可單/雙打撈且一船多用的方法及系統設計

摘 ?要：國內單邊抬浮力最大的打撈工程船，也可實現雙船并列聯抬，具有四點錨泊定位和DP動力定位功能，強大的壓載調載系統和良好的穩性裝載能力，國內首次采用在甲板上布置液壓拉力千斤頂作為產生打撈抬浮力的方法，在沒有打撈任務時將液壓拉力千斤頂及配套的導纜滾輪和基座可以拆卸后可以進行模塊及其他超大件貨物運輸。

關鍵詞：單邊抬浮力;雙船聯抬;快速調載;超大件運輸

0 引言

隨著海洋及航運市場的的快速發展，我國對沿海港口通航密度增長，船舶大型化趨勢明顯，海洋開發作業工程增多。在重要航道和海區海區發生船舶及海洋工程設施沉沒阻礙航事的風險日益增加。受沉船（沉物）形狀、形態、尺寸大小不一以及沉沒水域的水深、地質狀況不同等因素制約，利用傳統的起重、浮筒等打撈方式進行打撈清障都有其特定的使用范圍，且傳統打撈方式在打撈重大、尺寸下的沉船或船體殘骸時還存在著技術瓶頸和能力不足。因此交通運輸部救助打撈系統“十二五”規劃重點中要求設計建造12000噸單邊抬浮力打撈工程船，根據雙船配合工作的全新理念，兩船成對協調作業的最大打撈抬浮力可達到24000噸。

1 單邊抬浮力及雙船聯抬打撈

我司建造的12000噸單邊抬浮力打撈工程船，本船甲板上裝有強力牽引裝置，為了保證打撈過程中的單邊受力時的穩性，具有強大的壓載水調節功能，本船共有45個壓載艙，配備6臺壓載泵，在艏部機艙和尾部泵艙內分別布置3臺，日常4用兩備，其中一個發生故障時，其他5個任何一個都可以代替其進行壓載水調載， 4小時內可以將全船壓載水置換完畢（見圖1），并布置一套壓載水處理裝置，為了使調載能力迅速準確，設計配置了先進的閥門遙控和液位檢測系統，并和打撈系統進行相互關聯，在甲板控制室可以通過計算機機進行監控和控制（見圖2）。本船壓載水系統及壓載水艙透氣系統采用大口徑PE管，是一種全新的非金屬材料，制作、安裝、焊接工藝與常規鋼質管不同，工藝技巧要求很高，但對減輕空船重量，提高船舶的抬浮打撈能力有顯著效果。本船的壓載工況有三種：航行工況、打撈工況、超壓載工況，本文著重論述打撈工況，打撈工況時又分為：空船打撈工況、100%油水打撈工況、50%油水打撈工況、10%油水打撈工況，不同打撈工況下又分出了不同打撈力需求下的壓載狀況，共計27種，涵蓋范圍很廣。

每條船在甲板上可以布置11組液壓千斤頂打撈設備，一舷布置千斤頂，另一舷則布置滑輪滾輪組（見圖3），打撈設備布置靈活。當沉物所需打撈力大于12000噸時，就需要兩條船聯抬打撈，這時如果一條船用右舷打撈時，另一條則為用左舷打撈，故主甲板、內底、外底、縱艙壁均采用縱骨架式，設計時甲板結構設計成左右對稱，并能滿足液壓拉力千斤頂及配套的導纜滾輪和基座在左右舷都可以互換布置，每組打撈設備均布置在強框架或艙壁位置。

對于淺水區域打撈作業可以采用四點錨泊定位，在艏艉甲板各布置了兩個定位系泊錨機（見圖4），可以通過駕控臺遠程控制，也可本地操作，錨泊定位系統具備自動計算、平衡錨泊纜繩長度和張力的能力，使船舶在作業時，不會因為風向和流向的影響發生位置偏宜。停泊工況時為了節省能源，這時電力分配會自動調整為由設計布置的停泊發電機供電，并通過400V配電板配電。

在潛水區域可以進行單船作業，例如其他船舶由于擱淺或觸礁，導致傾斜側翻后，可以用單船布置的千斤頂及滾輪組等裝置先把翻船拉正（見圖5）。

深水打撈時采用DP-1系統進行船舶自動動力定位，動力定位時由3臺主發電機供電，通過690V主配電板配電，整個DP系統由測量系統、控制系統、JOYSTICK系統、動力系統、推進系統組成，該系統按照歐洲北海的海況進行進行設計，抗風、抗浪干擾和自動定位能力很高（圖6、7）。在艏部安裝了2套管隧CPP側推裝置，尾部安裝了2套全回轉電力主推進裝置，通過測量和控制系統可以實現4種推進組合方式的動力定位，組合方式分別為：2套艏管隧側推+2套艉主推、2套艏管隧側推+1套艉主推、1套艏管隧側推+2套艉主推、1套艏管隧側推+1套艉主推，所以實際打撈定位時可以根據當時實際水深和海況選取最經濟的方式。

