三峽升船機：領(lǐng)先世界的“國威工程”

世界技術(shù)難度最高、規(guī)模最大的三峽升船機，銘刻了“中國制造”的印記。劉華攝/光明圖片

【中國制造2025調(diào)研行】

不久以前，世界最大水利樞紐三峽工程的最后一個建設(shè)項目——三峽升船機正式進入試通航階段，這標(biāo)志著三峽工程揭開了最后的神秘面紗。

升船機，是利用機械裝置升降船舶，以克服航道上水位落差的通航設(shè)施，因此被稱為“升船電梯”，在重大水利樞紐上廣泛使用。

“三峽升船機過船規(guī)模為3000噸級，最大提升總重量達1.55萬噸，支撐著承船廂垂直升降最大高度113米，是世界上技術(shù)難度最高、規(guī)模最大的升船機?！敝袊L江三峽集團公司機電工程局副局長、升船機項目部負責(zé)人吳小云表示。

“為了確保三峽樞紐的安全”

據(jù)了解，三峽升船機的建造設(shè)想要追溯到新中國成立初期，經(jīng)歷了60余年的勘察論證。三峽工程1994年開始施工，但升船機卻擱置下來。

原來，三峽升船機技術(shù)難度很大，而相對三峽的雙向五級船閘，其航運運力提升有限。耗費巨大的資源修建升船機是否有必要？

“船閘閘室消防安全是航運界的國際難題，如果能把客船、特種船舶分流到升船機，這將大大降低船舶安全風(fēng)險系數(shù)，同時保障三峽樞紐自身的安全。”三峽總公司原副總經(jīng)理、升船機技術(shù)專家組組長楊清表示。

專家組理性的觀點說服了質(zhì)疑的聲音。然而，如何建造這個龐大的工程？

“它的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)大幅超越曾經(jīng)的世界第一，其開創(chuàng)性和難度可謂是‘一步登天’?！比龒{總公司原副總經(jīng)理秦中一表示。

記者找到一份當(dāng)年的《德國升船機考察札記》，這是2001年由時任長江三峽通航管理局副局長唐冠軍撰寫的，其中提到德國最先進的升船機是位于易北河上呂內(nèi)堡升船機，其過船噸位1350噸，最大提升總重量5700噸，提升高度38米。而擬建的三峽升船機，這幾項重要指標(biāo)都是它的近3倍！

經(jīng)過多方考察和綜合比較，三峽集團在擁有先進升船機技術(shù)的比利時和德國間，選擇了方案安全穩(wěn)定性更優(yōu)的德國當(dāng)“老師”。

2003年9月，經(jīng)專家審查，中德合作設(shè)計的新“齒輪齒條爬升”升船機方案獲準(zhǔn)修建。

“沒有標(biāo)準(zhǔn)，那就自己立規(guī)矩”

方案確定后，怎樣制造和施工，成為建設(shè)者們的新難題。

“三峽升船機較之比其小的升船機而言，絕不是模型放大這么簡單，設(shè)計、材料、建設(shè)施工等方面的技術(shù)工藝都是全新的，在建設(shè)中甚至連可供參考的基本標(biāo)準(zhǔn)都沒有?！眳切≡票硎尽?/p>

“沒有標(biāo)準(zhǔn)，那就自己立規(guī)矩。”楊清表示。作為體現(xiàn)國家意志的三峽樞紐工程配套設(shè)施，三峽升船機點燃了所有參建單位和建設(shè)者的熱情，他們以最高昂的斗志、最極致的標(biāo)準(zhǔn)和最飽滿的熱情，投入到三峽升船機的建造中。

中船重工是中國最大的造修船集團之一，他們承擔(dān)了三峽升船機主體設(shè)備制造、安裝、調(diào)試工程和系統(tǒng)集成工作。為了達到設(shè)計要求，中船重工一次次攻關(guān)，成功實現(xiàn)將上百米長的巨型部件安裝誤差，控制在5毫米以內(nèi)。

葛洲壩集團是水利水電工程的“行家里手”，它承擔(dān)了三峽工程65%以上的工程量。三峽升船機兩側(cè)高逾百米的薄壁要求平整無縫，德國人堅持要用金屬材質(zhì)，但老水電人反復(fù)研究，成功創(chuàng)造了“無裂縫混凝土”的業(yè)界奇跡?，F(xiàn)在這項工藝已被德國人借鑒。

升船機最關(guān)鍵的齒輪、齒條等零部件，最初交由德國廠商生產(chǎn)，但他們在加工過程中也出現(xiàn)了裂紋等瑕疵。為攻克制造難關(guān)，三峽集團組織鄭州機械研究所、中國第二重型機械集團對德方工藝的制造材質(zhì)進行調(diào)整。經(jīng)過兩年艱苦嘗試，終于制造成功第一節(jié)不開裂的齒條，實現(xiàn)了升船機重大裝備的國產(chǎn)化。

“三峽升船機代表著非同凡響的巨大成就，其提升能力超過了這一領(lǐng)域現(xiàn)有的所有標(biāo)志性工程建筑?！眹H水電協(xié)會表示。

“站上行業(yè)價值鏈的最高端”

三峽升船機的研發(fā)制造，檢閱了中國高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，也帶動了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進步。一些新的中國標(biāo)準(zhǔn)，重新定義了行業(yè)內(nèi)的國際標(biāo)準(zhǔn)。

在過去，國內(nèi)外大量升船機因為故障而長期停運。鑒于此，三峽升船機的第一大設(shè)計原則就是零事故，定下“持續(xù)穩(wěn)定過船1000閘次”才算合格的要求。今天，“首穩(wěn)千閘次”已經(jīng)成為廣泛使用的國際標(biāo)準(zhǔn)。

不要小看這個可靠性標(biāo)準(zhǔn)，德國、美國、日本制造業(yè)著名的“精益生產(chǎn)”、“6西格瑪”等管理理論都是強調(diào)確保質(zhì)量，不正是這些促成了德國制造、日本制造的崛起嗎？

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。就在我國提出“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃的前后，美國的再工業(yè)化、制造業(yè)回歸戰(zhàn)略、德國的工業(yè)4.0、英國的工業(yè)2050戰(zhàn)略紛紛出臺，引領(lǐng)這些國家的制造業(yè)強勁增長。面對經(jīng)濟脫實向虛的突出問題，為三峽升船機等項目揮灑汗水的制造業(yè)企業(yè)和員工值得“點贊”。

雖然我國目前已經(jīng)成為世界第一制造大國，有220多種主要工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界首位，但裝備制造業(yè)仍面臨大而不強的問題，亟待發(fā)揮重大科技項目的突破和帶動作用，打通研發(fā)、生產(chǎn)、需求的鏈條，推動制造業(yè)企業(yè)向價值鏈更高的環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)型升級。

在三峽采訪時，吳小云的話言猶在耳——“目前，我們已經(jīng)掌握了世界先進的升船機技術(shù)。如果其他國家有升船機的建造需求，三峽升船機可以實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的走出去，站上行業(yè)價值鏈的最高端！”（記者 鐘超 夏靜）