中國造島神器：從四噸黃金買二手貨，到世界第一限制出口
點擊： 作者：鐵血老蔣 來源：蔣校長 微信號 發布時間:2021-08-05 12:55:43
1966年，中交天津航道局終于和荷蘭談妥，進口了一艘二手的耙式挖泥船，后改名為“津航浚102”輪。
這艘“津航浚102”，售價高達170萬英鎊，合500萬美元。
1966年的500萬美元，相當于4噸黃金。當時我國的外匯儲備，才不過2100萬美元。而當時一架B52的造價，也才不過六七百萬美元。
花4噸黃金的天價買一艘二手挖泥船，值么？
01.
天津的命運，離不開碼頭。
1860年，英法聯軍用大炮轟開了天津的門戶，清政府被迫開埠，天津成為通商口岸，列強紛紛在此設立租界。
后來，以袁世凱為代表的北洋軍閥，盤踞天津近三十年之久，天津成為當時僅次于上海的全國第二大城市。
1937年七七事變后，日軍接管了天津的大部分碼頭，天津港成為華北日軍運輸物資的重要樞紐。
1945年日軍投降，天津港遭到大肆破壞，1949年年初平津戰役打完之后，敗走海上的國民黨部隊為了阻斷解放軍的追擊，又把整個天津港的泊位炸的不成樣子。
新中國拿到手里的天津港，只是一個百孔千瘡的死港。
1951年8月，為了給朝鮮戰場上提供物資支援，同時恢復保障北方的貨運，國家決定恢復天津港的建設。
一年之后天津港重新開港，但吞吐能力非常有限，萬噸級的貨輪根本停不了，泊位數量不要說和廣州上海比，就連重慶武漢這樣的內河碼頭也比不了。
▲上世紀50年代的天津港
港口廢棄多年，再加上渤海灣洋流和海河沖擊，天津港的淤泥堆積的非常嚴重，碼頭的樁子打不下去，萬噸級輪船的吃水深度也不夠。想要重新把天津港建起來，必須要把淤泥的疏浚（疏通）工作做好。
靠地面上的挖掘機最多能挖3m，真正要做好港口疏浚，必須要用專業的挖泥船。
實際上早在清朝光緒年間，為了治理海河淤積，清政府就成立了海河工程局，從國外高價購置了“北河”號、“新河”號、“中華”號、“高林”號、“快利”號、“浚利”號等挖泥船裝備，組成了中國近代史上最強大的疏浚船隊，先后完成了海河塞支強干、碼頭建設等工作。
這為天津成為當時中國第二大工商業城市奠定了基礎。
只有開來了挖泥船，港口重建才有盼頭。但以當時西方國家對新中國的封鎖力度，我們怎么可能買到先進的挖泥船，所以天津港的復建工作一直推進的十分緩慢甚至陷入擱置。
我們也曾經做出過依靠自己的嘗試。
1955年，北京市上下水道工程局向交通部航務工程總局提出要疏浚中南海，但卡點在于沒有疏浚設備。
經過一番調查之后，發現有一艘1927年日本造的挖泥船被丟在了連云港，主機電設備、泥泵還有輔機還能部分使用，這艘船被運到了北京，技術人員很快完成了縫縫補補，將其命名為“北京號”，投入到中南海的疏浚工作中。
這是我國第一艘自主參與修復的挖泥船，但問題也很明顯。
功率實在太低，泥漿泵主機功率580千瓦，和貨運掛車一個水平，挖泥效率是250m3/小時，只有當時國外先進挖泥船的五分之一不到。
這個功率水平的“北京號”，只能參與到中南海、昆明湖這些小水體的清淤工作中來，想要靠它去參與天津港的疏浚建設根本不可能，所以很長一段時間以來，我國的挖泥船都只能依賴于進口。
02.
