在位于嶗山李沙路青島漢纜股份有限公司的展廳內(nèi)，陳列著許多大大小小的電纜樣品，其中有一個樣品尤為特殊，在1月21日省科技重大專項項目中順利通過驗收，那就是3000米以下深海采油裝備配套用海洋動態(tài)電纜?！霸摦a(chǎn)品打破國外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷地位，將國產(chǎn)電纜從只能達到水下300米延伸到3000米以下，足足延長了10倍。”近日，在該公司的展廳內(nèi)，該項目技術(shù)負責人段偉喜告訴記者，通過項目實施，完成了海洋工程臍帶纜、動態(tài)纜、超高壓光電復合海纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)任務(wù)，建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)體系，提升了我國在深海油氣開發(fā)裝備方面的自主研發(fā)能力，對我國南海深水油氣田的開發(fā)以及保障我國能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。

將國產(chǎn)動態(tài)電纜深度加深10倍

“這個就是我們給中科院電工所制造的深水動態(tài)纜產(chǎn)品，它的半徑約90毫米，電纜重量約50公斤每米，其中包括四個電力電纜單元、一個光纜單元、一個雙層鋼絲鎧裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)……”說到剛剛在省科技重大專項項目中順利通過驗收的海洋動態(tài)電纜，項目技術(shù)負責人段偉喜滔滔不絕地向記者介紹著，該電纜能應(yīng)用于水深3000米的環(huán)境下，是以前國產(chǎn)移動電纜應(yīng)用水深的10倍，使用壽命不少于三十年，通過這個項目應(yīng)用能為海上采油平臺向深水發(fā)展提供更好保障。

“在此之前，我國所有海洋動態(tài)電纜都來自于進口，這個項目的落成，既打破了這一壟斷局面，也大大節(jié)省了我國深海勘測的費用支出?！倍蝹ハ差H為自豪地說，以前，我國只能生產(chǎn)適應(yīng)水深300米以內(nèi)的靜態(tài)電纜，但隨著深?？碧降牟粩噙M展，開發(fā)深水海洋資源成為大勢所趨，適應(yīng)短距離、淺海開發(fā)的靜態(tài)電纜已經(jīng)難以滿足需求了。

段偉喜介紹，固定式平臺用于淺海開發(fā)，所用的電纜是靜態(tài)電纜，浮式平臺+水下生產(chǎn)系統(tǒng)適用于遠海開發(fā)，所用的電纜是海洋動態(tài)電纜。浮式平臺+水下生產(chǎn)系統(tǒng)是目前經(jīng)濟、高效開發(fā)的重要模式。所以，為了深海開發(fā)，此前所有的海洋動態(tài)電纜都來自進口?！安坏O(shè)備成本高，后期的維修成本也很高，一旦遇到海上勘探設(shè)備故障，國外的工程師維修至少需要3個月，而我們的工程師只需要10天左右?！倍蝹ハ舱f。

“動態(tài)電纜是連接浮式平臺和水下生產(chǎn)系統(tǒng)的生命線，作用是為海上采油平臺的水下生產(chǎn)系統(tǒng)提供電力、控制信號、光纖信息以及水下生產(chǎn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道?！倍蝹ハ舱f，打個比方，如果將海面的浮式平臺比作母體，水下生產(chǎn)系統(tǒng)比作嬰兒，那動態(tài)電纜就是為嬰兒輸送能量的臍帶，所以，對于海上勘探來說，動態(tài)電纜的作用至關(guān)重要。

打破國外技術(shù)壟斷

“我們這個項目打破了傳統(tǒng)理論計算的方法，將有限元用到動態(tài)纜的計算過程中，根據(jù)不同工況可以模擬海纜系統(tǒng)本身受到的載荷極值，包括最大張力、最大彎矩和最小彎曲半徑，進而篩選出整個動態(tài)海纜系統(tǒng)在服役期間承受的最大張力等，以評估其疲勞壽命?！倍蝹ハ部谥姓f著專業(yè)的術(shù)語，嘴角掩飾不住喜悅，他告訴記者，這個項目他們花了2年，攻克了多層鎧裝扭轉(zhuǎn)平衡分析、動態(tài)電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計等多項關(guān)鍵技術(shù)難題，開發(fā)出一套海洋動態(tài)電纜截面設(shè)計和力學分析數(shù)值模擬軟件，形成了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海洋動態(tài)電纜制造工藝和技術(shù)，成功研制出可用于海洋工程領(lǐng)域的新型動態(tài)電纜。

