中国造岛神器：从四吨黄金买二手货，到世界第一限制出口

 

1966年，中交天津航道局终于和荷兰谈妥，进口了一艘二手的耙式挖泥船，后改名为“津航浚102”轮。

 

这艘“津航浚102”，售价高达170万英镑，合500万美元。

 

1966年的500万美元，相当于4吨黄金。当时我国的外汇储备，才不过2100万美元。而当时一架B52的造价，也才不过六七百万美元。

 

花4吨黄金的天价买一艘二手挖泥船，值么？

 

01.

 

天津的命运，离不开码头。

 

1860年，英法联军用大炮轰开了天津的门户，清政府被迫开埠，天津成为通商口岸，列强纷纷在此设立租界。

 

后来，以袁世凯为代表的北洋军阀，盘踞天津近三十年之久，天津成为当时仅次于上海的全国第二大城市。

 

 

1937年七七事变后，日军接管了天津的大部分码头，天津港成为华北日军运输物资的重要枢纽。

 

1945年日军投降，天津港遭到大肆破坏，1949年年初平津战役打完之后，败走海上的国民党部队为了阻断解放军的追击，又把整个天津港的泊位炸的不成样子。

 

新中国拿到手里的天津港，只是一个百孔千疮的死港。

 

1951年8月，为了给朝鲜战场上提供物资支援，同时恢复保障北方的货运，国家决定恢复天津港的建设。

 

一年之后天津港重新开港，但吞吐能力非常有限，万吨级的货轮根本停不了，泊位数量不要说和广州上海比，就连重庆武汉这样的内河码头也比不了。

 

 

▲上世纪50年代的天津港

 

港口废弃多年，再加上渤海湾洋流和海河冲击，天津港的淤泥堆积的非常严重，码头的桩子打不下去，万吨级轮船的吃水深度也不够。想要重新把天津港建起来，必须要把淤泥的疏浚（疏通）工作做好。

 

靠地面上的挖掘机最多能挖3m，真正要做好港口疏浚，必须要用专业的挖泥船。

 

实际上早在清朝光绪年间，为了治理海河淤积，清政府就成立了海河工程局，从国外高价购置了“北河”号、“新河”号、“中华”号、“高林”号、“快利”号、“浚利”号等挖泥船装备，组成了中国近代史上最强大的疏浚船队，先后完成了海河塞支强干、码头建设等工作。

 

这为天津成为当时中国第二大工商业城市奠定了基础。

 

只有开来了挖泥船，港口重建才有盼头。但以当时西方国家对新中国的封锁力度，我们怎么可能买到先进的挖泥船，所以天津港的复建工作一直推进的十分缓慢甚至陷入搁置。

 

我们也曾经做出过依靠自己的尝试。

 

1955年，北京市上下水道工程局向交通部航务工程总局提出要疏浚中南海，但卡点在于没有疏浚设备。

 

经过一番调查之后，发现有一艘1927年日本造的挖泥船被丢在了连云港，主机电设备、泥泵还有辅机还能部分使用，这艘船被运到了北京，技术人员很快完成了缝缝补补，将其命名为“北京号”，投入到中南海的疏浚工作中。

 

 

这是我国第一艘自主参与修复的挖泥船，但问题也很明显。

 

功率实在太低，泥浆泵主机功率580千瓦，和货运挂车一个水平，挖泥效率是250m3/小时，只有当时国外先进挖泥船的五分之一不到。

 

这个功率水平的“北京号”，只能参与到中南海、昆明湖这些小水体的清淤工作中来，想要靠它去参与天津港的疏浚建设根本不可能，所以很长一段时间以来，我国的挖泥船都只能依赖于进口。

 

02.

