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22000吨!我国造“海上巨无霸”起重机,能吊起400节高铁车厢

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你能想象一个钢铁结构比两座埃菲尔铁塔还重,却能精准吊起相当于400节高铁车厢重量的物体吗?这就是我国自主研发的“宏海”22000吨门式起重机(MDGH22000t)的实力。近日,《Frontiers of Engineering Management》发表论文,详细介绍了这一“国之重器”的技术突破与应用价值。作为2014年建成时的全球最大移动式门式起重机,它不仅改写了海上石油平台建造的“游戏规则”,更标志着我国在超大型起重装备领域实现从跟跑到领跑的跨越。

传统建造的“卡脖子”难题:船坞不够用,效率如蜗牛

海上石油平台是深海油气开发的“钢铁岛屿”,但传统建造模式长期受限于船坞资源。一个平台往往需要在船坞内分模块焊接,再靠大型浮吊拼接,单座平台建造周期长达2-3年,且一个船坞通常只能同时容纳1-2个项目。我国南海油气开发加速后,这种“逐个建造、排队等待”的模式愈发难以满足需求。

更棘手的是,平台模块动辄上万吨,传统起重机要么“拎不动”,要么“站不稳”——比如某国外品牌门式起重机最大起重量仅2000吨,且需固定轨道,灵活度极差。如何突破重量与精度的双重限制,成为我国海洋工程装备的“必答题”。

四大技术创新:给起重机装上“变形金刚”式关节

“宏海”起重机的突破,源于四项“黑科技”的融合,让这个“钢铁巨人”既能举重若轻,又能灵活走位。

刚柔并济的“双腿”:起重机支腿采用“一边固定、一边铰接”的独特设计——刚性腿与主梁焊接固定,承担主要重量;柔性腿通过铰链连接,像人的膝盖一样可小幅转动,有效抵消主梁变形带来的应力。这种“变形金刚”式结构,让148米高的机身在吊装时稳如泰山。

轻量化“骨骼”:主梁采用高强度钢桁架结构(由三角形单元组成的承重框架),用11000吨钢材实现了传统结构15000吨钢材的承重能力,自重减轻27%。96个均匀分布的吊点(每个可吊300吨)如同“千手观音”,确保重物受力均匀,避免单点过载。

“滚轮溜冰鞋”:128对特制滚轮组成的支撑系统,替代传统轨道滑动装置,摩擦阻力降低60%。配合变频电机驱动,起重机可在300米轨道上“滑行”,定位精度达±5毫米,相当于在百米赛道上停车误差不超过一根手指宽度。

智能“大脑”:基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统,实时监控96个吊点的受力、128对滚轮的位置,一旦出现异常立即报警。比如某吊点负载超过300吨,系统会自动调整其他吊点受力,避免“偏载翻车”。

实测战绩:单船坞同时造10个平台,节省成本数亿

2014年8月,“宏海”起重机在江苏启东红华海洋装备基地完成首秀:将一座3000吨的 offshore oil platform 模块精准吊装到位,耗时仅2小时,较传统浮吊节省50%时间。更惊人的是,其“同步建造”模式彻底改变行业生态——通过陆上预制平台模块,再整体吊装拼接,单个船坞可同时容纳10个平台项目,建造周期缩短至1年以内。

经济账更亮眼:起重机研发总成本7-8亿元(含基础建设),但单座平台建造成本降低20%,红华基地因此新增4000-6000个就业岗位。截至目前,该起重机已参与30余座海上平台建造,直接经济效益超50亿元。

从“跟跑”到“领跑”:中国重工装备的突围样本

“宏海”起重机的意义不止于一个工程设备。它的46米深桩基(相当于15层楼)、1800kW总功率(够1万户家庭用电)等指标,验证了我国在超大型结构设计、高强度钢制造、智能控制等领域的集成能力。如今,其技术已应用于大型军舰建造、核电设备吊装等领域,推动我国重工装备出口额年均增长12%。

未来,随着深海油气开发向3000米以深推进,更大型起重机的需求将浮现。“宏海”的研发团队表示,下一代产品有望突破30000吨起重量,为“深海粮仓”建设再添“神器”。

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包庆华
太傅级
2025-07-24