說到該項目在省科技重大專項中通過驗收，青島漢纜股份有限公司副總工程師張濤欣喜之中并未感到驚奇，“我們公司是山東省唯一的海洋工程電纜生產(chǎn)基地，具有全國最大的海底電纜生產(chǎn)線和在建的國內(nèi)第一個的海洋工程臍帶電纜研究和生產(chǎn)項目?！睆垵f，動態(tài)電纜項目的成功實施，也將使公司成為山東省第一個動態(tài)電纜研究和生產(chǎn)示范基地，并已建成國內(nèi)第一條年產(chǎn)300km動態(tài)電纜的生產(chǎn)線，這對豐富海洋工程電纜的產(chǎn)品品種，提高產(chǎn)品的配套能力，逐步建成我國規(guī)模最大、品種最全的海洋工程電纜生產(chǎn)基地，躋身世界領(lǐng)先的海洋工程電纜供應(yīng)商的行列具有極大的推動作用。

歷時2年將成千上萬變量完美結(jié)合

“項目順利通過驗收，對我們課題承擔單位來講，是對自己付出的認可，也是對自己的成果的肯定?！睆垵f，這個項目的研發(fā)團隊總計24人，最小的30歲，最大的60歲，都是資深工程師，團隊成員涉及材料、機械、電纜等多個專業(yè)領(lǐng)域，具有研發(fā)海洋工程電纜、深海領(lǐng)域工程的豐富經(jīng)驗。

“團隊是從2015年承擔山東省重大專項項目，開始研發(fā)海洋動態(tài)電纜項目的，歷時2年才研發(fā)成功，并投入生產(chǎn)?！睆垵f，這中間遇到過諸多問題，如插拔接頭要通過水中電力檢測，電力、通信、光單元等多種單元結(jié)構(gòu)，不同成纜節(jié)距進行成纜改裝。而由于各單元尺寸、受力不一致，導致整體性能指標有影響，插拔接頭在保證密封完整性的同時，要與各個單元進行完美協(xié)調(diào)，這中間就涉及到成千上萬的變量?！暗珗F隊的配置還是過硬的，博士后一人、博士2人、研究生8人，其余都是本科學歷?！睆垵f，經(jīng)過研發(fā)團隊2年的努力，終于將所有變量完美結(jié)合，成功完成海洋動態(tài)電纜項目，并成為當時國內(nèi)首家生產(chǎn)海洋動態(tài)電纜的公司，此后，通過項目實施建成海洋工程動態(tài)電纜生產(chǎn)線一條，具備年產(chǎn)300公里產(chǎn)能規(guī)模。

間接產(chǎn)業(yè)化成果達到4.7億元

“隨著石油需求量的急劇增長與陸地上的石油資源日趨枯竭，海洋油氣開發(fā)在全球能源開發(fā)中起到了舉足輕重的作用。海洋油氣的儲量占全球總資源量的34%，其中有80%以上的儲量在深海。我國對于動態(tài)電纜的研究起步較晚，電纜研究、設(shè)計及制造領(lǐng)域與國際先進水平存在較大差距。”張濤說，未來海洋將成為國際競爭的主要領(lǐng)域，藍色經(jīng)濟將成為我國新的經(jīng)濟增長點。海洋工程動態(tài)電纜的研發(fā)，對促進我國海洋經(jīng)濟的發(fā)展，為實現(xiàn)從海洋大國跨入海洋強國的目標有極其重大的意義。

“而海洋工程電纜技術(shù)被世界各國公認為是一項困難復雜的大型技術(shù)工程。海底環(huán)境復雜多變，對電纜的抗壓、密封、強度要求極高；海纜工程涉及開發(fā)、生產(chǎn)、施工以及維護等眾多環(huán)節(jié)，部署周期長、投資大，每個環(huán)節(jié)都需要有專門的技術(shù)和設(shè)備，產(chǎn)品的可靠性要求非常高。”張濤說，項目實施期間，完成3000米以下深海采油裝備配套用海洋動態(tài)電纜等3個品種6個系列產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，研發(fā)的產(chǎn)品先后在在齋堂島海上潮汐能發(fā)電項目、煙臺銀海潮汐能動態(tài)海底電纜、廣州能源所交流海底動態(tài)電纜，天津中海油陰極保護系統(tǒng)動態(tài)電纜投入使用，間接產(chǎn)業(yè)化成果達到4.7億元，實現(xiàn)利稅3000萬元。

“通過項目的技術(shù)攻關(guān)，還帶動了其他線纜產(chǎn)品的技術(shù)革新，提高了中國電纜行業(yè)自主創(chuàng)新能力，帶動了行業(yè)整體技術(shù)進步?！睆垵f，此外，推動了海底電纜的制造技術(shù)，引領(lǐng)中國海纜產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步，節(jié)約海洋資源、海域資源和電力資源。