天鯤號(Tian Kun Hao),是中國上海振華重工集團啟東公司建造的新一代重型自航絞吸挖泥船,是目前世界第三、亞洲最大最先進的絞吸挖泥船。
2015年12月,天鯤號正式開工建造。2017年11月3日,在江蘇啟東成功下水。2019年3月12日,天鯤號完成通關手續,從江蘇連云港市開啟首航之旅,標志著天鯤號正式投產。2020年10月13日,天鯤號和“深海一號”暨“蛟龍號載人潛水器”抵達深圳市蛇口郵輪母港,助陣2020中國海洋經濟博覽會。
天鯤號全船長140米,寬27.8米,最大挖深35米,總裝機功率25843千瓦,設計每小時挖泥6000立方米。天鯤號依靠絞刀、泥泵和吸泥裝置來完成疏浚作業,施工作業時,絞刀轉動、切削、打碎土壤,泥泵吸入打碎的泥土,然后吸泥裝置借助水上與陸地的排泥管道,輸送泥漿到指定的區域,完成疏凌或者吹填施工作業。2019年11月30日,天鯤號被評為“第二屆優秀海洋工程”。?
發展沿革
2000年之前,中國的大型挖泥船主要是從國外進口。國外對中國采取嚴格的技術封鎖,僅僅高價向中國出口整船。大型現代化的挖泥船是結構復雜、技術含量高的特種工程船,國際挖泥船市場基本被歐洲少數幾個國家壟斷。
2002年,上海交通大學船舶與海洋工程設計研究所率先開展大型疏浚裝備研究,在中國自行開發設計了第一艘大型非自航絞吸挖泥船“航絞2001”。在中國交建和大型疏浚企業支持下,開展了大型絞吸挖泥船設計技術研究及專用疏浚設備開發。
中交天津航道局于2003年準備啟動大型絞吸船的建造工作,并與作為世界疏浚行業領軍設備制造商的一家荷蘭公司商談。最終雙方沒有達成一致,談判隨之擱淺。
2006年,天津航道局聯合中國產、學、研單位成功建造中國第一艘擁有完全自主知識產權的現代化大型絞吸挖泥船——“天獅”船,徹底打破了國外挖泥船的技術壟斷,且造價不到進口船舶的一半。2007年2月17日,“天獅號”以22小時40分挖泥85177立方米,創下中國絞吸挖泥船單日挖泥量的新紀錄,超過了當時的進口船。
2006年,“天鯨號”開始籌劃,2008年4月28日由招商局重工(深圳)有限公司開工建造。
2015年12月,作為天鯨號的升級版,由中交天津航道局有限公司投資,中國船舶工業集團第七〇八研究所設計的中國擁有完全自主知識產權的新一代重型自航絞吸挖泥船天鯤號,在振華重工啟東公司正式開工建造。2017年11月3日上午,亞洲最大、最先進的重型自航絞吸船天鯤號在啟東下水。標志著中國疏浚裝備研發建造能力進一步升級,已處于世界先進水平。該船配備了油缸式柔性重型鋼樁臺車系統,可適應3米高的波浪;并擁有國際領先的自航絞吸船智能集成控制系統。天鯤號隨后歷時7個月先后完成全船液壓管系安裝、船舶舾裝涂裝工作、構建分布全船電力系統等各種設備的安裝調試,并完成船舶傾斜試驗。
天鯤號于2018年6月8日下午16時,具有中國自主知識產權的亞洲超大重型自航絞吸船“天鯤號”,經由長江口北角開往浙江花鳥山海域進行為期3天的海試。期間,天鯤號將面臨多項考驗,如航速測定、停船試驗、回轉試驗、拋錨試驗、操舵裝置試驗、船舶動力系統功能試驗及其他輔助系統功能試驗。除了航行時需要進行慢車、停車、全回轉、溺水救生等一系列緊急動作外,還要對雷達、電羅經、磁羅經等助航輔助設備進行調試校正。
天鯤號于2018年6月11日結束此次海上試航,并于當天19時前返航至船廠碼頭。試航結束后,還將進行航行試驗意見整改,并繼續進行疏浚設備調試,為后期挖泥試驗做準備。
經過為期近4天的海上航行,首艘由中國自主設計建造的亞洲最大自航絞吸挖泥船——天鯤號于2018年6月12日成功完成首次試航。這標志著天鯤號向著成為一艘真正的疏浚利器邁出了關鍵一步。
2018年天鯤號自動挖泥控制系統調試成功,實現無人操控自動挖泥操作。天鯤號成功實現無人操控全自動挖泥操作,開啟中國疏浚行業自動化新時代。
2019年1月9日,中國自主研發的亞洲最大重型自航絞吸船天鯤號經過近3個月的挖泥、挖巖試驗后順利返航。這標志著其完成全部測試,正式具備投產能力。