在淺水區域將翻船拉正后及在深水區域打撈時，需要雙船并排進行聯抬打撈作業。將提升千斤頂固定在打撈工程船一舷甲板上，構件夾持器則自由放到打撈工程船的另一舷甲板位置上，兩構件用柔性鋼絞線連接，沉船過底鋼絲兩端分別與兩船相鄰兩舷的構件夾持器連接。當千斤頂在緊錨狀態下伸缸，就可以帶著鋼絞線移動，鋼絞線帶連接器、鋼絲繩移動，同時就會帶動沉船上移（見圖8）。所有的千斤頂及液壓泵站等都能在甲板控制室通知計算機進行同步控制和單獨調整控制，沉船或物打撈上浮后，兩船并列同步航行，將其運輸到近岸指定區域。

2 模塊及超大件運輸

為了節省資源將本打撈工程船的作用發揮到最大，本船被設計成當沒有打撈任務時，也可以進行模塊及超大件運輸營運。

如果本船僅具有打撈功能，那么在沒有打撈任務時，只能停靠在碼頭進行等待，但即使船舶停靠在碼頭也需要維護保養費用，得不償失，因此本船在設計之初就將本船設計成兼有模塊和大件運輸的能力，為了實現這一功能，總體、結構、舾裝、管系、電氣的設計就要同時滿足兩種功能的需求，而且也要易于實際運營操作，因此設計之初對于本船的強度、穩性就按照滿足打撈和模塊大件運輸來計算的，穩性及結構強度既能滿足打撈時船寬方向的彎矩和抗橫傾能力，也能滿足運輸模塊大件時所需甲板載荷強度和穩心高度要求，壓載水調載能力既能滿足打撈作業時快速調載能力，也能滿足模塊大件從船側或船尾上船的調載及穩性要求。為了便于打撈和運輸功能的轉換，甲板上千斤頂及滾輪組等打撈設備與基座都是螺栓連接，其基座與甲板焊接的地方都是加厚板并有墊板保護，避免重復焊接對板材和強度有損耗。當運輸模塊大件時艉部甲板上的定位錨機設備同打撈設備一樣也可以從甲板上拆卸后儲存到庫房中，等到再有打撈任務時再進行安裝，為了節省拆卸回裝工作所有電纜、管系都與甲板下的電纜、管系設計成了活絡可對接拆卸接口。經過這樣考慮周全的設計，本船不僅具有打撈的功能也具備了模塊大件運輸的能力（見圖9），而且兩種功能轉換起來十分方便。

3 結語

顯而易見，隨著現役船舶噸位的不斷提升，打撈沉船的噸位也在增大，沉船打撈呈現出向大噸位發展的趨勢，并且隨著海上經濟活動的增長，航運、海洋開發等活動海域不斷擴張，使沉船打撈也向著遠海大深度方向發展，國內常用的沉船打撈方法和工藝還停留在傳統水平，能滿足的打撈水深較淺和打撈需要的時間也較長，由于打撈能力不足，發生“一船沉沒、全港癱瘓”的概率提高，這就要求搶險打撈技術必須向大噸位、大深度、信息化、智能化方向發展和提高，大深度和超大深度潛水打撈技術和裝備是當前搶險打撈領域發展的重中之重。

利用液壓鋼絞線同步提升技術，通過兩艘專用打撈工程船，配合拉力千斤頂進行聯合作業，可有效解決傳統方式的不足，滿足在深水區域打撈作業的需求，并且通過多功能的設計理念，實現了一船多用，不僅為我國大噸位、整體打撈能力提升提供了一條新的途徑，也為如何避免產生船舶資源閑置提出了好的設計參考實例。

參考文獻：

[1] 饒森.上海佳豪船舶工程設計股份有限公司.國內首艘抬浮力打撈船結構強度分析2015[M].船舶與海洋工程，2015.

[2] 中國船級社. 鋼質海船入級規范2012[S].

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[4] 王祖溫.大連海事大學.救助打撈裝備現狀與發展 2013[M].機械工程學報，2013.

作者簡介：

梁慧君，性別：男，1979年7月28日出生，籍貫：山西省原平市。學歷：本科學士。職稱：工程師，研究方向：船舶與海洋工程設計建造。單位：大連中遠海運重工有限公司。

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