 

挖泥船的工作原理主要可以分为两种，耙吸式和绞吸式。

 

耙吸式用耙头松土，然后再通过吸泥管将泥浆吸入泥仓，耙吸式的优点是效率高、操纵性好、而且噪音和水面震动都比较小，但一遇到硬质底时，根本挖不动，吸泥管吸进去的都是水。

 

而绞吸式是利用转动着的绞刀绞松河底或海底的土壤，遇到大的岩石块直接就绞碎，吸泥管可以直接吸走，绞吸式不怕硬茬子，几乎适用于任何作业条件，但它的主要缺点就是技术难度高，价格高。

 

进入到70年代之后，各国纷纷开始扩建码头，对绞吸式挖泥船的需求也迅速增长。荷兰比利时日本等传统挖泥船强国开始持续发力。

 

绞吸式挖泥船，开始如军备竞赛一般地飞速狂奔。

 

1979年荷兰IHC公司的“MarcoPolo号”，总功率16117kw，其中舱内泵功率2x3530kw，绞刀功率是2280kw。

 

等到1986年比利时相德尔公司的“Lcornardo Da Vinci号”，总功率就达到了20244kw，舱内泵功率提高到了2x4854kw，绞刀功率更是高达4413kw。

 

绞刀功率直接决定了挖泥速度和对硬岩的粉碎能力，是挖泥船最关键的技术指标之一。短短7年的时间，绞刀功率提升了将近一倍。

 

 

而这一切，和我们基本无关。

 

同期国内最先进、功率最大的绞吸式挖泥船是天津航道局的“津航浚215号”，1985年从日本进口，其总装机功率为10308kw、舱内泵功率是2x2940kw，绞刀功率为1500kw。只有当时世界最先进水平的三分之一。

 

90年代，国内共有千艘挖泥船，其中进口船不过130艘，国产船高达900余艘，但二者的浚能力差距巨大。

 

荷兰IHC提供的耙吸式，挖泥效率都能达到4600m3/h—5500m3/h，日本进口的绞吸式，也都能达到2000m3/h上下。反观900余艘国产挖泥船，基本都是200m3/h以下的小型船，和30多年前改装而来的“北京号”比起来，疏浚能力没有明显提升。

 

而且当时国产疏浚船平均一年的下水量只有30艘，无论是数量还是质量，都无法满足我国快速增长的疏浚需求。

 

在技术上，当时的国产疏浚船在两个方面存在明显的短板。

 

一方面是挖泥前段机具的设计能力和材料性能不够。

 

 

▲绞刀对材料强度的要求非常高

 

另一方面，是仪表液压等机电配套装备水平低，可靠性不强。

 

靠小打小闹造小型挖泥船，成功再多次，也只能是已有经验的验证，想把挖泥船机具还有机电装备的可靠性提上来，就必须要硬啃下一艘大船。

 

2001年，上海航道局提出了一个设想，能不能把大型货轮改造成耙吸式挖泥船，一方面不需要建设主船体，成本低、速度快；另一方面也不影响主要挖泥机械设施的国产化。

 

接下这个任务的是中国船舶工业708研究所，他们论证后认为，找到一艘船龄较小、主机功率较大、浅吃水肥大型船，应该可以满足改装要求。

 

2001年6月，被选中的巴西货轮“World Amber”开始改造，同年10月开始设备安装，到2002年1月23日，改装而成的耙吸式挖泥船在长江口试挖成功，之后这艘船被命名为“新海象”正式投入使用。

 

这是我国当时最大的耙吸式挖泥船，更是世界首例大型“货改耙”。

 

全船的挖泥机械除了泥泵系统用的是进口挖泥船上直接拆下来的旧设备，剩下的泥门、吊架、消能器、溢流筒、液压闸阀、电动绞车、耙管位置显示器、耙吸管系、液压系统都是由708所自主设计，国内厂商完成生产的。

 

这些设备总费用是1200万，如果全部依靠进口则需要6000万，成本大大降低。

 

“新海象”的总设计师、708所的副总工程师费龙呼吁：708所在部分挖泥机械设备仪表国产化方面做了大量工作，有力地支持了挖泥船生产事业。但是由于缺少大型挖泥船订单，对大型设备实践机会很少。借此机会我们也呼吁国内用户，多提供一些机会给我们，因为成熟的经验总是从实践中形成的。

 

费龙很清楚，大型挖泥船必须要有市场订单撬动，单纯靠科研机构搞技术，资金和发展后劲都十分有限。

 