挖泥船的工作原理主要可以分為兩種，耙吸式和絞吸式。
耙吸式用耙頭松土，然后再通過吸泥管將泥漿吸入泥倉，耙吸式的優點是效率高、操縱性好、而且噪音和水面震動都比較小，但一遇到硬質底時，根本挖不動，吸泥管吸進去的都是水。
而絞吸式是利用轉動著的絞刀絞松河底或海底的土壤，遇到大的巖石塊直接就絞碎，吸泥管可以直接吸走，絞吸式不怕硬茬子，幾乎適用于任何作業條件，但它的主要缺點就是技術難度高，價格高。
進入到70年代之后，各國紛紛開始擴建碼頭，對絞吸式挖泥船的需求也迅速增長。荷蘭比利時日本等傳統挖泥船強國開始持續發力。
絞吸式挖泥船，開始如軍備競賽一般地飛速狂奔。
1979年荷蘭IHC公司的“MarcoPolo號”，總功率16117kw，其中艙內泵功率2x3530kw，絞刀功率是2280kw。
等到1986年比利時相德爾公司的“Lcornardo Da Vinci號”，總功率就達到了20244kw，艙內泵功率提高到了2x4854kw，絞刀功率更是高達4413kw。
絞刀功率直接決定了挖泥速度和對硬巖的粉碎能力，是挖泥船最關鍵的技術指標之一。短短7年的時間，絞刀功率提升了將近一倍。
而這一切，和我們基本無關。
同期國內最先進、功率最大的絞吸式挖泥船是天津航道局的“津航浚215號”，1985年從日本進口，其總裝機功率為10308kw、艙內泵功率是2x2940kw，絞刀功率為1500kw。只有當時世界最先進水平的三分之一。
90年代，國內共有千艘挖泥船，其中進口船不過130艘，國產船高達900余艘，但二者的浚能力差距巨大。
荷蘭IHC提供的耙吸式，挖泥效率都能達到4600m3/h—5500m3/h，日本進口的絞吸式，也都能達到2000m3/h上下。反觀900余艘國產挖泥船，基本都是200m3/h以下的小型船，和30多年前改裝而來的“北京號”比起來，疏浚能力沒有明顯提升。
而且當時國產疏浚船平均一年的下水量只有30艘，無論是數量還是質量，都無法滿足我國快速增長的疏浚需求。
在技術上，當時的國產疏浚船在兩個方面存在明顯的短板。
一方面是挖泥前段機具的設計能力和材料性能不夠。
▲絞刀對材料強度的要求非常高
另一方面，是儀表液壓等機電配套裝備水平低，可靠性不強。
靠小打小鬧造小型挖泥船，成功再多次，也只能是已有經驗的驗證，想把挖泥船機具還有機電裝備的可靠性提上來，就必須要硬啃下一艘大船。
2001年，上海航道局提出了一個設想，能不能把大型貨輪改造成耙吸式挖泥船，一方面不需要建設主船體，成本低、速度快；另一方面也不影響主要挖泥機械設施的國產化。
接下這個任務的是中國船舶工業708研究所，他們論證后認為，找到一艘船齡較小、主機功率較大、淺吃水肥大型船，應該可以滿足改裝要求。
2001年6月，被選中的巴西貨輪“World Amber”開始改造，同年10月開始設備安裝，到2002年1月23日，改裝而成的耙吸式挖泥船在長江口試挖成功，之后這艘船被命名為“新海象”正式投入使用。
這是我國當時最大的耙吸式挖泥船，更是世界首例大型“貨改耙”。
全船的挖泥機械除了泥泵系統用的是進口挖泥船上直接拆下來的舊設備，剩下的泥門、吊架、消能器、溢流筒、液壓閘閥、電動絞車、耙管位置顯示器、耙吸管系、液壓系統都是由708所自主設計，國內廠商完成生產的。