2019年3月4日,重型自航絞吸挖泥船天鯤號缺陷消除證明文件正式簽署,標志著天鯤號所有技術監造工作全部完成。
2019年3月12日,亞洲最大的重型自航絞吸船天鯤號完成通關手續,從江蘇連云港市開啟首航之旅,標志著完全由中國自主研發、建造的疏浚重器天鯤號正式投產首航。
2021年3月28日,亞洲最大重型自航絞吸船天鯤號順利完成了國家西部陸海新通道重點建設項目——欽州港東航道擴建工程(擴建10萬噸級雙向航道)一期調整工程的既定施工任務,比原計劃提前32天。
2021年8月17日,在江蘇鹽城濱海港海域,亞洲最大重型自航絞吸船天鯤號完成吹水試驗及全部工前準備工作,即將投入鹽城濱海港疏浚工程建設。
2022年10月21日,亞洲最大重型自航絞吸船天鯤號完成全部設備調試及工前準備工作,正式投入連云港港贛榆港區10萬噸級航道南延伸段一期工程建設。
2023年2月,亞洲最大重型自航絞吸船天鯤號在阿聯酋阿布扎比港開展作業,支持中國港灣參與的胡達里亞特島疏浚吹填工程建設,這是該船首次進入國際高端疏浚市場。
基本設計
船體設計
對于自航絞吸船的設計,首先考慮絞刀橋架設在或。天鯨號船體為單體、雙底、局部設中間甲板的雙機雙槳船型。橋架布置在船首,鋼樁臺車布置在船尾。主船體從艏至艉分別為橋架區域、變頻設備與泥管區域、泥泵區域、機艙區域和鋼樁臺車區域,鋼樁臺車區域也是推進軸系和螺旋槳布置區域。主甲板上設有艏艉樓,部設六層住艙甲板室,舯艉兩舷設輔助用甲板室,在船舯區域的左右兩舷各設置一套裝駁系統。通過"天鯨號"的使用經驗并綜合分析,橋架布置于船尾的方案在船型、浮態、快速性、結構強度和航行視線等方面均有優勢。
動力系統
天鯤號采用全電驅形式,整船的裝船柴油機數量為5臺,裝機功率為25842kW,相比常規推進混合驅動形式及電力推進混合驅動形式的裝船柴油機數量為7臺,裝機功率為27108kW,全電驅形式裝船柴油機數量少了2臺,裝機總功率降低了4.7%。
作業系統
天鯤號選用了密封艙電機驅動形式,即短軸傳動系統,是由電動機通過安全聯軸器、齒輪箱、鼓形齒聯軸器、絞刀短軸驅動紋刀。由于在水下工作,因此需對電動機采取密封措施,要求電動機的絕緣性能要好。
橋架耳軸的形式按布置位置分為在船體主甲板以上和船體主甲板以下兩種形式。天鯤號采用了上下雙耳軸形式。通過切換點調整橋架位置,可滿足6.5~35m挖深范圍內的施工需要。
控制系統
天鯤號在吹填工況下,以設定的泥漿流速為主要的控制輸入,以泥泵間的壓力、末級泵的排出壓力為限制條件,充分考慮動力設備的機械傳動性能,實時合理調節各個泥泵的轉速,使泥漿流速維持在某個設定的流速區間內。
定位系統
鋼樁臺車定位系統的總體布置是該系統設計中的首要關鍵,鋼樁臺車定位系統從底至頂共分為4層平臺:第1層平臺布置下抱結構和下橫向限位裝置,第2層平臺布置下行走油缸,第2層平臺和第3層平臺之間布置平衡梁結構、滑移系統和拖航垂向支撐結構,第3層平臺布置上橫向限位裝置和液壓閥組,第3層平臺和第4層平臺之間布置上行走油缸、鋼樁夾具、可轉動的上抱箍結構及轉動軸和倒樁油缸下鉸鏈,第4層平臺布置提升夾具、提升滑輪組和起升油缸。
工作原理
天鯤號絞吸式挖泥船的挖掘作業主要依靠絞刀、泥泵和吸泥裝置,在挖泥作業中,絞刀轉動、切削、打碎土壤,泥泵吸人打碎的泥土,然后借助水上與陸地的排泥管道,輸送泥漿到指定的區域,完成疏凌或者吹填施工過程,天鯤號尾部有鋼柱兩根,挖泥時將其中一根插人河底作為定位樁,用纜拉動挖泥船,以定位樁為中心,左右擺動挖泥。前移時,用另一根鋼樁交替地換樁,因此,絞刀挖泥過程呈扇形前進。
船舶參數
應用領域
天鯤號,是中國第一艘自行設計建造、擁有完全自主知識產權的新一代疏浚造島利器,也是亞洲最大的自航式絞吸挖泥船。裝備了亞洲最強大的挖掘系統,根據地質條件,配置通用、黏土、挖巖及重型挖巖4種不同類型的絞刀,適用于挖掘淤泥、粘土、密實砂質土、礫石、強風化巖以及單側抗壓強度45MPa的中弱風化巖。
獲得榮譽
