挺进深海 挑战极限

上天、入地、下海，是人类探索未知领域的三个方向。2014年1月9～25日，中国首次300米饱和潜水作业团队在中国南海奏响了胜利的凯歌。6名饱和潜水勇士成功下潜300米深海进行作业，巡回深度达到313.5米，并把五星红旗插入海底，创造了我国饱和潜水作业新纪录，标志着中国深潜水技术作业能力跨入国际先进行列。1月25日，在深海作业、生活380个小时后，胡建、管猛、董猛、谭辉、罗小明、李洪健等6名潜水员，精神抖擞地跨出了饱和潜水系统的甲板居住舱。交通运输部上海打捞局局长沈灏满怀喜悦，在我国首艘饱和潜水支持母船“深潜”号上，代表中国救捞人自豪地宣布：“中国首次300米饱和潜水作业取得圆满成功。”
奋起直追
饱和潜水是技术含量最高的潜水作业方式，依托先进的生命科技和水面支持系统，通过氦氧混合气体，在加压舱内循环渗透，逐步加压，使潜水员在高压环境中，体液内的人工配置的惰性气体含量达到饱和，从而形成高压环境下，人体内组织内外的压力平衡，保证潜水员可以在数百米水深的高压环境中生存和从事水下作业达到数十天。当水下工作结束时，潜水员在减压舱经一次性减压后出舱，这种饱和潜水方式，将大大提高潜水作业效率。它可使潜水员长时间直接暴露于高压作业环境中，被广泛运用于水下大深度救援、海洋施工与作业、水下资源勘探、海洋科学考察，以及军事等领域。
饱和潜水技术与宇航技术地位同等，目前只有少数国家掌握。法国饱和潜水实际作业深度已突破600米，美国饱和潜水纪录已达到723米。另有6个国家达到了400米饱和潜水作业的水平，其中，2008年日本已下潜到海底450米，成为当时亚洲第一。
由于设备技术等原因，我国饱和潜水长期以来停留在模拟试验阶段。在我国南海、东海石油开发领域，饱和潜水作业长期由外国公司垄断。上世纪70年代的“阿波丸”打捞工程（最大潜深69米），2004年“黄河小浪底”救援打捞（61米水深），严重受制于空气潜水的种种限制，潜水作业效率低下。
救捞体制改革后，上海打捞局加快研发饱和潜水作业技术，还积极争取交通运输部的支持，由当时的科研所自行修复了200米饱和潜水设备。这套设备于1983年从法国引进国内，进行过数十次常规氦氧混合气闭式钟深潜水作业。1995年由上海打捞局购进，由于当时没有作业技术和市场，只能锁之“深闺”十余年，设备已锈蚀严重。技术人员完全依靠自己的技术力量，对液压起吊系统、电路连接系统、环控系统、气水管路连接系统、热水机系统和两个集装箱布置系统的主要部件进行了“大换血”。2006年9月完成设备的大修并获得了CCS颁发的“200米饱和潜水系统入级证书”。2007年至2009年间，对该套设备在使用中发现的问题以及第三方根据国际规范检验提出的意见进行整改，加装研制了高压逃生设备系统。
饱和潜水作业队伍由潜水总监﹑潜水监督﹑潜水员﹑生命支持员﹑设备支持员等组成。为了满足饱和潜水作业的需要以及市场规范化要求，上海打捞局着手建立一支饱和潜水作业队伍。
机会总是留给有准备的人。2006年8月，南海番禹油田由于突发原因，发生了立管破裂的紧急情况，需要紧急更换。从2006年9月开始，上海打捞局首次运用自主研发的200米饱和潜水技术以及设备，在风大浪高的南海，开始了我国潜水史上最具有挑战性的时刻。金锋、储永林、徐震涛、张伟平、胡建、沈峰等6名饱和潜水员在南海番禹工程作业中下潜103.5米，成为我国首批潜水勇士。工程历时三个月零四天，创造了在冬季FPSO布解脱的条件下完成禹油田立管更换作业的先例。这是一次成功的探索，实现了中国首次氦氧饱和潜水作业“零”的突破，改写了中国饱和潜水的历史，形成了我国200米饱和潜水作业能力，把我国的水下援救打捞能力提高到200米水深。同时催生了CCS第一个饱和潜水规范，制定出我国第一部国家深潜水标准。