2003年，首钢集团启动了搬家，计划用五年的时间的搬到唐山市曹妃甸，但当地的港口还有建设用地都达不到标准，疏浚清淤需要的大型绞吸式挖泥船国内根本没有。

 

中交天津航道局决定自己启动大型绞吸式挖泥船的建造工作，绞吸式难度比耙吸式高很多，国内的力量根本搞不定，只能找到荷兰公司提供关键部件的设计和制作。

 

荷兰公司开价就是3亿人民币，我们觉得这个价格太高，希望再降50万欧元。

 

荷兰人的鼻孔恨不得翻到天上去，反倒又借口工期太紧涨价了5%。

 

和荷兰人谈崩了之后我们又找到了德国公司，商谈购买泥泵，中方希望德方可以多计算几种工况下的曲线数据，但是德方一口回绝。

 

中方技术负责人、上交船舶与海洋工程设计研究所所长谭家华发现，德国人的设计问题很大，但是让他们修改方案却非常困难，来来回回地争执和修改实在太耽误时间，着急搬家的首钢根本等不起。

 

上交船舶与海洋工程设计研究所只能硬着头皮上，自己去修改德方的方案，我国在大型绞吸式挖泥船的设计领域内几乎是一片空白，团队只能从书本资料还有拆解国内现有绞吸式挖泥船开始自学。

 

两个多月下来，他们完成了最终的修改方案。

 

2006年，中交天航局联合国内单位成功建造了中国第一艘拥有完全自主知识产权的现代化大型绞吸式挖泥船——“天狮号”。

 

 

2007年2月17日，“天狮号”在曹妃甸港和进口挖泥船开始了一场竞赛，22小时40分钟内，“天狮号”挖泥85177立方米，创下国内绞吸式挖泥船单日挖泥量记录，平均每小时挖泥量达3800立方米，达到国际先进水平。

 

在研制“天狮号”的时候，项目组的预算还预留了1000万出来，中交天航局的总设计师顾明解释说，实际上我是预留出一部分做好失败准备的。不行的话。另起炉灶再干。

 

“天狮号”的成功，极大地提升了我们的信心，绞吸式挖泥船没什么大不了的，中国完全有能力自己搞！

 

03.

 

除了疏浚清淤，挖泥船的另外一个作用就是填海造陆。

 

挖泥系统吸上来的淤泥沙砾，通过离心泵系统做分离，再用管道系统吹填到远处，变成填海造陆的水泥沙石。

 

发达国家一直都是这么干的，世界上填海造陆能力最强的几个国家，几乎都是挖泥船制造强国。

 

荷兰有七分之一的国土面积都是填海造陆而来的，不仅有大量的工业农业用地，还包括一个淡水湖，海岸线缩短了300公里，成为全世界填海造陆第一大国。

 

日本早在11世纪就有了填海造地，日本沿海城市约有三分之一的土地都是通过填海获取的。东京湾填海造地工程、神户人工岛和关西国际机场等都是日本引以为豪的填海造地工程。

 

包括1966年从荷兰买来给天津港二期扩建的“津航浚102”，都是用于填海造陆的。万吨级以上的泊位，都需要填海造陆建成平整的码头，从地图上很容易看出来，天津港这些直来直去的海岸线，都是填海造陆的成果。

 

 

想要扩建港口增加吞吐量，就必须有功率更大的挖泥船。

 

2008年4月，中交天航局投资并联合上海交大、德国VOSTA LMG开始了“天鲸号”的设计。

 

“天鲸号”设计总装机功率达到19200kw，绞刀功率4200kw，挖掘效率4500m3/h，技术指标亚洲第一、世界第三。

 

最初的方案由VOSTA LMG提出，但中方团队经过计算和分析之后发现：原方案排水量严重不足，同时在航速预报上有重大失误。然而当时合同已经签订，配套的采购合同也都发给了世界各地的经销商，这个时候再改设计方案，后面很多工作都要推倒重来。

 

德国人拒不承认自己的设计方案有问题，同时提出了苛刻的修改条件（上次的“天狮号”也是德国人坚决不承认自己有问题）。

 

