“重任1500”甲板驳改装为半潜驳浅述

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇“重任1500”甲板驳改装为半潜驳浅述范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：本文通过介绍甲板驳“重任1500”改造为半潜驳的工程，阐述了半潜驳船的性能特点和设计要点，为类似的船舶设计与改造提供参考。

关键词：“重任1500”；半潜驳；改装

中图分类号：U674.18 文献标识码：A

Abstract： This paper introduces the reconstruction of the deck cargo barge named ‘Zhongren 1500’ to semi-submersible heavy lift vessel and analyzes the performance and design of it.

Key words： Zhongren 1500；Semi-submersible barge；Reconstruction

1 前言

随着全球海洋经济的发展，半潜驳/船在进行海洋工程作业和重大件运输项目的优势日益明显和重要。

油田导管架、石油开采平台及配套海上结构物的下水；大型跨海大桥（桥拱）钢结构、集装箱桥吊的长距离运输；大型水泥沉箱、挖泥船、打桩船等工程船舶的远距离调遣；海洋石油导管架组件的“浮托法”安装工程等均离不开半潜驳/船。

为了满足海洋工程作业和重大件运输项目的需要，缓解半潜驳船紧缺的困难，盘活固定资产，提升装备竞争力，广州打捞局决定将“重任1500”甲板驳改装成半潜驳。

2 半潜驳/船的相关定义及特点

（ 1 ）半潜驳/船是一种具有较大甲板面积，首部和尾部有较高上层建筑（甲板 室或浮箱），专门用于在甲板上装/卸载体体积或重量很大而又无法分割的超大型结构物的船舶。在装卸作业或操作需要时，半潜驳/船除首楼和浮箱外，主甲板以下船体均可潜入水下呈半潜状态。

半潜状态：系指举升甲板被水淹没，仅依靠上层建筑、甲板室或浮箱提供储备浮力的状态。

举升甲板：系指承载货物并在装货物作业过程中被水淹没的开敞露天载货甲板。

最大沉深：系指半潜驳/船半潜作业状态下允许下潜到的最大吃水。

（ 2 ）半潜驳/船的主要特点：一是货物直接装载在主甲板上，没有货舱；二是船体设有压载舱；三是配有高效的压载水泵或压缩空气调载系统。能够迅速地调整压载水，改变船舶自身的吃水状态，直至主甲板沉没至水下或浮升至水面，达到下潜或起浮的目的，让体积庞大的结构物通过浮运的方式装上或下半潜驳/船。

（ 3 ）半潜驳/船的要求：宽敞的主甲板；较强的总纵强度、局部强度和甲板强度；较好的下潜稳性和航行稳性；较快的压/排载速度，以及可靠的阀门操控和压载舱液位监测系统；较大的沉深。

3 船舶改装概况

3.1 船型

原船是一艘建造于1994年7月的甲板载货驳，最大载重量为14 400 t，无限航区。改装后是一艘四岛式半潜驳，拖航最大载重量为13 570 t，下潜最大载重量为5 000 t，被拖航于无限航区并可在国内沿海航区进行半潜作业，最大沉深13.5 m。

船级CSA Pontoon Barge/Semi-submersible Heavy Lift vessel。

“重任1500”改装前后外形见图1。

3.2 改装前、后主要技术参数

改装前后主要技术参数，见表1

4 半潜驳/船设计要点

4. 1 结构强度

4.1.1 结构加强

原船是一艘有20年船龄的甲板驳，船体及舱内结构均已受到不同程度的腐蚀，在实施改装前首先需对原船结构进行各方面的评估。如甲板及舱壁测厚，确定船体板及舱内结构件更换的范围和数量。

另一方面，将甲板驳改装成半潜驳，船型已发生了质的改变，必须根据CCS规范中关于半潜驳/船的要求，对船舶总纵强度、横向强度、局部强度进行强度校核。对于不满足规范要求的船体结构，需要进行相应的改造和加强。例如如对腐蚀严重的甲板钢板、内底板进行局部更换新钢板；对不满足规范要求的船侧纵骨、纵舱壁水平扶强材、横舱壁水平桁材等，在其端部增加肘板，以减小纵骨、扶强材的跨距，或在原桁材上增加新的T型材，使其结构强度满足CCS规范要求。

4.1.2 强度计算

（ 1）半潜驳/船的总纵强度计算除了要满足CCS规范第2章的要求外，总纵强度的计算工况还应包含半潜驳/船的典型作业工况，其中应含有假定期望的最危险作业工况；

（ 2）横向强度计算要对船长范围内典型横向结构（应包括假定期望的最危险作业工况的横向结构）进行强度校核。同时还应考虑半潜驳/船的自重、被运输物体的最大重量、特定吃水下的外部静水压力及此吃水时半潜驳/船举起被运输物体最大重量对应的均布压载水的内部静水压力等载荷的作用；