這些設備總費用是1200萬，如果全部依靠進口則需要6000萬，成本大大降低。
“新海象”的總設計師、708所的副總工程師費龍呼吁：708所在部分挖泥機械設備儀表國產化方面做了大量工作，有力地支持了挖泥船生產事業。但是由于缺少大型挖泥船訂單，對大型設備實踐機會很少。借此機會我們也呼吁國內用戶，多提供一些機會給我們，因為成熟的經驗總是從實踐中形成的。
費龍很清楚，大型挖泥船必須要有市場訂單撬動，單純靠科研機構搞技術，資金和發展后勁都十分有限。
2003年，首鋼集團啟動了搬家，計劃用五年的時間的搬到唐山市曹妃甸，但當地的港口還有建設用地都達不到標準，疏浚清淤需要的大型絞吸式挖泥船國內根本沒有。
中交天津航道局決定自己啟動大型絞吸式挖泥船的建造工作，絞吸式難度比耙吸式高很多，國內的力量根本搞不定，只能找到荷蘭公司提供關鍵部件的設計和制作。
荷蘭公司開價就是3億人民幣，我們覺得這個價格太高，希望再降50萬歐元。
荷蘭人的鼻孔恨不得翻到天上去，反倒又借口工期太緊漲價了5%。
和荷蘭人談崩了之后我們又找到了德國公司，商談購買泥泵，中方希望德方可以多計算幾種工況下的曲線數據，但是德方一口回絕。
中方技術負責人、上交船舶與海洋工程設計研究所所長譚家華發現，德國人的設計問題很大，但是讓他們修改方案卻非常困難，來來回回地爭執和修改實在太耽誤時間，著急搬家的首鋼根本等不起。
上交船舶與海洋工程設計研究所只能硬著頭皮上，自己去修改德方的方案，我國在大型絞吸式挖泥船的設計領域內幾乎是一片空白，團隊只能從書本資料還有拆解國內現有絞吸式挖泥船開始自學。
兩個多月下來，他們完成了最終的修改方案。
2006年，中交天航局聯合國內單位成功建造了中國第一艘擁有完全自主知識產權的現代化大型絞吸式挖泥船——“天獅號”。
2007年2月17日，“天獅號”在曹妃甸港和進口挖泥船開始了一場競賽，22小時40分鐘內，“天獅號”挖泥85177立方米，創下國內絞吸式挖泥船單日挖泥量記錄，平均每小時挖泥量達3800立方米，達到國際先進水平。
在研制“天獅號”的時候，項目組的預算還預留了1000萬出來，中交天航局的總設計師顧明解釋說，實際上我是預留出一部分做好失敗準備的。不行的話。另起爐灶再干。
“天獅號”的成功，極大地提升了我們的信心，絞吸式挖泥船沒什么大不了的，中國完全有能力自己搞！
03.
除了疏浚清淤，挖泥船的另外一個作用就是填海造陸。
挖泥系統吸上來的淤泥沙礫，通過離心泵系統做分離，再用管道系統吹填到遠處，變成填海造陸的水泥沙石。
發達國家一直都是這么干的，世界上填海造陸能力最強的幾個國家，幾乎都是挖泥船制造強國。
荷蘭有七分之一的國土面積都是填海造陸而來的，不僅有大量的工業農業用地，還包括一個淡水湖，海岸線縮短了300公里，成為全世界填海造陸第一大國。
日本早在11世紀就有了填海造地，日本沿海城市約有三分之一的土地都是通過填海獲取的。東京灣填海造地工程、神戶人工島和關西國際機場等都是日本引以為豪的填海造地工程。
包括1966年從荷蘭買來給天津港二期擴建的“津航浚102”，都是用于填海造陸的。萬噸級以上的泊位，都需要填海造陸建成平整的碼頭，從地圖上很容易看出來，天津港這些直來直去的海岸線，都是填海造陸的成果。
想要擴建港口增加吞吐量，就必須有功率更大的挖泥船。