最后又是上交船舶设计团队接过来，对错误设计进行了修正，使得项目顺利完成。

 

2010年1月19日，天鲸号自航绞吸式挖泥船在深圳孖洲岛修造船基地下水，当年就参与到广西防城港建设中，遇到40兆帕硬度的海底岩石，可以无障碍绞碎，挖泥和粉碎性能完全不输国外先进挖泥船。

 

 

“2019年度国家科学技术进步奖”的特等奖，被《海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化》和《长江三峡枢纽工程》所斩获。

 

海上大型绞吸疏浚装备其实就是挖泥船，凭什么能获得这么高的荣誉？

 

以“天鲸号”为代表的国产挖泥船项目，在三个方面取得了让世界刮目相看的成就。

 

第一、挖泥挖得快。掌握了高强度的岩礁挖掘破碎技术，高硬度的海底孤岩来者不拒，泥泵功率大、可靠性强，掘进效率非常高。

 

第二、 船身立得稳。在八级风浪条件下作业，坚硬土质定位精度非常高，船身结构稳定性有保证，在远海风浪条件下安全系数和精确测控能力很强。

 

第三、排泥送的远。研发了超远距离连续高浓度输送技术，排泥半径超过6公里，离心泵功率和能耗节约均处于全球先进水平。

 

 

挖泥快、立得稳、排泥远，凭借这三个核心竞争力，“天鲸号”和他的小伙伴们一举将我国的疏浚作业能力提升到世界一流水平。

 

而“天鲸号”在国内名声大振则是因为它在南海的成绩。仿佛是开了“地图编辑器”一般，让所有人看到大自然鬼斧神工的力量。

 

挖泥吹排能力达到4500立方米/小时，相当于每小时就能填满两个奥运会标准游泳池。

 

带着这样的能力，2014年夏天，天鲸号开到了永暑礁。

 

下面这张是永暑礁2014年6月的卫星图。

 

 

庞大的暗礁在水面之下，大自然为我们打好了地基。左下角那个小小的房子，最早是我们在1988年建立起的海洋监测站。

 

2014年11月，接近一半的“地基”已经成为了陆地。

 

 

2015年3月，吹填继续，整个岛屿的轮廓已经清晰起来，在蓝色的汪洋中，永暑岛的轮廓宛如一艘不沉的航空母舰。

 

 

2016年1月，永暑岛的吹填工作基本完成，机场跑道已经出现。紧接着，就是民航的客机在这里成功试飞。

 

 

第一批来到这里的乘客，是戍岛官兵的亲属，这里不再是茫茫大海中的孤悬之地。

 

 

2019年3月，岛上的建设更进一步，各项基础设施基本完成。

 

渔民们在这里有自己的房子、医院，官兵有标准的足球场，还有自己的一大片菜地。

 

而如今，在广阔的南海上，我们有不止一个永暑礁。

 

这是2012年的渚碧礁。

 

 

这是如今的渚碧岛。

 

 

这是2015年的美济礁。

 

 

这是如今的美济岛。

 

这是2014年的东门礁。

 

 

这是如今的东门岛。

 

 

数万年乃至数十万年形成的礁，如今成为了能够驻扎官兵、起降飞机的岛，“天鲸号”只是做了一点添砖加瓦的微小工作而已。

 

04.

 

中国挖泥船的步伐依然没有停下。

 

2017年11月3日，“天鲸号”的弟弟“天鲲号”正式下水。

 

2019年1月9日，近三个月的挖泥、挖岩试验顺利通过，正式具备投产能力。

 

 

相较于“天鲸号”，“天鲲号”技术指标进一步提高：

 

装机总功率：“天鲸号”19200kw，“天鲲号”25843kw；

 

绞刀功率：“天鲸号”4200kw，“天鲲号”6600kw；

 

最大排泥距离：“天鲸号”6千米，“天鲲号”15千米；

 

绞刀挖掘抗压强度：“天鲸号”40兆帕，“天鲲号”45兆帕；

 

疏浚能力：“天鲸号”4500千米，“天鲲号”6000立方米/小时。

 