（ 3）对需拖航的非自航半潜驳，还应进行拖航强度计算和拖航阻力计算，拖带设备布置处的结构要相应做局部加强。

4. 2 首、尾浮箱浮力系统

在甲板上设置（安装）浮箱是半潜驳/船船型的重要特征，是保证半潜驳/船在主甲板（举升甲板）入水后仍能提供足够浮力和稳性、保证船舶下潜或起浮平稳的浮力系统。常见的半潜驳/船船型有“三岛式”和“四岛式”，如30 000 t自航半潜船“华海龙”，其浮力系统是由主甲板左右舷设置尾浮箱与首楼组成的三岛式浮力系统；3 000 t半潜驳“重任301”，则是由是首、尾左右舷各设一对浮箱组成的四岛式浮力系统。

“重任1500”改装后是一艘四岛式半潜驳，主甲板首部左右舷各增设1个12.5 m×5.6 m×12.5 m的固定浮箱（原船首部甲板室割除）；主甲板尾部左右舷各增设1个15.0 m×4.0 m×12.0 m的可移动式浮箱（浮箱底部采用大肘板与主甲板连接，需要时可割除）；共同组成其四岛式浮力系统。

4. 3 储备浮力与稳性

考虑到半潜驳/船作业具有特殊性和高风险性，半潜驳/船的完整稳性校核，除了要校核航行状态或拖航状态下其完整稳性是否符合CCS规范（对干货船或非机动海驳）的要求外，还应校核半潜驳/船在特定海况条件下的下潜作业储备浮力比率及半潜作业稳性是否符合规范的相应特殊要求。此外，规范对半潜作业状态下的密性要求、最大沉深水线标志亦做出了规定。

4. 3.1 储备浮力比率要求

储备浮力比率系指半潜驳/船下潜至最大沉深时，其储备浮力与该吃水下的排水量之比，是针对半潜驳/船的特殊要求。中国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》国内航行海船法定检验技术规则（2011）给出了2个储备浮力比率指标要求，我们在“重任1500”的2个首浮箱距主甲板6 m处各增设了一道尺寸为15.00 m × 1.70 m × 2.00 m的局部浮力体，以保证其储备浮力比率满足规范的要求。

4. 3.2 稳性特殊要求

中国船级社《钢质海船入级规范》（2014）、中国海事局《船舶与海上设施法定检验规则》国内航行海船法定检验技术规则（2011），都对半潜驳/船的半潜作业稳性作了特别规定。

半潜船在半潜作业下均应按10%的燃料、消耗品和备品核算作业装载情况的稳性。同时对存在自由液面的液体舱都要考虑其最大自由液面影响。

4.4 下潜作业操作程序

半潜驳/船半潜作业必须在不超过CCS规范所规定的风、浪、流等外界条件下进行，并且要在稳性计算书、操作手册等中注明。半潜驳/船下潜作业的最危险状态（船舶稳性最差状态）是在主甲板（举升甲板）入水时。为保障半潜驳/船下潜过程的安全可靠，每次下潜作业都要根据特定的货物制定下潜作业程序和操作步骤，编制相应的半潜作业操作手册送船级社（CCS）审批。

4.5 压载系统

压载系统是半潜驳/船特有的、不可或缺的关键系统，常用的压载方式有水泵压载方式和压缩空气/水的混合压排载方式。

为确保半潜驳/船下潜/起浮的装载安全，压载系统的设计必须满足船舶在一个潮汐周期（约4小时涨落潮）内完成船舶的下潜或起浮装载作业。

“重任1500”采用泵压载方式。设有2台功率为60 kW、排量为1 000 m3/h，2台功率为90 kW、排量为1 100 m3/h共计4台电动压/排载水泵，同时开启时压/排载量完全满足4小时内完成本船下潜/起浮的要求。本次改装前，上述4台泵与原船锚机、拉力机由同一个电站（包括200 kW、120 kW、60 kW发电机各一台）提供电力，作业时4台泵与锚机不能同时使用。改装后增设一台400 kW发电机并由其独立为4台电动压/排载水泵提供电力，作业时4台泵可同时开启并且不影响锚机、拉力机等其他设备的使用。另外，该船设有气动液位遥控系统、半开度阀门控制系统和四角吃水集中控制系统，以保证操作人员（船长或岸基支持工程师）对整个下潜/起浮作业有着全面的掌控。

5 结束语

“重任1500”改装为半潜驳工程经过4个月的改造施工，于2015年6月底改装完工并交付使用。2015年7月中旬，该驳顺利完成了装载下潜作业的首航运载一艘81.2 m ×18.2 m ×5.2 m挖泥船，有效地检验了船舶的性能和强度。

“重任1500”改装为半潜驳后，大大拓展了该船的市场适应性和竞争力，提高了船舶的经营效益，同时也为类似船舶的改装提供了良好的借鉴。

参考文献

[1] 中国船级社，钢质海船入级规范 2014[S].人民交通出版社.

[2] 中国海事局.船舶与海上设施法定检验规则.国内航行海船法定检验技 术规则（2011）[S].人民交通出版社.

[3] 中国海事局.船舶与海上设施法定检验规则.国际航行海船法定检验技 术规则（2014）[S].人民交通出版社.

[4] 改造半潜驳可行性评估（2015，2），广东海事工程咨询检验公司.