此后，我国饱和潜水作业深度被不断刷新。2007年，上海打捞局先后完成南海新西江、新文昌油田水下膨胀弯测量及部分管道的清管工作，饱和潜水最大作业深度124米。2009年完成相关200米饱和潜水作业的3个国标、9个行业标准的编制，形成了成套的《200米饱和潜水作业程序》文件，引进了300米饱和潜水装备。2011年又研发出成套《300米饱和潜水作业程序》，饱和潜水作业技术等标准体系再一次实现了突破。同时建造了具有DP2级作业能力的支持母船。2013年，上海打捞局成立深潜水技术研发中心，开始了迈向更高目标的深潜水技术研发。依托“深潜”号工作母船，以及自主研发的饱和潜水技术的完整性、可靠性和可操作性，2013年5月，上海打捞局饱和潜水员张伟平等成功潜至198米水深，完成南海流花气田开发项目水下作业，再创我国饱和潜水新国家纪录。
2013年12月，上海打捞局向研发团队下达了在南海海域开展300米饱和潜水作业的任务，奏响了挺进深海、向世界饱和潜水高峰冲击的冲锋号。
“集结号”吹响
本次作业是采用安装在“深潜”号上的饱和潜水作业系统，通过饱和潜水作业方式，潜水员在水下300米处观察测量，验证“深潜”号140吨海工吊机在一定气象情况下的升沉补偿功能。
一切检查、调试工作准备就绪。1月9日上午，交通运输部救助打捞局局长王振亮与上海打捞局局长沈灏一起登上“深潜”号，为出征深海的6位潜水勇士胡建、管猛、董猛、谭辉、罗小明、李洪健壮行。他们是在40名自愿报名参加此次作业的潜水员中，按照体格检查、心理测试、体能训练、适应性加压锻炼等程序，严格筛选出来的，还选拔了4名备用潜水员。冲击世界潜水技术高峰的这支队伍，平均年龄仅29岁。除了1978年出生的李洪健外，都是清一色的“80后”，都有100多米水深的饱和潜水作业经历。
下午1时，6名饱和潜水员依次迈进了饱和潜水系统的甲板居住舱。长11米、宽3.8米、高3.5米的甲板居住舱，这是中华儿女征服海洋、行走深海的主战场。
“300米饱和潜水作业加压开始！”控制室中，沈灏一声令下。生命支持监督金伟将载有6名饱和潜水员的甲板居住舱舱门缓缓关闭。按照规定的加压程序和速度，控制室工作人员向舱中开始注入氦氧混合气体加压，中国首次300米饱和潜水作业正式启动。
本次300米饱和潜水作业的实施将面临三个最难关口。在实施饱和潜水作业过程中，需要配置各种气体数量，以及根据配置要求去配制气体，这是呼吸气体配置制造的核心技术。通过在饱和潜水系统注入氦氧混合饱和潜水气体，人为制造出一个与300米深度的水下压力相当的环境，让潜水员通过呼吸调整，适应在高压环境下生存。由于此前我国实际饱和潜水作业的国家深度纪录为198米，而300米加压气体如何配置，潜水员能否承受，这一道关口能否迈出，决定后续一系列工作能否开展。
救捞专家叶似虬说：“常人平时生活在一个大气压， 300米深度相当于31个大气压，对潜水员的心理、生理等各方面都产生比较大的影响，大深度潜水的加压程序非常关键，加压也是面临的第一个难关。”
本次加压需要近2天时间，当加压进行约10分钟，仪表盘上显示压力达到水下5米深度时，潜水监督徐军林喊停。控制室工作人员问舱内的谭辉：“感觉怎么样？”“相当好！”谭辉对摄像头做“OK”的手势。徐军林说：“暂停加压，一方面可了解舱内潜水员身体状况，另一方面是为了检测舱室的密封性和线路，并更换充入舱内的氦氧混合气体浓度。”
