9月初的一天,由于受到附近突然形成的热带低压的影响,海况迅速恶劣,正在执行海底摄像作业的“海洋六号”,受到风向、海流影响,航向偏移了测线方向,拖曳在几千米水下的深海摄像系统随之偏离了设计路径,由原来的下坡方向转为向上坡移动,系统几次触底。为了保证设备安全,决定停止作业,回收系统。就在此时,海底视频信号突然中断,图像消失。待设备回收后,科考队员连夜检测,判断可能是光纤缆出问题了,系统无法在短时间内恢复。当晚凌晨1时,首席科学家何高文决定对工作部署做出调整,先转移至下一个海山区进行走航测线调查。海况在继续恶化,浪高4米,偏东风6-7级,阵风达到8级,海面下起了倾盆大雨,能见度不到100米,“海洋六号”不得不停止作业,南下避风。
光纤缆是“海洋六号”科考工作中的关键高科技通讯系统。记者对其最直观的认识就是它极为纤细,无色透明,据说直径仅0.009mm,细如发丝,同时也比较脆弱。近年来,开始运用到综合调查设备船,海洋六号是第一次使用。
光纤缆出了问题,全船关注。一是因为光纤缆是本航次两大重点调查项目——深海浅钻、海底摄像的关键,所有指令都通过其传输;第二,海洋六号是第一次使用这套光纤系统,船上缺乏相关的设备维修技术人员。
关键设备出现故障,海况又突然恶化,打乱了“海洋六号”的工作部署。茫茫太平洋,独立出征的海洋六号,如何应对这突如其来的关键设备故障的考验?
(一)
光纤缆出故障了,一帮小伙子们自动聚集起来,排查故障、检修设备,他们是:作业组长张锦炜(海洋地质高级工程师,37岁),于彦江(机械工程硕士,28岁)、王俊珠(海洋地质硕士,27岁)、胡波(机械工程硕士,25岁)、黄宁(机械专业本科,25岁),还有“博士后技工”刘碧荣(中级工,40岁)。
第二天一早,于彦江就召集大家检修系统。经过初步商量,我们决定分头查找原因。炜哥(张锦炜)和我到修理间进一步检查电源罐,确定摄像系统故障是电源损坏还是光纤问题。刘哥(刘碧荣)、于彦江和王俊珠到后甲板把接线盒拆开,检查接线盒内部的情况。
经过整整一天的逐项检修、排查问题,摄像系统恢复了正常,但深海浅钻的信号还是不通。忙乎了一整天后,晚上,炜哥通过卫通电话给家里的张志刚主任(广海局技术方法所地质室主任)通报情况,咨询,得知:浅钻系统对光纤通讯的要求更高。大家讨论,决定第二天对光纤连接的各个节点进行彻底的清洗,以最大程度地降低光纤通路的损耗。
第二天,继续排除故障。利用王俊珠做好的一条简易的百米光纤,连成一个最简单的系统进行测试,大家欣喜地发现视频信号恢复了正常!这时可以确定,故障的原因就是光纤通讯!检修取得了突破性进展。
下午,大家对各光纤接头进行彻底清洗,以降低损耗。绞车间的温度高,炜哥和我在那里耐心地做着清洗工作,不一会儿就满头大汗,我们笑称这是蒸桑拿!
同时,在炜哥的建议下,王俊珠和于彦江他们几个将3根光纤重新焊接。光纤戏如发丝,在陆地上焊接光纤尚且不易,何况还在左右摇摆前后颠簸的船上。看着炜哥在那全神贯注地剥光纤,刘助理打趣他,粗人也能干细活呢!刘哥(刘碧荣)、老中医(吴诚强,技术工人)、黄宁和于胖子(于宗泽,工程师)也过来帮忙,我们用了整个下午的时间才完成3根光纤的重新熔接。
但检测后发现,关键问题不在这里,一定是在铠装缆内部有损伤。这种情况下,炜哥向首席和助理请示,决定明天进行砍缆,重新制作承重头和接线盒。(胡波)
(二)
对初次执行大洋航次的科考队员而言,没有人完整的参与过光纤承重头的制做等整个流程,好不容易做好一个承重头,又发现裂痕,一波三折,他们能面对这一全新的挑战吗?
既然已经确定了砍缆,具体砍多少还是要有科学依据。