2008年4月，中交天航局投資并聯合上海交大、德國VOSTA LMG開始了“天鯨號”的設計。
“天鯨號”設計總裝機功率達到19200kw，絞刀功率4200kw，挖掘效率4500m3/h，技術指標亞洲第一、世界第三。
最初的方案由VOSTA LMG提出，但中方團隊經過計算和分析之后發現：原方案排水量嚴重不足，同時在航速預報上有重大失誤。然而當時合同已經簽訂，配套的采購合同也都發給了世界各地的經銷商，這個時候再改設計方案，后面很多工作都要推倒重來。
德國人拒不承認自己的設計方案有問題，同時提出了苛刻的修改條件（上次的“天獅號”也是德國人堅決不承認自己有問題）。
最后又是上交船舶設計團隊接過來，對錯誤設計進行了修正，使得項目順利完成。
2010年1月19日，天鯨號自航絞吸式挖泥船在深圳孖洲島修造船基地下水，當年就參與到廣西防城港建設中，遇到40兆帕硬度的海底巖石，可以無障礙絞碎，挖泥和粉碎性能完全不輸國外先進挖泥船。
“2019年度國家科學技術進步獎”的特等獎，被《海上大型絞吸疏浚裝備的自主研發與產業化》和《長江三峽樞紐工程》所斬獲。
海上大型絞吸疏浚裝備其實就是挖泥船，憑什么能獲得這么高的榮譽？
以“天鯨號”為代表的國產挖泥船項目，在三個方面取得了讓世界刮目相看的成就。
第一、挖泥挖得快。掌握了高強度的巖礁挖掘破碎技術，高硬度的海底孤巖來者不拒，泥泵功率大、可靠性強，掘進效率非常高。
第二、 船身立得穩。在八級風浪條件下作業，堅硬土質定位精度非常高，船身結構穩定性有保證，在遠海風浪條件下安全系數和精確測控能力很強。
第三、排泥送的遠。研發了超遠距離連續高濃度輸送技術，排泥半徑超過6公里，離心泵功率和能耗節約均處于全球先進水平。
挖泥快、立得穩、排泥遠，憑借這三個核心競爭力，“天鯨號”和他的小伙伴們一舉將我國的疏浚作業能力提升到世界一流水平。
而“天鯨號”在國內名聲大振則是因為它在南海的成績。仿佛是開了“地圖編輯器”一般，讓所有人看到大自然鬼斧神工的力量。
挖泥吹排能力達到4500立方米/小時，相當于每小時就能填滿兩個奧運會標準游泳池。
帶著這樣的能力，2014年夏天，天鯨號開到了永暑礁。
下面這張是永暑礁2014年6月的衛星圖。
龐大的暗礁在水面之下，大自然為我們打好了地基。左下角那個小小的房子，最早是我們在1988年建立起的海洋監測站。
2014年11月，接近一半的“地基”已經成為了陸地。
2015年3月，吹填繼續，整個島嶼的輪廓已經清晰起來，在藍色的汪洋中，永暑島的輪廓宛如一艘不沉的航空母艦。
2016年1月，永暑島的吹填工作基本完成，機場跑道已經出現。緊接著，就是民航的客機在這里成功試飛。
第一批來到這里的乘客，是戍島官兵的親屬，這里不再是茫茫大海中的孤懸之地。
2019年3月，島上的建設更進一步，各項基礎設施基本完成。
漁民們在這里有自己的房子、醫院，官兵有標準的足球場，還有自己的一大片菜地。
而如今，在廣闊的南海上，我們有不止一個永暑礁。
這是2012年的渚碧礁。
這是如今的渚碧島。
這是2015年的美濟礁。
這是如今的美濟島。
這是2014年的東門礁。
這是如今的東門島。
數萬年乃至數十萬年形成的礁，如今成為了能夠駐扎官兵、起降飛機的島，“天鯨號”只是做了一點添磚加瓦的微小工作而已。
04.