时间一分钟、一分钟过去，甲板居住舱内的压力也在慢慢升高。水下10米、20米、50米、100米，仪表盘上的数字牵动着控制室中每个人的神经。舱内的6名潜水员都很平静，放松心情，有说有笑的，有的还不时地跑到舱内的深度表前看深度，然后跟大家报告一声。
每隔一段时间，生命支持人员都会与舱内的潜水员通过对讲系统进行交流，了解他们的身体状况和感觉，并做好记录，同时还在特定的加压深度设置“平台期”暂停加压，待潜水员的身体逐渐适应高压环境后，再进行后续的加压。
加压到200米之前，加压舱内的潜水员与常压下的感觉差不多。加压到200米之后，呼吸阻力变大了。原本只需鼻子呼吸就可以了，到后来需要口鼻一起呼吸才行。人的关节也变得越来越紧，动作幅度不能太大。舱内温度即使波动0.5摄氏度，人体的反应也会非常敏感，有忽冷忽热的感觉，饭菜等食物口感不佳。随着加压的继续，感觉越来越疲劳，很困很想睡觉。这些变化和措施在加压方案中都有明确，他们相信程序的可靠性和可操作性，他们信赖身后的指挥和保障团队。这些困难在深潜勇士面前根本算不上困难，征服海洋才是他们的梦想。大家早有心理准备，始终保持清醒状态，加压工作在安全有效中推进。
“身体情况怎么样？”
11日上午，甲板居住舱加压达到预定的300米居住深度，总指挥郭杰立刻通过控制室语音系统与舱内队员通话。舱内响起阵阵欢呼声，参加过2013年5月水下198米饱和潜水的谭辉笑着答道：“很棒，比198米那次感觉还要好。”
“其他队员怎么样？”郭杰问。
管猛说：“总体感觉良好，就是关节有压缩感。”
“别担心，这是高压引起的正常反应，这是人体需要适应的过程。”郭杰指示，“你们互相之间多关心，好好休息。”
“300米到了，OK.”
胡建等6名潜水员按捺不住心中的激动，兴奋之情溢于言表，对着监控摄像机镜头挥手致意，通过纸笔和控制室工作人员共同分享加压成功的喜悦。
此刻，6名潜水员身上承受的是31个绝对大气压，相当于身体每立方厘米要承受30公斤的重量，他们首次承受水下300米压力，身体状况良好。
生命保障
饱和潜水是一个系统的作业过程，集聚集体智慧。任何一次饱和潜水作业，不仅有潜水员、潜水总监、潜水监督，而且有负责发电机、空压机，液压系统、生命支持系统、医务保障、后勤保障等各方面人员的参与，是一个极为完整的综合系统，任何环节的失误都会造成无法挽回的损失甚至威胁生命。在现场总指挥郭杰和潜水总监金锋的组织下，潜水监督、设备管理维护和生命支持人员、饱和潜水员、“深潜”号船员等各参战人员，在技术、设备、人员、后勤等方面精心准备，通过严密的组织实施，各负其责，密切配合，确保作业任务的安全完成。
除了控制室以外，饱和潜水作业还涉及了设备支持等环节。在深海作业，维持和控制好潜水员的体温是饱和潜水作业的第二个关口。深海区的海水异常寒冷，潜水员所处环境的氦氧混合气体中，氦气的导热性是正常空气中所含氦气的7倍，通过潜水员体表和呼吸，会带走潜水员体内的热量。尤其在300米这样的大深度下，带走的热量会更多，需要用热水服供暖来保持潜水员的体温。如果潜水员体温不能维持，将会有生命危险。
叶似虬老专家说；“尽管采取了穿热水服来帮助潜水员维持体温，另外对潜水员的呼吸气体进行加热，但是毕竟是在300米的深度，需要保证这些措施能满足和抵消这个大深度氦氧混合气体所带走的热量。”
“我们根据潜水员的实时体感温度进行水温调节，还有设备保障方面的工作，设备管理人员要昼夜维护机器运转，其他各部门人员随时应对各种情况。虽然都是幕后的事，但性命攸关。”从潜水员进舱加压到现在，已连续工作了近30小时、双眼布满血丝的设备监督吉富说。
