国内首台!哈尔滨工程大学成功研制深海水平式卡箍连接器

时间:2022-06-01作者:文章来源:LD乐动体育网址浏览:10

近日,哈工程与中海油海洋石油工程股份有限公司科研团队合作研制国内首台深海水平式卡箍连接器,通过了挪威船级社(DNV)认证,并交付中海油南方某油气田工程项目,实现国内首台套国产化工程应用。该连接器可用于1500米的深海之下,实现海底油气田装备的快速连接,将我国海洋工程装备的国产化向前迈进一大步。

人类潜水最深的吉尼斯纪录是332米,1500米的深海环境只能通过水下机器人(ROV)操作专用的连接装备,实现水下生产设施之间的快速连接。在深水连接时,深海水平式卡箍连接器两端的同轴度误差不到0.2毫米。

中海油集团公司专家胡晓明评价说:“深海水平式卡箍连接器的成功研制,将我国海洋工程装备的国产化向前迈进一大步,实现了该技术自主可控。”

始终坚守为企业解决真问题,哈工程机电学院王立权带领团队一路摸索前行,做了16年深海连接器的研究,产品的迭代也成就了团队的壮大与成长。团队不仅在国家自然科学基金、国家重大专项、工信部高技术船等项目中成果斐然,更是以硬实力赢得业界赞扬。

2007年,机电学院机电制造专业王立权教授参加美国离岸技术展示大会时饱受刺激,“核心展区的顶尖制造装备全都来自欧美,几乎没有中国的影子” 。

 “团队要选择科研方向,就选国家最需要的方向。”王立权瞄准了海洋油气工程,带领团队开始了水下生产系统连接装备研究。

 “一旦海洋油田的连接器发生泄漏,就会造成海洋污染的灾难性事故。”“转用国内不熟悉的技术,风险太大。”很多企业面对国内连接器技术不敢使用,而在寻求与国外公司合作中,所有涉及连接器等方面的关键技术合作,外方又会一口回绝。

就像两道平行线,国内研究单位和企业始终无法交融到一起。一面是努力突破却是无人敢用的国内设计,另一面是国内企业极力摆脱国外制约却苦于缺乏可靠的国内产品。

 “明知用不上,团队也坚持在做”,团队在研究连接器时报以极大热情,几年下来却发现看不到应用前景,部分成员有了动摇。但王立权不这么想,“国家需要的科研就是真科研,对团队未来发展有利的方向就是有价值的方向,不计得失也要坚持做下去。如果国内遍地都是成熟的连接器制造企业,还需要我们大学去研究么?”

从“863计划”项目开始,王立权在没有充足的项目经费来源的条件下,带着团队坚持相关领域研究,一门心思寻求技术上的突破。团队有个不成文规矩:项目研制要求做到1,团队研制一定要做到1.21.3甚至2

16年的研究,团队常常自付经费。“来自应用单位的需求就是最有价值的科研攻坚方向,我们就是不计成本也要坚持干下去。”王立权带领团队瞄准水下非焊接连接研究方向,不断深耕深海连接器技术突破。

 “我就想有一天,这个核心关键技术自己说得算,那多硬气”,连接器的技术负责人运飞宏说。2006年,还是本科生的运飞宏第一次在实验室观看了王立权为新生展示的14英寸深水法兰自动连接机具,这是团队设计的第一代水下连接器,主要用于连接海底油气管道。

 “在渤海,潜水员下潜安装连接器的一根螺栓需要近一个小时,20根螺栓全部安装并拧紧需要几天时间。但我们这个连接器能够做到自动插入、张紧螺栓以及拧紧螺母,很短的时间就可以自动完成全部水下连接动作。”王立权在实验室说到。

 “我觉得这就是有力量的科研”,运飞宏和同学们被这个技术深深吸引,纷纷选择毕业后留在了水下作业技术与装备研究团队。2006年到2012年,团队先后设计出6-12英寸深水卡爪式自动连接器、深水立式卡箍式自动连接器等四类连接器,每类连接器全部做到样机并进行海试成功。

20191月到20204月,团队集中攻关深海水平式卡箍连接器的国产化设计应用。无数次的方案设计、修改,团队成员顶住时间紧、任务重的压力有效推进。“他始终从水下的可靠性角度提出问题,哪怕是一个螺纹连接可能会因管道振动而产生松动的小问题,王立权老师都会把之前设计的方案推翻重做”,仅仅一个螺纹防松的方案,团队就做了8套。

 “没有这个精神和劲头,甲方中海油怎么放心让我们把连接器国产化。”多年不懈努力下,水下作业技术与装备研究团队学术水平和攻坚克难的能力得到了极大提升,期间获得国家自然科学基金5项,国家重大专项子课题、工信部高技术船项目等项目10多项,发表SCI期刊检索论文30余篇。

在指导学生科研的时候,团队也将这种劲头传递给学生。“不要为了科研而科研,所有的研究都一定要解决实际的问题,有真正的实际价值”“所有的仿真分析一定要按真实边界条件进行计算”。

 “不仅仅要从0做到1的突破,我们还要解决从1100过程中的真问题”。运飞宏作为团队的年轻一代,深知从1100的过程更艰辛,必须要将“做真科研,解决真问题”的精神一代一代的接力下去,才能真正为企业解决难题,为国家核心关键技术的国产化应用贡献力量。