180兆帕是什么概念?
这个压力下的水柱 可以切断钢板
“一旦球壳通过测试,这个载人球舱就能去到深海的任何一个地方。”徐诗勇告诉记者,目前所知地球上最深的海沟,是位于北太平洋西部海床,靠近关岛的马里亚纳群岛东方的马里亚纳海沟,海拔为-11034米。那里黑暗寒冷,水压达110MPa(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180MPa(兆帕)。
“正常的大气气压是0.1兆帕,也就意味着它所承受的工作压力是大气气压的1800倍。”在中国二重铸锻公司大型铸锻件研究所副所长,高级工程师沈国劬看来,就装置而言,“超高压”就是最大的技术挑战。
“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。”他告诉成都商报记者,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。“1100公斤,相当于一辆轿车重量。”这就对材料技术指标和现场工艺提出了“超高要求”。
对材料有何要求?
两块立柱重40吨 高度差 不能超过2微米
而深海超高压模拟试验装置9种15件关键零部件都要经过冶炼、锻造、热处理、精加工4道工序后才能成为一个零部件。“每个步骤需要数十人甚至上百人参与。”徐诗勇介绍。
在沈国劬看来,这个模拟试验装置对材料的技术指标有着高要求,例如钢水的纯净度高、夹杂物含量极低、机械性能要求高等,包括在制造过程中,对技术方案的制定、现场工艺的实施监控,都提出了高要求。“可以说是精益求精。”虽然中国二重此前很少涉足海洋工程领域,但在该装备设计制造中,二重打破了行业壁垒,将原未涉海的高新技术研发、加工力量引入到海洋工程领域,这也是实现本项目创新目标的关键。
车间里,机械手从高温箱里缓慢夹起一个类似“瓶子”形状的锻件,它浑身散发着橙色的光,一股热气袭来,随即,机械手将其送至10多层楼高的模锻压机的锻压台。“轰、轰、轰”的一阵响声之后,锻压台面合拢了,一簇火团从缝隙中“哗”地蹦了出来,伴随着不断飞溅的火花,几分钟后锻压台台面缓缓张开,一个大型锻件产生。
在四精工车间,成都商报记者终于见到了装置的两个主要部件。工人们正在对两块重40吨长6米的主立柱切割打磨,按照技术参数,这两块铁柱的高度差不超过2微米。“一根头发丝7微米,误差只有2微米,比三分之一根头发丝还小,这就是要求最高的一点。”在该车间,一名技术人员陈太见介绍,按照技术要求,两个主立柱必须等高,“如果不等高,两边释放的压力不均匀,这样就会出大问题。”
研制成功有何意义
中国人能去 深海任何地方
公开信息显示,此前借助设备下潜至马里亚纳海沟最深处仅3名外国人,尚未有中国人完成这一创举。“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。”在项目负责人徐诗勇看来,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。
记者 王明平