晚餐时间到了，控制室工作人员在连接生活舱的递物筒中，放上耐高压材质饭盒盛放的晚餐。关闭递物筒的门盖，打开充气阀门，等到递物筒内的压力与生活舱内压力持平后，舱内潜水员打开递物筒另一侧门盖取食进餐。
潜水员的晚餐严格按照作业程序要求配备，有牛排、海参、甲鱼、石斑鱼、菠菜、蓬蒿、银鱼羹，非常丰富。这是专门负责料理队员饮食的主厨钱黎为队员们准备的当日晚餐。钱黎说：“高压舱内身体消耗量大，每顿要给队员们配备高蛋白、高热量、高能量食物。加压到水下100米深度后，潜水员的咀嚼能力很受影响，食物容易黏在牙齿上，吃东西也没什么味道，需要为他们多加点调味料。”
驶向南海
1月10日下午6时，随着一声雄壮的汽笛声，“深潜”号缓缓离开深圳赤湾码头，驶向南海海域指定地点，开始中国首次深海300米饱和潜水作业之行。
“深潜”号是我国首艘自行建造的300米饱和潜水工作母船，于2012年8月交付使用。船上独特配置了动力定位2的5套定位参照系统，适用于潜水、水下水面及多目标跟踪等多种工况作业，能在复杂海况下不用锚泊自动将船定位在指定水面，其定位精度达到30厘米。最大亮点是配置了一套300米饱和潜水系统，最大工作深度可达水下300米，集生活舱、过渡舱、逃生舱、潜水钟、生命保障系统于一身。
此外，船上140吨主动式海浪升沉补偿吊机，进一步保障了潜水打捞作业的安全和效率，即使在受风浪影响、船舶摇摆剧烈的情况下，吊钩也能保持上下平稳。该船配置了饱和潜水月池和ROV工作月池，配有防横倾装置，在大风浪中保持平稳进行潜水和其他作业，进一步保障了潜水打捞作业安全和效率。该船还具有抢险救援、潜水打捞、水面消防救助以及海洋工程等作业能力。
冬季南海的天气比预想的还要恶劣，海面东北风7级阵风8级，3～5米的涌浪。经过17小时的航程，1月11日11时50分，“深潜”号抵达北纬20度35分、东经115度18分，距离大陆160海里的南中国海指定作业海域，通过先进的动力定位功能稳定了船位，等待作业的指令。
11日下午2时，在控制室潜水监督的指挥下，按照程序和设备检查表要求，舱内的6名饱和潜水员通过过渡舱进入潜水钟，依次检查了潜水钟内的阀门、灯光、气体回收系统等设备情况，为正式载人下潜前的空钟试放做好准备。
11日晚5时，用于导向潜水钟的2吨导索压重率先被放入海下300米处。30分钟后，潜水空钟与甲板居住舱分离，潜放入水。晚7时15分，潜水钟收起与甲板居住舱对接完毕。潜水钟的吊放系统、压力系统、供气系统、照明系统测试正常，整个饱和潜水作业岗位人员操作熟练，配合默契，全船上下为潜水员下潜深海300米做好了充分的准备。
决战深海
1月11日深夜，牢牢定位在指定位置的“深潜”号上灯火通明，驾驶台人员加强瞭望，监视船位；机舱间机声隆隆，岗位人员密切监视设备运转；船甲板上安装着饱和舱和潜水钟等300米饱和潜水设备系统；不足10平方米的饱和潜水系统控制室中气氛严肃紧张，身穿橙色工作服的各岗位人员的对讲机里，指令声此起彼伏，潜水员下潜前的各项检查准备工作正在紧张有序进行。
当晚11时40分，控制室工作人员把潜水钟与甲板居住舱的连接通道加压到居住深度，平衡潜水钟与甲板居住舱压力；胡建、管猛、董猛3人从甲板居住舱经连接通道进入潜水钟，关闭潜水钟和甲板居住舱连接通道的门，潜水钟加压密封，连接通道的压力降到零；工作人员打开潜水钟吊放系统的连接，锁紧卡环。