经过断点检测和衰减值测试,可以判断出电缆受伤的位置为大概20米处。为保险起见,我们在40米处砍断电缆。老中医开绞车,小董(董国强)也过来帮我们排缆,刘哥熟练地操作砂轮机一蹴而就。电缆砍断以后,我们剥出3号光纤进行焊接和衰减值测试,证明了砍缆的位置是正确的。
但在测试整个光纤通路的损耗时,仪器却显示光路不通!大家百思不得其解,最大的问题都排除了,却又在意想不到的环节出了状况。
大家又开始了新的排查,用四根光纤轮流连接检测,对各个节点进行测试,连接到浅钻设备试验……,最后,我们判断,应该是用于测试的光纤缆接头部位损伤。于是,赶在午饭前,大家再进行了一项重要试验,连接铠装缆,使用3号光纤连通了浅钻系统。这标志着我们离成功又近了一步。
下一步就是制作光纤连接设备的关键部位——承重头了。
为了确保承重头制作成功。后甲板组的几位同事也拿出自己的绝活,过来帮忙。例如,老许(许锦民,技术工人)先把光缆外围的铠装层钢丝拉直并用丙酮清洁好,老许做得很专业,每根钢丝弄得直直的、干干净净。吴诚强打绳结非常在行,就找来支架把承重头非常稳妥地固定住,这样,即使船摇摆,灌胶的时候,承重头也不会移动。黎俊强(技术工人)心细手巧,被炜哥点名负责凝胶的浇灌。光缆组的小伙子们则主要把握技术环节,对照说明书,确保每一个环节不出差错。说起做承重头,这帮小伙子也是第一次,所以,在做的过程中,要一边对照图片和视频记录。承重头硫化是晚饭后6:35开始的,各项准备工作做好后,硫化灌胶的过程也就十来分钟,但硫化的效果,则要等待6小时以上。晚上10点多,大家已经发现胶的表面有裂纹,心里都很不是滋味,因为按规范来说,没有裂纹才算成功。下一步该怎样处理,还得大家一起讨论并经过检验后再做决定。
第二天,决定重新砍缆、浇铸承重头。我们分析浇铸效果不理想应该是胶没有搅拌均匀。这次汲取了教训,在缆端钢丝的分布上也下了一番功夫,使之分布更均匀,附着力更大。有了昨天的演练,这次的砍缆、剥线、清理钢丝、固定承重头、灌胶完成得一气呵成,下午一点多就全部做好了。到下午3点左右,胶体基本凝固,看起来效果相当理想。
大家再一次对接线盒进行处理。专用的光纤剥线钳有些磨损,剥线的过程中多次发生折断,好不容易熔接好的光纤,船晃的时候稍微不小心又会碰断,大家费了九牛二虎之力才把全部三根光纤接好。四五个男人的手把持着这些细线,像捧着宝贝般的小心。
线路接好以后进行注油、打压、测试。加完绝缘油,我们满怀信心地接到浅钻系统上实验,正常。至此我们心中都长出一口气。(刘方兰、胡波)
(三)
每一个步骤都破费周折。就在准备进行拉力试验时,又发现视频信号短暂中断现象,小伙子们开始了新一轮的排查……
大家仔细检查了光电复合缆油箱,里面的气泡少了很多,可是却发现大如黄豆的混合气泡状物体在油箱中移动,同志们忙着分析原因,决定打开油箱重新补油。
油箱打开后,我们惊呆了。发现里面附着许多絮状的粘糊物,大家顾不得多想,马上清洗。之前的工作又从头来了。不仅要重新清理,还要对光纤缆进行重新布排。于彦江告诉我在测试时发现加入高压电后,视频经常出现不稳定的情况,他怀疑光纤焊点离高压源太近。既然打开油箱,正好可以一并解决。并由刘碧荣重新固定高压线;而我亲自上阵,布排光纤揽;胡波清洗光纤接头。一切都完成后,进行测试,发现2号光纤不通,这次我真的有点怀疑光纤缆没有布好。于是,重新拉直,调整。再次测试后,发现3根光纤全通了。
大家备受折磨的、忐忑不安的心终于落地了。我告诉弟兄们,接线盒原样不动,赶紧加入变压器油,加好油并排除了里面的气泡后进行测试。测试结果令人相当满意。
固定油箱,到晚上11点多了。再进行承重头拉力试验,又是2个小时,刘助理(刘方兰,首席科学家助理)安排马上结束综合物探测线,就近到设计测站做浅钻,测试很成功。(张锦炜)
(党委办公室 陈惠玲)

攻关小组在抢修光纤缆

检修光纤缆

张锦炜在剥光纤(粗人干细活)

砍缆制作承重头