國際知名船舶雜志《Maritime Reporter & Engineering News》發布的2017年“年度世界名船”榜單中,振華重工為中交天航局建造的6600千瓦絞刀功率重型自航絞吸挖泥船天鯤號成功入選“2017年世界名船”。
2019年11月30日,天鯤號自航挖泥船被評為第二屆優秀海洋工程。
2022年1月中國航海學會正式公布了2021年度中國航海學會科學技術獎評審結果中交天津航道局有限公司的超大型自航絞吸挖泥船天鯤號研制獲特等獎。
2022年5月4日,中交天津航道局有限公司天鯤號榮獲第二十六屆“中國青年五四獎章集體”。
2023年9月19日,振華重工(股份)有限公司的重型自航絞吸船天鯤號獲第二十三屆工博會CIIF大獎。
相關事件
2020年10月13日,“深海一號”暨蛟龍號載人潛水器和天鯤號抵達深圳市蛇口郵輪母港,助陣2020中國海洋經濟博覽會。
參考資料 >
感動交通 | “天鯤號”自航絞吸挖泥船監造技術團隊:匠心細琢成就“國之重器”.交通發布.2024-02-21
國之重器亞洲最大重型自航絞吸船“天鯤號”亮相.正觀新聞.2024-02-21
“天鯤”挖出新海陸.金臺資訊.2024-02-21
【榮譽】“天鯤號”入選“2017年世界名船”.上海振華重工.2024-02-23
“天鯤號”有多牛?可實時顯示疏浚三維土質、推算潮位.手機環球網.2024-02-21
中國最強造島神器“天鯤號”即將下水.環球網.2024-02-21
一圖解讀|亞洲最大重型自航絞吸船“天鯤號”是怎樣煉成的.澎湃新聞.2024-02-27
“造島神器”——“天鯤”號.人民資訊.2024-02-26
科技日報.新浪微博.2024-02-28
“深海一號”暨蛟龍號和“天鯤號”抵達深圳參加2020中國海博會.人民網.2020-10-14
2018年全國新增重大海洋工程投資超550億元.膠東在線.2024-02-26
船建學院自主研發“天鯨”號系列挖泥船為中國遠海海造島工程作重要貢獻.上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院.2024-02-01
媒體揭秘我國“造島神器”:削巖如泥,嚴禁出口.澎湃新聞.2024-02-01
重器 | “鯤鵬展翅”!中國造亞洲最強“造島神器”成功下水.參考消息.2024-02-26
亞洲超大重型自航絞吸船“天鯤號”首次出港海試.央廣網.2018-06-09
亞洲最大重型自航絞吸船“天鯤號”出港海試.國務院國資委.2025-07-21
亞洲超大重型自航絞吸船“天鯤號”首次出港海試.中國新聞網.2024-02-23
天鯤號首次試航成功.人民網.2018-06-13
國資小新.新浪微博.2024-02-28
大考歸來!我國自主研發疏浚重器“天鯤號”完成測試.新民晚報.2024-02-21
大考歸來!自主研發疏浚重器“天鯤號”完成全部測試.新華網.2024-02-26
中國自主研發疏浚重器“天鯤號”投產首航【查看原圖】.人民網.2019-03-15
天鯤號再立新功:提前完成任務,助力北部灣國際門戶港建設_中國政庫_澎湃新聞-The Paper.澎湃.2021-03-28
亞洲最大重型自航絞吸船“天鯤號”完成吹水試驗.今日頭條.2021-08-18
國之重器亞洲最大重型自航絞吸船“天鯤號”亮相.今日頭條-中國青年報.2022-10-21
“天鯤號”首次進入國際高端疏浚市場作業 為高質量共建“一帶一路”貢獻力量.環球網.2023-02-28
“天鯤號”首次進入國際高端疏浚市場作業.中阿合作論壇.2025-07-14
“天鯨”號大型自航絞吸式挖泥船.中國知網.2024-02-02
“天鯤號”投入濱海LNG項目施工.人民資訊.2024-02-26
中國最強造島神器“天鯤號”即將下水.環球網.2017-11-02
從“天鯨”到“天鯤”:中國疏浚重器揚帆遠航.人民網.2024-03-08
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