leyu·乐鱼(中国)体育官方网站 中国第一座半潜式钻井平台“勘探三号”诞生记

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提起我国海洋工程装备，也许大家首先想到的是“海洋石油981”深水半潜式钻井平台。但在此之前，有一艘被誉为“中国现代海上工程标志”的半潜式钻井平台投产37年来至今仍然屹立在我国海南三亚湾海域作业，她就是我国自行设计和建造的第一座半潜式钻井平台“勘探三号”，曾获得1985年度国家科技进步一等奖、1986年度国家金奖、交通部“重大科技成果一等奖”等殊荣，并且同时具有船舶检验局(中国船级社)和美国船级社颁发的入级证书。她的建成投产不仅对中国造船业来说是一个重要突破，更对我国海上石油开发具有重要意义，同时也推动了船舶检验局海洋工程检验业务的兴起和发展。

▍海工装备建造开启自主建造模式

我国海洋石油的勘探开发始于上世纪60年代初，当时的石油部提出“上山下海，以陆推海”的海洋石油发展战略。1966年12月31日，中国第一座海上平台屹立在渤海湾，1967年6月14日，喜获工业油流，从此揭开了中国海洋石油勘探开发的序幕。

上世纪70年代，随着我国对大型船舶以及海洋工程装备需求的增加，1971年11月30日，我国第一座30米自升式海上石油钻井平台“渤海一号”在大连造船厂建成交付。

改革开放后，我国更是加快了海洋石油工业发展的脚步。对此，国务院机械工业委员会专门成立了海上石油开发设备领导小组，在立足国内开发近海石油的同时，针对海洋石油勘探开发投资高、风险大、技术复杂等特点，在坚持独立自主、自力更生的原则下，中国海上石油勘探开发可以采取平等互利的贸易方式，与外国石油公司建立商务关系，开展对外合作。

然而，要想加速我国海洋石油的勘探开发，所需要的海工装备则必不可少。由于海上探油与陆地不同，对设备的要求非常专业，当时我国还没有这样的设备，曾一度打算从国外进口或租用专门的海上石油钻探船，但外国石油公司不是要价极其昂贵，就是提出派专家作业和共享探勘资料等要求，伺机掌握我国的海洋石油资源数据。为了开展海洋石油勘探，决定建造一艘属于我们自己的钻井船。

谈到“勘探三号”的设计和建造。其实早在1971年，国家计委就曾提出设计一艘单体中心转筒抛锚式钻井船的任务。为此，由708所、海洋地质调查局与上海船厂三家单位共同联合成立设计组，在1974年提出5个设计方案，经过最终评选决定采用半潜式钻井平台这一建造方案。

据了解，半潜式钻井平台较自升式钻井平台的抗风浪性能更好，并且可以在较深海域进行钻探作业。但缺点是半潜式钻井平台技术更为复杂，体积庞大，当时世界上只有少数造船工业发达的国家能够建造，且造价非常昂贵。对我国造船工业来说，不仅缺乏经验，而且包括六机部和交通部在内所有现有的船台、船坞、建造场地、设备，按照传统的造船工艺，都没有条件建造此类海上特种用途的半潜式钻井平台。

记者查阅了当年“勘探三号”的设计和建造档案资料，该平台是中国第一座半潜式钻井平台，隶属中国石化集团上海海洋石油局，由708所、海洋地质调查局和上海船厂三家单位合作完成设计和建造。

据了解情况的老船检人介绍说，“勘探三号”半潜式钻井平台的设计方案是所有合作单位共同完成的，设计建造标准严格按照船舶检验局1982年颁布的《海上移动式钻井船入级与建造规范》，并且满足国际海事组织(IMO)可移式海洋钻井装置(MODU)规则的规定。在设计中，设计师更是对每一个节点都作了精心研究，主体结构、总体布置以及主要尺度和参数，方案初步确定后，更是开展了各种模型的试验，包括平台的运动特性试验、海流力试验及大量的计算工作，在此基础上最终确定了平台的形状和主尺度。

