探秘全球最大打桩船“二航长青”：中国海洋工程装备新突破

探秘全球最大打桩船“二航长青”：中国海洋工程装备新突破

近日，由二航局投资并主导研发、上海振华重工建造的“二航长青”打桩船在上海振华重工启东基地正式交付。该船是目前世界上桩架最高、吊桩能力最大、施打桩长最长、抗风浪能力最强的打桩船，其交付标志着中国在海洋工程装备制造领域又添“大国重器”，迈入新的里程碑。

“二航长青”打桩船于2024年1月18日开工建造，总长130.5米，型宽40.8米，型深8.4米，桩架高度150米，可打最大桩重700吨、直径7米的桩基。

这艘打桩船最大的特点可以用一个字来形容：牛。打桩船由船体、桩架和油缸三部分组成，其中油缸是关键部件，如同打桩船的“心脏”。该船的油缸重385吨，直径近2米，总长28米，体积、重量均全球第一，立起来近十层楼高，打破了世界纪录。

长期以来，大型油缸的密封圈、轴承润滑垫、耐腐蚀材料制造等受到国外制约，原材采购难、价格贵。为突破这一技术瓶颈，二航局联合国内6家产业链头部企业和清华大学、同济大学等4所高校，通过组建体系化、任务型创新联合体，从研究理论、仿真分析和实验全方面攻关，相继研发了国产密封圈、国产轴承润滑垫、激光熔覆耐腐蚀材料等关键核心技术成果，实现了超大超长油缸国产化和核心技术的自主可控。

油缸研发团队

国产轴承润滑垫

如此庞然大物施工作业是否可靠？答案还是一个字：稳。团队为打桩船研发了智能辅助决策系统，在船体布置了大量高精度传感器，它们能准确感知风浪流的环境参数和船舶运动状态。系统收到这些数据后，提前开展运动仿真，对打桩精度进行预判，在打桩作业前做好精准评估准备工作。

同时配备了高精度打桩测量系统，能够动态测量与控制打桩作业桩身平面位置、垂直度，在深远海实现厘米级的定位精度，并准确记录每一次锤击时的锤击能量、贯入度，建立关联地质资料、桩参数和沉桩记录等相关信息的大数据库。另外还开发了运维管理系统，实现作业工序自动判别，记录作业时长，进行工效统计、能耗分析，并自动生成沉桩施工报表。不管是移船取桩、翻桩入龙口，还是精确定位、打桩作业，施工过程全部都在掌控中。

储能电池

如此庞然大物耗能是否巨大？答案依然还是一个字：省。打桩船采用主发电机、超级电容、储能电池相协调的直流母排节能电网。配备三台主发电机，每个1800千瓦，发电机产生的多余电量就储存在超级电容和储能电池里。打桩时可选择性开启发电机数量，功率不够超级电容来凑，超级电容作为储能装置，优点就是能瞬间放出很大电能，这样一来既做到了能源充分利用、降低能耗，还减少了主发电机频繁启停，延长主发机组寿命。

由于船上发电机会产生振动和噪声，夜深人静时，储能电池就闪亮登场了。再加上超级电容白天储存下来的电量，替代辅发机组提供夜间用电，为船员营造静谧的休息环境。团队还自主设计了智能能效管理系统，灵活安排三个供电设备的搭配使用，打桩船配电系统应用了直流母排电网，能减少移船绞车变压器、制动电阻等设备，从而减少系统能量损耗。

同时在工程船舶上创新使用了永磁电机，这让打桩船比普通燃油船更省油，碳排放也大大减少，实现节约油耗约15%。

“二航长青”是中交集团积极响应国家科技创新战略、推进打造“大国重器”的又一力作。该打桩船将主要用于深水大直径桩基施工等领域施工，将极大增强中交集团在深远海跨海桥梁、水工工程及海上风电工程建设的核心竞争力，进一步巩固我国在全球海洋工程市场的引领地位。