他彻夜难眠,国际领先的精度背后,是团队700多个日夜写下的“毫米必争”。
如今,“海葵一号”已稳稳的扎根于南海深处,其建成使我国具备了圆筒型FPSO从设计到建造100%自主化的能力,提升了能源自给率,其技术经验将辐射至更多的浮体项目。精度控制团队也将沿着这朵海上盛开的“葵花”,继续向着精度控制数字化更深远的领域持续迈进。