1月12日零点，总指挥郭杰一声令下，潜水监督指挥放钟，潜水钟与甲板居住舱成功分离，载着胡建、管猛、董猛3人组成的第一钟缓缓潜放入海。3名中国饱和潜水员以勇于担当、敢于实践的豪情，叩响了通往300米海底世界的大门。
“下放速度可以承受吗？钟里感觉怎么样？”
控制室操作台旁的潜水监督唐燕忠，不时通过语音系统与钟内的3名潜水员对话。
“慢一点，有点晕眩。”胡建对着摄像头说。
“好的！操作人员放缓潜水钟下放速度。”唐燕忠立刻举起对讲机指挥。
1月12日零时50分，潜水钟缓缓潜放到300米深海。
平衡潜水钟与外界水压后，胡建打开了潜水钟的底门，在管猛和董猛的协助下开始着装。此时，从监控系统传回的声音中，胡建说话的声音并不是很清楚，但“呼呼呼”的呼吸声音非常清晰厚重，这就是饱和潜水作业面临的第三个关口——呼吸关。
叶似虬老专家说：“常人平时生活在一个大气压的环境中，人的呼吸不会遇到什么阻力。但是呼吸阻力和环境压力是成正比的，在31个大气压的环境下，呼吸阻力将增加到31倍。这时人的呼吸就很费劲，所有的力气都花在呼吸上了。潜水员在300米的水下，不但要呼吸，还要完成作业，难度超过想象。”
由于300米的水深，31个大气压的压力，潜水钟内的人好像被绑着，感觉关节都被挤压到一起了，做动作施展不开，平常胡建在100米水深着装只需15分钟左右就完成了，在300米水深的环境下，带有暖水系统的潜水服，重约20公斤的两个氦氧混合气体应急钢瓶，以及重约15公斤的潜水头盔……仅是戴头盔就耗费了10多分钟，管猛和董猛至少花了30分钟才帮胡建完成着装。
“钢瓶和头盔都非常重，但在300米深的海底，没有这样的重量又压不住浮力。”在监视器前的潜水总监金锋时不时发号施令，“快打开充水系统，让浮力帮胡建一把，减轻些他的负担。”
12日1时40分，带着行走深海的梦想，穿戴完毕的胡建以大无畏的精神，从潜水钟毅然跨出了我国潜水历史上具有重大意义的一步。
300米的深海，海况莫测，潜水员的体温维持受到了严峻考验。强劲的海流把胡建潜水衣内的大部分热量带走，感觉冰冷；同时海流也冲开了胡建佩戴在肩上的气瓶搭扣。在监视器密切监视现场情况的金锋马上指示，让胡建返回了潜水钟内。300米的深海重压重重，水流、体温、呼吸阻力等水下环境造成的影响消耗了胡建的大量体力。潜水员在水下开展大深度作业的难度如此之大。
2时22分，管猛着装下水。摄像头传回的画面，可以清楚地看到他拉着潜水钟外的保护杆慢慢下到300米深海，站到了压重块上。几分钟后返回钟内。
“水流实在太快，感觉有点冷，人站在压重块上晃动，拉不住。”管猛说。人类征服自然的脚步显得如此艰难。
“潜水钟再往下放3米。”总指挥郭杰和潜水总监金锋根据两人的下潜和水流等水下情况，及时调整了潜水钟深度、潜水员体温维持等方案。3时33分，董猛完成着装后，从潜水钟出潜下潜，开始深海巡游。
“300米的海底，我们来了，多年的梦想在这一刻实现。”双脚到达海底的那一刻，董猛激动万分。
这是一次成功的深海探摸，更是一次精彩的海底游走。控制室深度指示显示：313.5米。董猛，代表中国救捞人，创造了我国深海下潜新的深度纪录。
12日4时29分，董猛完成深海探摸巡潜，拉着连接身体与潜水钟的脐带，慢慢返回到钟内，关闭潜水钟底门，潜水钟加压密封。
12日5时9分，载有胡建等3人的潜水钟提升出水与甲板居住舱对接，连接通道加压到居住深度、平衡潜水钟与甲板居住舱的压力，打开潜水钟和甲板居住舱连接通道的门，3人安全返回甲板居住舱。至此，作业总指挥郭杰通过央视媒体，对外宣布：“交通运输部上海打捞局圆满完成中国首次300米饱和潜水海底出潜作业，巡回潜水深度达到313.5米！”
