張鵬翀 李勤榮


【摘 要】 為更明確大型抬浮力打撈工程船的應用前景,概述打撈工程船分類,從打撈作業和市場經營兩個角度對大型抬浮力打撈工程船的應用需求進行分析。得出結論:抬浮力打撈是傳統打撈方式的有力補充,大型抬浮力打撈工程船通過液壓千斤頂提升技術能夠有效提高大噸位沉船打撈能力,同時,大型抬浮力打撈工程船在大型貨物運輸和海洋工程領域也擁有較好的市場前景。
【關鍵詞】 抬浮力打撈;沉船;液壓千斤頂;海洋工程
0 引 言
大型船舶具有自身油艙裝載燃油多、所裝載的貨物品種多等特點,一旦在海上遇險或沉沒將對海洋環境造成威脅,而大型打撈船是降低海上遇險船舶或沉沒船舶對海洋環境污染的必要和有效救助裝備。從搶險打撈的能力和技術水平來看,在應對自重大、尺寸小、結構破損嚴重、內部貨物無法完全清除的船舶和船體殘骸時,傳統打撈方式還存在著許多不足,而拉力抬浮技術則是對傳統打撈方式的有力補充,多種打撈方式緊密配合能夠全面提高打撈能力和打撈效率。從國家有關規劃布局來看,為應對海上突發事件向大型化和深海化發展的趨勢,到2020年海上沉船整體打撈能力將由8萬噸級提高至10萬噸級,而大型打撈工程船的建造能夠有效解決搶險打撈業務對大型打撈裝備的迫切需求。
1 打撈工程船類型
深水海域的大型船舶打撈是一個復雜的綜合打撈過程,往往需要起重船、潛水工作母船、抬浮力打撈工程船等的聯合作業來實現。
1.1 起重船
起重船主要用于整體起浮難船,以實現快速打撈。起重船分為半潛式起重船和單船體起重船,我國目前只有單船體起重船,分自航式和非自航式兩種。以大型起重船為主的船舶打撈方式與以打撈浮筒為主的船舶打撈方式相比,前者的打撈速度比后者高3倍左右,打撈深度比后者提高到40 m以上。目前世界上全回轉起重船最大起重能力已達 t,國內最大自航式全回轉打撈起重船的起重能力為 t。
1.2 深潛母船
深潛母船主要用于支持潛水員的深潛水作業,對水下沉船進行探摸、封堵、電焊和電割、穿引鋼纜等作業。采用深潛母船打撈作業,既可以大幅提高打撈作業深度,又可以大幅增加潛水作業時間,從而提高打撈作業效率。上海打撈局的“深潛號”深潛母船集生活艙、過渡艙、逃生艙、潛水鐘、生命保障系統于一體,裝備有支持300 m飽和潛水作業系統,可支持3名潛水員同時進行潛水作業。
1.3 半潛船
半潛船主要用于大型船舶的搶險打撈、破損船舶的裝載和調遣,也用于海洋石油和天然氣勘探開采中所需的大型海上裝備、大型船舶、艦艇的運輸。采用半潛船打撈作業是國際上近幾年興起的新型打撈技術,可以提高打撈的效率,縮短打撈工期。我國交通運輸部廣州打撈局的“華海龍”號和“華洋龍”號半潛船的載質量分別達到了3萬t和5萬t。
1.4 插樁式母船
插樁式母船主要用于打撈作業現場的設備吊運、小型沉船整體打撈、大型沉船輔助打撈、沉船的貨物卸載和艙內存油卸載,以及現場作業人員的生活支持等,也能用于海上風電設施運輸、吊裝等海工市場。由于采用海底插樁定位方式來固定船舶,該型船能夠在沿海涌大、流急的海域進行作業。目前我國首建大型插樁式打撈工程船已經完工。
1.5 抬浮力打撈工程船
抬浮力打撈工程船主要用于對難船的整體托舉起浮、吊撈和裝運。大型抬浮力打撈工程船具有與半潛船類似的寬敞平整的作業甲板,既能滿足打撈作業對甲板的要求,又能滿足對大型結構物裝載及運輸的要求。當起重船或浮筒打撈作業無法單獨完成大噸位沉船打撈時,大噸位抬浮力打撈工程船可以采用抬浮作業方式完成打撈作業。我國交通運輸部煙臺打撈局的“德渤2”號和“德渤3”號、交通運輸部廣州打撈局的“華興龍”號和“華盛龍”號均為1.2萬t抬浮力打撈工程船。
2 大型抬浮力打撈工程船的打撈應用需求
我國應急搶險打撈的專業隊伍以交通運輸部下屬的3個打撈局為主,面對沉船大型化、作業整體化、需求多樣化的情勢,打撈系統已經初步具備了8萬~10萬噸級沉船的打撈能力,但距離全面提高我國沿海打撈能力的目標依然任重而道遠。
2.1 打撈業務需求
隨著社會經濟和技術水平的不斷發展,打撈裝備的能力也在不斷提高,已經由早期依靠浮筒打撈的單一作業模式逐漸發展成依靠大型裝備進行整體打撈清障的現代模式。現代打撈模式更加注重減少海洋環境污染、加快清障速度,且需滿足大噸位、大深度打撈的要求,因此需要更加大型的打撈工程船進行作業。與解體打撈、分步打撈等打撈方式相比,大型打撈工程船的整體打撈作業對海區環境污染少,作業周期相對較短。快速高效的整體打撈作業對大型抬浮力打撈工程船的需求是剛性的,因為采用大型抬浮力打撈工程船打撈作業能夠有效避免重大油污事件的發生,有利于保護海洋環境資源。
2.2 打撈能力需求
為提升我國打撈系統的沉船整體打撈能力,加快推進大型水上搶險打撈裝備的建造,國家相關規劃中明確將2020年沉船整體打撈能力目標提高到10萬噸級。10萬噸級船舶的空船質量范圍見表1。
由表1可知,10萬噸級船舶的空船質量最小約1.6萬t,考慮到難船下沉后泥沙淤入以及海底對船舶的吸附力等因素,淤積泥沙與空船質量之比按35%計,吸附力系數按25%計,則實際所需抬浮力約為沉船空船質量的1.6倍,打撈10萬噸級沉船所需要的最小抬浮力為2.56萬t。只有建造大噸位抬浮力打撈工程船,采用液壓千斤頂等新型打撈技術并結合其他打撈作業方式,才能夠加快全面實現10萬噸級沉船整體打撈能力的目標。
2.3 打撈技術需求
當前我國救撈系統中普遍采用的沉船打撈工藝或方法是封艙抽水、壓氣排水、浮筒抬浮、起重吊裝、整體抬浮等方法的結合。早期單一依靠浮筒打撈的作業模式效率低、風險大、限制條件多,現在則以依靠大型裝備結合其他手段進行整體打撈和清障模式為主,各類打撈裝備發揮各自優勢,在聯合作業中相輔相成,既減少了對海洋的環境污染,也縮短了作業工期。