全球最大“深海超高压模拟试验装置”在德阳开工
12.12.2016 16:11
本文来源: 中小企业局
12月5日，科技部公开发布，全球个头最大、工作压力最高的“深海超高压模拟试验装置”，在中国第二重型机械集团公司德阳制造基地开工建设。这个装置正是我国全海深（最大工作深度达11000米）载人潜水器关键技术研发相关项目之一。
拥有两项全球之“最”的装置长什么样？它对中国人探索万米深海又有何用？12月8日，记者走进中国二重德阳基地一探究竟。
装置建成后
陆地上模拟11000米深海压力
“今年8月启动建设，目前刚完成辅框架锻造。”在中国二重铸锻公司厂区，该公司营销部项目负责人徐诗勇告诉记者，目前装置还处于初加工阶段，整体面貌无法看到，“装置的作用是为了在陆地上模拟11000米的深海环境，从而方便进行试验，摸清所有参数。”
如何模拟？“主要是压力的问题。”他打开一幅装置效果图。图上，三组操场形状的机架直立，中间包裹着一个高4.8米、内径2.8米的大圆筒，载人潜水器就将“住”在圆筒里进行试验。“圆筒就是压力舱，里面可以自动升降压。”他介绍说，马里亚纳海沟是目前地球所知的最深海沟，最大深度为海平面下近11000米。那里黑暗寒冷，水压达110兆帕，被称为“黑暗禁区”。而按照设计要求，该装置主体框架结构最大工作压力可达180兆帕。
装置现已完成辅框架立柱和半圆梁的锻造，进入初加工阶段。下一步，将在第三方监理见证下进行性能检测和探伤，对达到技术要求的产品进一步开展精加工。
难在超高压
1个“指甲盖”承受1100公斤压力
据介绍，该装置的研发由国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项立项支持，目标是为我国自行研制的全海深载人球壳提供压力测试条件，同时提升我国超高压试验装置的设计和制造能力。
在中国二重铸锻公司大型铸锻件研究所副所长沈国劬看来，就装置而言，“超高压”就是最大的技术挑战。
水压110兆帕是个什么概念？“如果这个压力的水，从一个一元硬币大小的枪口出来，可以切断钢板，就像现在用的超高压水刀。”他告诉记者，要在陆地上模拟万米深海压力，就相当于1个手指甲盖般大小的面积要承受1100公斤压力。这对材料技术指标和现场工艺提出了“超高要求”。例如钢水纯净度、夹杂物含量、机械性能等都要“精益求精”。
一体式压力筒在研制大容积、超高压试验装置时，难以克服应力集中的问题，存在很高的技术风险及安全隐患。沈国劬表示，该装置容积与工作压力组合技术难度目前在国际上已达最高级别，“可进行筒体内环境数据监测、升降压自动控制的压力试验系统，在超高压试验装置的技术领域已属国际领先水平。”
打破“禁区”
成功后中国人将“畅游”深海
“这个装置一旦试验成功，‘中国造’深海潜水器就能载人去到深海任何一个地方。”在徐诗勇看来，在国际海洋界，深海载人潜水器一直占据海洋开发的制高点，其技术水平体现一个国家在材料、控制、海洋学等领域的综合实力。而“深海超高压模拟试验装置”就是为我国自主研发全海深载人潜水器服务的。
今年6月至8月，我国“探索一号”科考船在马里亚纳海沟开展了我国首次综合性万米深渊科考。此次科考中，我国“海斗”号无人潜水器创造10767米深潜纪录，使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。
而在载人深海潜水器方面，我国的“蛟龙号”拥有同类型载人潜水器的最大下潜深度7000米，这意味着它可以在99.8%的海域自由行动。我国也成为继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。
沈国劬认为，如今，以“万米级”载人潜水器为代表的深海关键技术与装备攻关已经稳步展开，未来，中国开发利用深海资源将更加如鱼得水。
本文来源: 中小企业局
12.12.2016 16:11
