7月的风拂过大湾之滨,国际航空要道——香港国际机场,挺立在碧海青山之间。
这座建成于1998年的机场,东谈主群川流欺压,飞机往复不停,国际客运量在民众排行中居于前方。2022年,跟着第三跑谈插足使用,该机场的运载能力获得了权贵升迁。
在第三跑谈背后,不仅守密着一条宛如大动脉般沉默职责的输油管谈,还承载着一段鲜为东谈主知的钻探故事——
一家民营企业,带着非开挖定向钻全套开导与技巧有联想,在海底百余米深处精确前进5200米,完成了“世界第一穿”的豪举!

非开挖定向钻好比“微创手术”
时代回到2015年,一张“枭雄榜”,让国表里大批个管谈穿越公司“炸了锅”。
当时的香港国际机场,正在指标填海成立第三跑谈。填海后,原有的输油管谈会被土壤障翳无法使用。全新的海底输油管谈神志成立朝发夕至。
高达10余亿港元的预算,诱导了多家管谈穿越限制的公司参与竞标,来自河北的华元科工股份有限公司(以下简称华元公司)亦然其中之一。
“这是个原原委委的‘硬骨头’。”盯着神志工程图,华元公司董事长史占华堕入了千里想——管谈水平穿越长度5200米,且需要在海底百余米深处穿越200多米长的抛石填海层、淤泥黏土层,以及硬度极高的花岗岩和软硬轮流的岩石断裂带。
此外,管谈一端在机场内,距跑谈不到300米;另一端紧挨着野生鹭鸟等国度保护动物栖居的沙洲岛。安全和环保王人是大事。
前所未有的施工难度,让很多竞标方一筹莫展,不少业内东谈主士以致称之为“世界第一穿”。有的公司提议变通有联想——在穿越道路中间,东谈主工填海造岛,然后把两端连气儿起来。
有联想被否。因为填海造岛不仅本钱更高,况且对海洋环境扰动较大。
濒临挑战,华元公司的技巧团队却信心满满:“一定要拿下这个神志!”
日前收受采访时,史占华告诉科技日报记者:“咱们的自信,来自公司数十年的积攒。”
这要从电缆、管谈的铺设讲起。传统的开挖面目,是径直挖开地表或在海底挖掘纯正,再铺设管线。“传统开挖面目就像切开-缝合式手术,创口大、还原慢。”史占华给记者打了个比方,“非开挖定向钻则好比微创手术,不仅创口小,况且还原快。”
非开挖定向钻技巧,是指在地表极小部分开挖的情况下,通过导向、定向钻进等面目,敷设、更换和缔造各式地下管线的施工技巧。该技巧发祥于国际铜锣烧系列,我国1985年才运行涉足。
“当时的非开挖定向钻工程险些统共是外商的‘一言堂’。”史占华回忆,“咱们连插话的履历王人莫得,只可站在辽阔看,还要收受极高的报价和各式分辩理条件。”
1996年,当作国内首家自主研发该技巧与开导的团队,华元公司试制放洋内第一台大吨位非开挖水自若向钻机,并见效应用于工程执行,转变了往日受制于东谈主的局面。
导向孔对穿犹如“两东谈主抓手”
香港国际机场神志人命交关,无论技巧和开导条件,王人越过了以往的极限。“必须寻找一条新想路!”史占华斩钉截铁地说。
几次闭门接头后,一个果敢的想路渐渐明晰——弃取导向孔对穿的钻进面目。
要是弃取老例的单向钻探措施,在单端钻头长距离钻进后,钻机推力会呈指数级减小,因为穿越距离越长,推力越难传递到钻头上。
双向鼓励则不同。“这就犹如两东谈主抓手。”华元公司团队成员荣海龙对记者说,“在一侧平素钻进的同期,另一侧也在钻进。双向奔赴,精确对接,就不错大大加多穿越长度。”
史占华率领团队在10米×10米的指标施工用地中,反复检修,好意思妙地联想出径直穿越5200米,且不裸露泥浆的有联想。
这套有联想获得了神志方的细目。“世界第一穿”,花落华元!
想路和有联想惩办了,施工中的挑战也随之而来。
在数千米钻进进程中,两个钻头精确对接的难度极大。史占华将其比方为“在100多平方米的屋子中,将两根缝衣针对接”。
要保证准确对接,罢了精确定位至关遑急。经过反复实验,概括利用卫星定位、海面船体定位和钻头地磁传感系统,技巧团队见效构建了空、海、陆三位一体的数据收罗体系。
基于收罗到的数据,技巧团队创始性地研发出钻机导向定位系统。该系统可让钻头按预定轨迹钻进,罢了海面百余米下的“牵线搭桥”。
2018年,一个明朗的午后,海面水静无波。史占华一滑东谈主耳不旁听地盯着液晶屏幕上的钻头位置,豆大的汗珠从他们头高尚下。
跟着一声动听的“滴”声,情愿声爆发开来,对接见效!
在“双向抓手”想路的推动下,该神志于当年保质保量地完成。
地磁导向系统号称“电子眼”
有了“双向抓手”想路加持,华元公司的施工之路势如破竹。在日前完成的妈湾电厂升级矫正神志自然气管谈接入工程中,他们又一次有所当作。
深圳的7月,晴空如洗。艰辛的深圳西部船埠堤岸和秀好意思的大铲岛海岸上,在仅有篮球场大小的施工区域,水自若向钻机从陆地斜切入海。钻杆旋转间,泥浆静静流淌,为数未几的工东谈主们融会合营,操作环环相扣。
深圳妈湾电力有限公司燃气管线成立神志主宰魏传峰先容,妈湾神志管谈穿越距离较长、地质结构复杂,且施工区域受限,需从大铲岛和妈湾电厂区域同期钻进。
“为此,咱们立足‘双向抓手’想路,松懈弃取号称‘电子眼’的最新自主研发的HYMGS地磁导向系统,使得钻头按预定轨迹钻进,仅用不到120天时代就完成了两钻头在海底‘对接’。”魏传峰说。
该神志管谈已于本年4月见效回拖,这是世界上最长的陆海定向钻穿越管谈。该工程创造了3项世界记录——直径600毫米以上大管径定向钻穿越长度世界第一,陆对海定向钻穿越长度世界第一,自然气管谈定向钻穿越长度世界第一。
“这3项记录意味着,咱们对‘双向抓手’想路的诓骗过甚配套装备的研发,已日臻熟悉。”史占华说。
在最近召开的寰宇科技大会、国度科学技巧奖励大会、两院院士大会上,习近平总秘书强调,要充分施展科技领军企业龙头作用,饱读吹中小企业和民营企业科技翻新,撑持企业牵头或参与国度紧要科技神志。
史占华向记者线路:“下一步,咱们还将针对超长距离、海上及山体等复杂地质环境,在非开挖定向钻穿越技巧和装备的研制、电动钻机产业化及标准化方面进行深化筹议,让‘中国钻’大放异彩!”
插插插综合网作家:李诏宇 陈汝健 罗云鹏