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以创新为楫,勇破港口技术“坚冰”

——记全国劳动模范、河北港口集团曹妃甸港矿石码头股份有限公司调度室主任宋涛

本报记者 景立华 通讯员 刘航

在渤海湾畔的曹妃甸港40万吨级矿石码头,5月12日,记者见到了正在数十米高大型卸船机旁忙碌的全国劳动模范——宋涛,他是河北港口集团曹妃甸港矿石码头股份有限公司调度室主任、宋涛创新工作室带头人。从初入港口的技术新人,到行业领军的创新先锋,宋涛在这片海港热土上,书写着曹妃甸港人的奋斗历程。

迎难而上,挑战40万吨巨轮接卸纪录

2015年11月15日,曹妃甸港迎来历史性时刻——40万吨级矿石巨轮“宏远”轮首次靠泊。超大型船舶作业不仅是对港口硬件设施的考验,更是对作业效率与技术实力的终极挑战,公司上下干劲十足,都想创一个作业记录。时任卸船部部长的宋涛站在码头前沿,望着这艘比航空母舰还要庞大的巨轮缓缓停靠泊位,内心既兴奋又紧张。

作业伊始,难题接踵而至。由于船舶宽度超出卸船机设计作业范围,抓斗无法触及船舱最远端的货物。“我们不能被设备限制住!”宋涛立即召集技术骨干研究解决方案,他们在船舶靠泊前便制定了“甩斗掏料”的作业方案,即通过惯性将抓斗抛向远端,将物料从船舱深处“掏”出来。这个方案风险极大,稍有不慎就可能导致抓斗碰撞船体。但宋涛坚定地说:“没有先例,我们就创造先例!”然而,更大的危机在深夜降临。一台卸船机的钢丝绳突然出现异常断丝。当时宋涛正在和同事们在码头上值守,听到上报的故障后,他心里猛地一惊,立即带领维修队伍冲向设备。夜间值守的人员都是维修队伍中的佼佼者,赶到现场后,确认为抓斗钢丝绳出现了断丝,他们随即展开维修。由于组织得当,原本需要1个小时的维修时间缩短到了不到半个小时。最终,经过连续二十多小时的奋战,团队成功完成首艘40万吨级船舶接卸任务,一举创造了1.31万吨/小时的铁矿石接卸世界纪录。

纪录的背后,还有一项关键技术——“卸船机提效操作法”。此前,宋涛创新工作室骨干、卸船机司机韩立涛总结了卸船作业经验,提出了“卸船机提效操作法”,包含“快准紧稳”的操作技巧和“奇偶成行、隔行抓取”的抓取技巧,在作业40万吨级船舶时成功应用了此项专利。该专利还申请了国际发明专利。

自主创新,打破智慧港口技术壁垒

2020年,智慧港口建设已在全球掀起浪潮,但对于以散货装卸为主的曹港矿石码头而言,自动化改造仍是一片未被开垦的“无人区”。由于铁矿石物料特性差、作业工况复杂等因素,当时国内还没有矿石码头堆取料机自动化的成熟案例。公司有两种声音,支持者认为:“既然尚无成功案例,那么可以自主研发,要把核心技术掌握在自己手里”;反对者则认为:“我们不是专业的自动化队伍,自主研发的不确定性太多,不要用自己的爱好去挑战别人的饭碗。”再三思考后,宋涛决定自主研发堆取料机自动化系统。

面对质疑与压力,宋涛带领团队从零开始,白天忙于本职工作,下班后便扎进工作室泡在海量的代码中。最终,他们先后攻克了自动堆料、自动换排、自动取料、恒流量、防闷斗、智能防撞等关键技术,定制开发了堆取料机自动化程序,最终实现了2人在集控室远程监控6台堆取料机自动作业的功能,直接节约研发成本1200万元,每年还可节约人工成本300万元。

宋涛的创新脚步并未停歇。2023年,他将目标瞄准了卸船机自动化技术这一港口行业的“最后一道壁垒”。卸船机作业非连续、工况非标准,其中激光扫描成像技术、抓斗轨迹控制技术和抓斗防摇算法是行业公认的三大“卡脖子”技术。在研发抓斗防摇算法时,团队遭遇了巨大瓶颈。试验过程中,抓斗摆动幅度始终达不到预期,无法找到抓斗防摇和运行速度的最佳配合参数。整整一个月,毫无进展,团队陷入困境。关键时刻,宋涛果断决定“归零”,一切推倒重来。他们搭建钟摆模型模拟抓斗,从最基本的物理规律入手,重新建立数学模型和物理模型。缺乏技术参照,就查阅海量书籍文献;无经验可循,就反复推导演算。经过上千次的数据采集和修正,对设备的每一个动作进行精确计算,最终形成了一套完整的抓斗防摇算法。整个项目团队经历了三次归零,每一次归零都让他们跳出困惑,以更理性的思维审视问题。2023年6月底,宋涛的团队成功完成了卸船机自动化系统的自主研发,实现了从激光扫描、数据处理、生成策略到自动作业的全过程自动控制。这是国内首个由企业职工完全自主研发的卸船机自动化系统,相比其他港口外委建设的模式,成本低至二成,直接节约成本2100余万元,为我国港口自动化发展树立了新的标杆。

匠心传承,诠释党员使命担当

在宋涛创新工作室的墙上,挂着一幅特殊的照片:一群年轻人围坐在设备旁,脸上沾满油污,却笑得格外灿烂。“创新不是一个人的战斗,而是一群人的长征。”宋涛始终坚信,只有培养出更多的技术人才,企业才能真正拥有核心竞争力。 工作室成立10年来,累计完成技术改造百余项,获得国际专利1项,国家发明专利14项,实用新型专利36项,培养出“全国交通技术能手”“全国交通建设工匠”等省级以上荣誉获得者20余人次。

作为一名有着20年党龄的老党员,工作中宋涛始终冲锋在前面。站在曹港矿石码头集控中心,看着自己的杰作,回想起以前钻研的过程,他心里满是自豪。这里的每一台设备、每一项技术都凝聚着他和团队的心血。从打破世界纪录到引领行业创新,从攻克技术难关到培育人才梯队,宋涛用实际行动诠释了新时代产业工人的使命与担当,书写着属于曹妃甸港人的传奇故事。

海风依旧呼啸,港口的灯火永不熄灭。在渤海湾畔,他就像一座灯塔,照亮着港口创新发展的征程,激励着无数人为曹妃甸区高质量发展不懈奋斗。

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