“勘探三号”平台为矩形、双沉垫、非自航半潜式钻井平台，总长91米，宽71米，由6根大型立柱、一座箱式甲板、一座高耸入云的井架和两只潜艇式的沉垫组成。从沉垫底部到平台上的甲板有35.2米，相当于一栋12层高的楼房，如果再加上井架顶部的高度足有100米，看上去很像一座岛屿一样。

▍“神仙工艺”+“奇妙吊装”

1979年11月，随着沉垫分段开始放样下料，“勘探三号”建造工作在上海船厂全面启动。

上海船厂的前身是英商英联船厂和招商局机器造船厂，1954年并入交通部，1982年6月，由交通部划归中国船舶工业总公司领导，1985年3月改名为上海船厂。新中国成立后很长一段时期，上海船厂的主体业务以修船为主，长期积累的技术经验，为工厂自行设计制造新船奠定了坚实的基础。在这里曾经创造过很多中国第一。

建造“勘探三号”的最大困难是如何把面积4200平方米、重达2000余吨的大型平台甲板，在相当于12层楼高的空中与6根直径9米的巨型立柱准确定位合拢。据了解，当时国外有三种建造方法：一是下沉法。在水深30米以上的天然无风港内，沉垫、立柱沉入水下，再与水面上的平台甲板合拢。二是吊装法。沉垫和立柱先在特殊船台上或船坞内合拢，然后用大型浮吊把平台甲板分段，依次吊至立柱上进行高空合拢。三是液压顶升法。在合拢水面打入直径1.8米，长70米的合金钢管桩8根，在桩上安装液压千斤顶，把平台甲板顶到要求的高度，再与立柱、沉垫合拢。

但当时国内既没有这样的场地和设备，也没有这样的条件。这一难题一直困扰着时任上海船厂设计科科长的祝源钧。祝源钧，1948年毕业于上海交通大学造船工程系，长期从事造船技术工艺工作，在长期的生产实践中积累了丰富的经验，在造船理论上具有很深的造诣和开创性智慧。

一天，他走在海边的沙滩上，突然看到海面上正在救人的场面，救生圈一沉一浮，突然的灵感，触发了他的思路，于是连奔带跑赶回去，奋笔疾书地写起来，这就是“浮力顶升法”的雏形。在上海船厂附近宽广的黄浦江面上，采用三只方驳，类似浮码头，也称之为“工装驳”，以及在船台上建造并已下水的两只沉垫(钻井平台底部两只下浮体，每只90米长×14米宽×6米高)，作为水上合拢、组装整座钻井平台的工装设备。这个方案的巧妙之处在于，在水面上的浮力调节三个“工装驳”和两个“沉垫”之间的吃水差，巧妙地把每根9米×25米高的6根立柱分成若干段，用一段一段叠加焊接顶升方法在水面上把一个相当于足球场大小的甲板平台顶升至距沉垫25米高的位置，然后同两个沉垫合拢组装焊接成一体，成为整座海上钻井平台。这一极具开创与创新的工艺，得到了当时上海船厂各位领导以及广大工程技术人员、工人师傅的倾力支持。

1981年7月4日，我国著名科学家钱伟长会同几位有关力学专家，专程赴上海船厂考察“勘探三号”建造中的“浮力顶升法”。经现场实地调研，钱伟长充分肯定了这一独创性的先进工艺，并指出：“要采取措施保护我国科技人员的这一创举。

在“勘探三号”建造过程中应用的“浮力顶升法”这一建造合拢方法，经实践证明，是科学、合理且成功的，为国家节省了大量的基建投资，引起了国内外专家、媒体的高度关注。

“勘探三号”平台主体部分建造完成后，高耸入云的井架安装也是一道难关，井架自身高度为56米，重105吨，要将它竖起来安装在近40米高的钻井平台上，也就是说井架顶端位于水面高度至少要90米，可当时上海最大的500吨浮吊最大的高度只有64米，该怎么办？上海船厂派出安装车间和起运车间精兵良将组成突击队，日夜战斗，制定周密和详细的吊装方案。经过一系列周密的计划和准备后，一个全新而完整的整体吊装方案形成了。