12日7时25分，潜水钟搭载谭辉、罗小明、李洪健等3人组成的第二钟与甲板居住舱分离入水。在8时39分和8时58分，谭辉和罗小明相继从潜水钟出潜，下到313.5米的海底。到达了国人之前从未到达过的海底世界，两人很骄傲、很自豪，激动地挥舞着手中的五星红旗，利用头盔上自带的摄像系统记录下了中国潜水员“实现梦想的幸福时刻”。
根据潜水监督的指挥，两人找到了吊机测试的重块，从多方位进行观察、测量140吨海工吊机在300米水深处的负载稳定等功能。检验人员通过两人的观察、测量的数据报告，得出结论：在7～8级风力、浪高3米、流速每秒1.2米的海况下，吊机吊重的升沉补偿功能可以达到±5厘米的精度要求，重物在海里上下浮动时相对海底的高度变化在10厘米之间，比件提出的精度还要好，检测任务胜利完成。
12日10点54分，肩负着13亿中国人的殷殷期待，潜水员李洪健最后下潜，将鲜艳的五星红旗深深地插入到了313.5米海底。
此时此刻，控制室内响起了阵阵欢呼。潜水总监金锋情不自禁举起了矿泉水瓶与仍在水下300米潜钟中待命的谭辉和罗小明“举瓶祝贺”，共享成功的喜悦。
12日 12时46分，圆满完成任务的谭辉、罗小明、李洪健3人搭载潜水钟安全返回到甲板居住舱对接完毕。
12日下午，获悉喜讯的交通运输部部长杨传堂专门发来慰问电，代表交通运输部致以热烈的祝贺，表示本次300米饱和潜水测试成功，标志着我国深潜水作业能力进入国际先进行列，实现了交通运输海上应急处置和服务保障能力新的重大跨越。国务院马凯副总理在杨传堂部长代表交通运输部递交的报告中作出了“可喜可贺、再接再厉”的批示。
6名潜水员从1月14日起，开始了长达十多天的安全减压，使他们有足够的时间来调整适应，从水下300米的居住深度减压到水面常压状态。
凯旋而归
1月25日，天空晴朗，停靠在深圳赤湾码头的“深潜”号甲板上人头攒动，大家都在迫切地等待6名潜水勇士的出舱。
上午9时，当生命支持监督金伟缓缓打开完成减压的甲板居住舱舱门，一股淡淡的氦气味瞬间溢出。第一个准备出舱的胡建禁不住内心的激动，挥舞着手上的国旗，向在舱口等候的人们问好。
“大家先静坐5分钟，然后一个接一个按作业顺序慢慢出舱。”郭杰叮嘱道。
由于舱内加压的气体是氦氧混合物，有别于空气中的氮氧混合物。因此，在打开舱门后，要给潜水员一些适应的时间。
时间定格在9时05分，执行我国首次300米饱和潜水作业，在历经11天的减压后，6名饱和潜水员依序开始出舱。胡建第一个跨出舱门，之后管猛、董猛、谭辉、罗小明、李洪健，个个精神抖擞。张洪林队长和郭杰总指挥在舱口等候出舱人员，工作人员上前搀扶，“深潜”号船员向6名潜水员献上鲜花。全国海员工会，交通运输部科技司、规划司、政法司等上级领导，在王振亮局长和沈灏局长的陪同下，迎接凯旋而归的6名潜水勇士。
更高目标
中国在挺进深海的伟大征程中已经冲破难关，掌握了300米饱和潜水技术。同时，也意味着我国的饱和潜水能力已经覆盖渤海、黄海、东海的所有经济海域以及南海部分经济海域，完全可以依靠我们中国人的力量来应对海底应急突发事件、海洋工程，完成水下300米深度完成各种复杂的水下安装、抽油、抢险打捞等任务。
饱和潜水技术的发展是一个国家综合实力的体现。我国要真正做到国际领先，还必须不断跨越，要在饱和潜水作业的四个要素，即作业技术、系统设备、人才队伍、支持母船上有新的提升和创新；要开发和掌握500米饱和潜水全套技术，争取在500米饱和潜水关键和核心技术上取得重大突破。
（据交通运输部上海打捞局提供材料）