最重要的是，“天鲲号”是我们从设计到到建造，具有完全自主知识产权的重型自航绞吸式挖泥船。

 

 

工信部立项，中交天航局、中国船舶工业集团公司第708所、上海交通大学联合设计，广州文冲船厂、招商局重工提供技术支持，上海振华启东造船厂完成建造。

 

船上所有的关键零件，都被深深打上了中国烙印。劈礁碎石、造岛通衢，中国人终于可以靠自己的能力来实现了。

 

中交天航局总工程师顾明在和德国还有荷兰人的合作中受了十几年的气，“天鲲号”下水后他这样说：

 

中国已经具备了在全球任何海域建港的技术和能力，“天鲲号”也已经具备在世界上任何海域航行的能力。它造好之后，我们已经有足够的能力跟世界上其他疏浚公司竞争任何一个疏浚工程了！

 

工欲善其事，必先利其器，手里的家伙硬了，咱们就能干一票大的了。

 

 

2015年5月，中交建设（中国交通建设股份有限公司）将下属天津航道局、上海航道局、广州航道局的相关疏浚业务整合起来，成立以航道疏浚、填海造地、港口修建为主营业务的中交疏浚。其挖泥船装机功率跃居全球首位。

 

参与“天鲲号”建设的比利时技术顾问听到这个消息之后说，现在世界疏浚公司的市场格局要从top four 到top five了。

 

荷兰的波斯卡利斯、凡诺德，比利时的德米、杨德诺，曾经了垄断了全球80%的疏浚业务。

 

中交疏浚一成立，行业格局直接被改写，去年中交疏浚年营收达439.6亿，合58亿欧元，第二名的德米只有23亿欧元，四大巨头总和也才68亿。

 

印度尼西亚苏拉威西散伙泊位港池航道疏浚、孟加拉吉大港经济园区吹填项目、阿尔及利亚Bethioua港区矿石码头建设，都出现了中国疏浚团队的身影。

 

还有乌克兰的南方港粮食码头疏浚项目，正是欧洲四大疏浚企业的业务腹地，中交疏浚和他们一起投标最终胜出，拿下6200万美元的项目。

 

五年的时间里，中交疏浚海外业务年均增速达29.5%。

 

与此同时，国家更是加强了对挖泥船的出口管理。商务部发布的2017年第28号公告，为维护国家安全，对大型挖泥船实施出口管制，未经许可任何单位和个人不得对外出口。

 

 

这样填海造地的大杀器，不是谁想拿都能拿的，修建港口疏浚航道这种正当需求，找中国干就好了，我们的价格绝对比荷兰、比利时的公司便宜。

 

但谁想自己暗地里用挖泥船开地图编辑器，想都不要想！

 

写在最后

 

2019年10月21日，“天鲲号”首航半年之后……

 

“津航浚109”正式退役。

 

 

1974年，它从日本三菱船厂下水，1981年加入中交天航局，编号为“津航浚109”。

 

一直到1994年，它一直都是中交天航局最大的耙吸式挖泥船，也是我国最大的耙吸式挖泥船。

 

它先后辗转海内外三十多个港口，完成139个疏浚工程，疏浚泥沙量1.05亿立方米，可以填满10个西湖、30个昆明湖。

 

这艘中交天航局船龄最大、服役年限最长的老大哥，其技术参数在一众小弟弟面前已经完全不够看了。

 

主机功率不到“天鲲号”的零头，吹填距离只有一公里（“天鲲号”的15分之一）。

 

“津航浚109”的耙吸设备、机电系统仍然可以正常使用，且仍然具备稳定可靠的海上疏浚能力。

 

只不过如今的中国疏浚行业，不再需要它了。

 

船长宋东升记录下最后一天的航海日记；船员们完成最后一次设备维护检查；舵手将船驶入泊位后轮机手缓缓熄灭了引擎。

 

“津航浚109”将接力棒传给“天鲲号”，它的45年疏浚生涯在此结束。

 

而属于中国的疏浚事业，才刚刚起步。

 

来源：蒋校长微信号