10年磨一剑

从“跟跑”到“并跑”

旨在于解决我国

在水下油气开采控制领域的卡手臂技术

哈工程机电大学水下作业技术与武器研究所

王立权院士团队

研制的水下油气开采“最强脑部”

水下生产系统核心控制武器

日前完成交付，将应用于渤海油气田开发项目

该武器是国外首台套应用于渤海油气田开发的国产水下控制系统，各项指标达到国际同等水平，并通过法国船级社（DNV）认证。项目乙方中海油研究三院觉得，这标志着我国高档海洋油气关键武器国产化取得重要突破，开辟了浅水油田作业新模式。

打破垄断技术，向世界证明中国行！

渤海石油金矿丰富，但水上航道纵横，未能采取传统的海上平台的直采形式，而使用水下生产系统实现海底油气开采并将油气输送到远距离海洋平台是最佳途径。在复杂的海底环境中，怎样安全可靠地实现对油气开采武器的控制是核心关键，这项核心技术业内被称为水下控制模块（SCM）。

水下控制系统的相关技术和武器，仅被欧美少数几家公司垄断。因水下作业对设备安全性和可靠性标准要求极高，一旦发生泄露问题，将对海洋生态导致严重损害。面对这项高风险和高技术研究，国外院校和研究单位很少涉及。甚至国外外业界也有人觉得“这么高档的设备中国短时间造不下来”。

中学水下作业技术与武器研究所勤于钻研，在渤海浅水油田开发项目中，用两年的时间，攻破了水下控制系统的主要核心技术和武器制造技术——水下控制模块（SCM），向世界证明了“我们可以”。

水下控制系统研制团队照片

水下控制模块（SCM）作为水下控制系统的“大脑”，是一个机、电、液、光一体化的设备，从设备细节到整体系统都要经受低温、高压、高硬度冲击震动的考验，需解决多学科困局。

油压上要求所有油压元元件非常是油压集成阀板承受的高压，不容许有一丝一毫的漏水。经受住这么高压，能够满足设备水下作业需求条件。“这些半径8mm油压接头，要承受700多公斤的重压，相当于两个世界体操季军的田径成绩。”研发人员贾鹏说。电气上要求全冗余化控制，控制系统要能承受70度低温环境。机械上要解决14路油压接头和4路多芯电接头同步精确对接和锁紧问题。这种困局均被团队一一攻破。

水下控制模块

除解决水下控制模块（SCM）的技术困局，渤海海生物生长快，泥沙浓度大、海水混浊和温差大的现实问题，同样为项目研制带来众多挑战。为了防范海生物对设备的影响，课题组专门研究了渤海环境海生物的生长规律，并针对性地通过材料、涂层和防护结构避免海生物对设备的影响；渤海环境泥沙浓度大、海水浑浊，能见度低，给潜水员水下操作带来很大困难，课题组和一线潜水员沟通，从设备操作标示、操作灵活性等方面优化了操作插口；渤海环境温差大，对系统的硅油补偿提出了更高的要求，项目组通过选择特种硅油，扩大补偿囊容积和降低补偿空间等方式解决了温差大引起的补偿困局。

逢山开路、遇水搭桥，水下作业技术与武器研究所团队突破水下高压集成式油压阀板、水下多路油压电气回路手动精确对接、锁紧解锁、SCM安装及回收、双SEM冗余控制、水下供电单元电力智能监控和主控站多路数据处理等多项核心技术，成功研发了具有自主知识产权的水下控制模块（SCM）、主控站、电力单元和安装回收武器。为水下油气开采成功研发出“最强脑部”。

六年磨一剑，从跟挪到并跑

渤海油气田项目水下控制系统武器成功问世源自科研团队“咬定青山不放松”的六年积累。团队自2011年就瞄准低端海洋油气关键武器研制，她们勤于研究核心技术和武器制造工艺，从“跟跑”做到了与国际“并跑”。

“核心技术要努力把握在我们自己手里。”2011年团队以测试方身分参与步入国家某重大项目，要通过水下控制模块（SCM）对整个水下控制系统进行全方位测试，直至任务举办，团队才发觉，作为核心技术，控制模块SCM的结构规格、接口关系、通信合同等标准均被美国封锁。团队迎难而上，顶住压力，成功研发出了水下控制模块的原理样机，顺利完成了整个水下系统的测试任务。