1984年3月27日清晨，随着现场指挥号声的响起，“向阳4”号浮吊渐渐挨近井架，将吊钩系在井架腰间徐徐升起，提升到60多米高时，忽见井架身子一斜，浮吊顶端的把杆头不偏不斜地插入井架第六节的框架内，然后浮吊娴熟地转了个方向，将井架从码头举到“勘探三号”平台上就位安装。一连串动作，错落有致，一气呵成，像变魔术一般，后来，这次整体井架吊装为上海船厂称为“奇妙的吊装”。

“勘探三号”整体建造已初见雏形。接下来更重要的工作就是各种设备的安装和调试。这座具有国际先进水平的钻井平台，技术含量很高，船上各类装备860台，共计8600多台件，全部安装工程相当于3艘万吨级船舶的机电工程量。另外，该平台上设有地质楼、报务室、应急发电机室、水文气象室、中心控制室和居住室等现代化的生活设施，水电通讯一应齐全，甲板顶还有可供直升飞机起降的停机坪，以及一应俱全的现代化生活设施。

统计显示，在设计建造“勘探三号”的整个过程中，上海船厂的建设者同心协力、群策群力，共提出合理化建议和技术改进144项。

▍海工装备检验业务的发展

随着我国沿海大陆架石油和天然气的开发，也带动了船舶检验局海洋工程检验业务的全面开启。船舶检验局开始全面规划海洋工程检验业务的发展，组织力量设立海洋工程检验专业领域的队伍，开始着手研究制订相关规范和规章制度，先后公布了《移动式平台检验暂行办法》《移动平台规范》《固定平台规范及平台安全规则》等。改革开放以后，随着海洋工程检验业务的增加，船舶检验局开始扩大国际交往，派员赴国外接受培训，为全面开展海洋工程检验服务奠定了坚实基础。

在我国引进外资开发海洋石油的形势下，外国船级社随同外国石油公司陆续进入我国海洋石油工业领域。为此，船舶检验局与有关船级社在签订船舶技术检验合作的基础上，进而签订有关海洋工程检验合作的协议，开启与外国船级社在海洋工程检验领域的全面合作。

据当年知情的老船检人讲，对“勘探三号”半潜式钻井平台进行建造和入级检验是船舶检验局开展近海工程业务发展的重要项目之一。

“勘探三号”半潜式钻井平台设计图纸的审查以及主体结构的建造检验工作于1982年完成，船舶检验局在“勘探三号”的建造入级检验中做了大量的研究和计算工作。其中，包括应用大型电子计算机进行总体强度计算；选定假定钻井船撑结构断裂及拖航中剧烈摇摆等十三种工况进行强度校核，从而保证该平台在中国各海区可能遭遇的任何恶劣海况时的结构安全。船舶检验局验船师对该船主体结构重要节点的结构形式、负荷传、钢材选用、焊接工艺及无损探伤等方面提出了详细意见，使该船的38个重要节点均具有良好的抗疲劳特性和工艺性能，这些节点百分之百经过磁粉探伤及超声波探伤，全部合格。“勘探三号”凭借安全可靠的建造工艺，以及先进的设备，完全达到20世纪70年代国外同类海上石油钻井平台的先进水平。

据当年参与联合检验工作的验船师介绍，参与联合检验工作更加考验验船师的技术服务能力，验船师不仅要熟悉相关规范的要求，还应该勇于说出自己的观点，在平台建造过程中，遇到问题的时候能够快速地帮助船厂解决。

1984年6月，在各方共同努力下，“勘探三号”系泊试验、远程拖带及海上综合试验取得成功。1984年7月7日，历时近10年，历经无数艰难曲折和困难的“勘探三号”，终于在上海船厂建造完成，正式交付上海海洋石油局。

现如今我们看到的“勘探三号”钻井平台，曾于2007年在友联船厂经过生活区改造，2009年经过结构改造，2012年进行了钻井设备、压载系统以及高压管线升级改造之后，正在我国南海海域进行钻井作业，该平台投产37年来leyu·乐鱼(中国)体育官方网站，足迹遍布我国东部和南部海域、缅甸海域及俄罗斯萨哈林海域，与国内外石油天然气公司合作，先后在东海、南海海域发现诸多油气田，为我国勘探开发出海上高产油气田立下赫赫战功，是我国名副其实的大国重器。

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