中國挖泥船的步伐依然沒有停下。
2017年11月3日，“天鯨號”的弟弟“天鯤號”正式下水。
2019年1月9日，近三個月的挖泥、挖巖試驗順利通過，正式具備投產能力。
相較于“天鯨號”，“天鯤號”技術指標進一步提高：
裝機總功率：“天鯨號”19200kw，“天鯤號”25843kw；
絞刀功率：“天鯨號”4200kw，“天鯤號”6600kw；
最大排泥距離：“天鯨號”6千米，“天鯤號”15千米；
絞刀挖掘抗壓強度：“天鯨號”40兆帕，“天鯤號”45兆帕；
疏浚能力：“天鯨號”4500千米，“天鯤號”6000立方米/小時。
最重要的是，“天鯤號”是我們從設計到到建造，具有完全自主知識產權的重型自航絞吸式挖泥船。
工信部立項，中交天航局、中國船舶工業集團公司第708所、上海交通大學聯合設計，廣州文沖船廠、招商局重工提供技術支持，上海振華啟東造船廠完成建造。
船上所有的關鍵零件，都被深深打上了中國烙印。劈礁碎石、造島通衢，中國人終于可以靠自己的能力來實現了。
中交天航局總工程師顧明在和德國還有荷蘭人的合作中受了十幾年的氣，“天鯤號”下水后他這樣說：
中國已經具備了在全球任何海域建港的技術和能力，“天鯤號”也已經具備在世界上任何海域航行的能力。它造好之后，我們已經有足夠的能力跟世界上其他疏浚公司競爭任何一個疏浚工程了！
工欲善其事，必先利其器，手里的家伙硬了，咱們就能干一票大的了。
2015年5月，中交建設（中國交通建設股份有限公司）將下屬天津航道局、上海航道局、廣州航道局的相關疏浚業務整合起來，成立以航道疏浚、填海造地、港口修建為主營業務的中交疏浚。其挖泥船裝機功率躍居全球首位。
參與“天鯤號”建設的比利時技術顧問聽到這個消息之后說，現在世界疏浚公司的市場格局要從top four 到top five了。
荷蘭的波斯卡利斯、凡諾德，比利時的德米、楊德諾，曾經了壟斷了全球80%的疏浚業務。
中交疏浚一成立，行業格局直接被改寫，去年中交疏浚年營收達439.6億，合58億歐元，第二名的德米只有23億歐元，四大巨頭總和也才68億。
印度尼西亞蘇拉威西散伙泊位港池航道疏浚、孟加拉吉大港經濟園區吹填項目、阿爾及利亞Bethioua港區礦石碼頭建設，都出現了中國疏浚團隊的身影。
還有烏克蘭的南方港糧食碼頭疏浚項目，正是歐洲四大疏浚企業的業務腹地，中交疏浚和他們一起投標最終勝出，拿下6200萬美元的項目。
五年的時間里，中交疏浚海外業務年均增速達29.5%。
與此同時，國家更是加強了對挖泥船的出口管理。商務部發布的2017年第28號公告，為維護國家安全，對大型挖泥船實施出口管制，未經許可任何單位和個人不得對外出口。
這樣填海造地的大殺器，不是誰想拿都能拿的，修建港口疏浚航道這種正當需求，找中國干就好了，我們的價格絕對比荷蘭、比利時的公司便宜。
但誰想自己暗地里用挖泥船開地圖編輯器，想都不要想！
寫在最后
2019年10月21日，“天鯤號”首航半年之后……
“津航浚109”正式退役。
1974年，它從日本三菱船廠下水，1981年加入中交天航局，編號為“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，也是我國最大的耙吸式挖泥船。
它先后輾轉海內外三十多個港口，完成139個疏浚工程，疏浚泥沙量1.05億立方米，可以填滿10個西湖、30個昆明湖。
這艘中交天航局船齡最大、服役年限最長的老大哥，其技術參數在一眾小弟弟面前已經完全不夠看了。
主機功率不到“天鯤號”的零頭，吹填距離只有一公里（“天鯤號”的15分之一）。
“津航浚109”的耙吸設備、機電系統仍然可以正常使用，且仍然具備穩定可靠的海上疏浚能力。
只不過如今的中國疏浚行業，不再需要它了。
船長宋東升記錄下最后一天的航海日記；船員們完成最后一次設備維護檢查；舵手將船駛入泊位后輪機手緩緩熄滅了引擎。
“津航浚109”將接力棒傳給“天鯤號”，它的45年疏浚生涯在此結束。
而屬于中國的疏浚事業，才剛剛起步。
來源：蔣校長微信號
責任編輯：向太陽
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