水下控制系统的组装与现场测试

“虽然遇见好多困局，但我们也找到了自信，终有三天技术一定会把握在我们自己手里”，团队负责人王立权说。

2013年，团队参与到国家863重大研究项目，这是团队对水下生产系统控制理解的一次全面推进。团队要完成水下控制模块的分离对接，半径1米，高1.8米、重达3吨的水下控制模块要实现与其他武器的完美对接、分离，涉及十几路电、液回路同时对接、分离，是机械里的尖端技术。

“为了攻破尖端困局，我们一宿一宿地泡在实验室，你们很有精神头，全身心投入”，也正是在此次任务中，团队完成了SCM工程试验样机研制，全体人员加深了对水下生产系统控制的认识。

水下控制模块顺利完成对接试验

2015年，团队参与水下控制系统关键元件和对中锁紧机构攻关，涉及构象设计、理论剖析、材料研制实验验证等众多环节油气智能开采技术，通过研制，团队顺利完成系统可靠性增强、尺寸缩小的目标，“完成任务的这天，我们给自己放了三天假，第二天全体就再度回到岗位上”，此次科研攻关，团队全面深入把握了实际应用武器研制制造的核心技术。

从水下控制模块的原理样机、工程试验样机、工程样机到实际应用武器，水下作业技术与武器研究团队一步一个脚印，不断磨练真本领，练就了敢接重大任务的胆气，竖起了敢打敢闯、敢于攻破技术困局的旗帜。2019年，团队果敢挑动渤海油气田项目水下控制系统武器研制重担，历经两年，再度交上一份完美答卷。

10年的执著、拼搏和成长，她们成为国外院校惟一一所研发出水下油气开采的“最强脑部”，弥补国外技术空白、攻克水下控制卡手臂技术的团队。

为国担当的使命油气智能开采技术，练就“科研狂人”

“您都60多岁了，马上要退职了，干嘛还如此拼？”“因为团队在这个领域有十几年的技术积累，不只是我，团队每位成员都憋着一股劲，要为国家设计制造出第一套水下生产系统控制武器，并获得首次应用，为能实现这个目标倍感自豪”，团队负责人王立权这样回答身边人的提问。

团队4名班主任，10多名博士中学生，却数六年如一日，把严谨、创新、求实的工作作风和敢闯必成的信念投入到无数个科研日夜中，用硬实力博得了业界尊重，也博得了国外外同行的赞美。

7月份正是酷热时节，在上海高压舱试验，工期十分紧张，四位团队老师和多名同事在试验场地连续鏖战三天两夜，顺利完成水下生产系统控制武器的高压舱试验。

水下控制系统成功完成高压舱测试

当时王立权虽身体不适，脸色发白，仍然坚持在现场，直至试验顺利完成。

作为试验评价方，素以考核严格闻名法国船级社DNV人员受到感动，一大早为四位老师订购了晚餐，但是赞道：“哈尔滨工程学院的老师亲力亲为，是学习的榜样。”

水下控制系统交付乙方

团队成员除了是攻关科研一线的技术困局的尖刀，同时也是生产一线的质量把关员。水下控制模块的机械加工装配在长春第二磨床厂完成，但因水下控制模块属于特种设备，水下控制模块涉及到水下14路油压接头和4路多芯电接头同步精确对接，加工时对点焊工艺、振动时效处理、加工规格形位公差和装配工艺要求十分高。放心不下的贾鹏赶赴现场，两个多月的时间里，和二车床的工人师父们摸爬滚打在一起，对于水下控制模块的每条熔池质量，每道加工装配工艺，每位公差规格进行严格把控，直至水下控制模块对接试验成功。

为制造第一套国产水下生产系统控制武器而奋斗，这份融入骨血的使命担当，让团队成员克服万难。“科研在外，妻子受孕，王向宇默默把儿子送回去请母亲照料”“疫情期间，贾鹏出差三个月未回去，父亲就常问爸爸，妈妈去哪了？我想他！”“早上5点出门，晚上11点回去，团队成员每天都要去20公里外的鞋厂，节日也不例外”“团队硕博研究生陶浩涵、商守博等中学生，舍弃寒假期休息，晚上与老师熬至凌晨完成科研任务”……

这种“科研狂人”攻克一个个技术难关，炼钢炙热的使命情结。做“顶天立地”的真科研，把科研书写在祖国大地上，这是她们为何能，为何行，为何一直向一流涉足的信念支撑。

恭喜！你被哈工程投档啦~

投档通知书已寄送

未来已来！

哈工程未来技术大学创立！

仿生鱼、大数据、搭小桥……

赞！被科创燃起的春天

擦亮国之重器的“中国慧眼”！

哈工程北斗闪亮南海！

长春工程学院

——

撰文|刘涛

排版|邹德羽李孝龙