万吨级下水驳船.doc

万吨级下水驳船 摘要：对于大型深水导管架的海上安装，当其吊重超过现有浮吊起重能力的情况下，采用导管架从驳船上滑移下水是一种提高浮吊利用率、通常也是唯一可行的导管架安装方法，承担这种作业的驳船必须具有特殊装备和功能的下水驳船。 关键词：下水驳船；滑下水；滑道；摇臂 目前我国唯一一条万吨级下水驳船海洋石油221号，于2021 年5月建成并投入到东海春晓油气田工程，成功地将春晓CEP中心平台6500吨的导管架从驳船上滑入水中，结束了我国没有自己的下水驳船的历史。该船长142米、宽36米、型深9.75米，为无人非自航钢质甲板驳，用于最重8000t导管架的下水（见图一）。除下水作业外，本驳船可用作运输驳，最大载重量3万吨，驳船自身调节压排载水能力为4500立方米/每小时，作为导管架下水用途时，需装备两条滑道和两条铰接于船尾的摇臂。滑道和摇臂能够在距船中心线6～ 驳船安装有合适的拖航装置，包括应急拖航装置，及操纵这些装置的设备。另外提供了用于临时系泊的锚泊系统。驳船由纵、横舱壁分隔成若干水密和非水密的舱室。机舱下面设双层底用作淡水冷却舱。船中的泵舱也设双层底，该双层底是空的。泵舱的前后都安装有水密门。是具有国际先进水平、国内独一无二的特种船舶。 主要用途： 随着海洋石油开发领域的不断扩大，石油钻采平台的规模不断增加，作为平台基础的钢结构导管架的重量从原来的几百吨到几千吨甚至上万吨，而承担结构物吊装工作的起重船的能力远远不能满足工程发展的需要，下水驳船正是在这种需求情况下应运而生。该下水驳船除了具备像其它运输驳船一样装运大型结构物、钢桩、各种散件的能力外，其特殊用途是可以将8000吨级的大型导管架从码头滑移到驳船上（见图一）， 图一 经过海上运输到达指定海域，靠其特殊的下水装置将导管架滑入水中，再用浮吊将导管架扶正，而扶正所需要的吊装力仅为导管架重量的十分之一或更小，从而解决了浮吊起重能力不足的问题，也就是说用较小的浮吊完成较大型导管架所无法实施的吊装任务。 操作过程及原理： 导管架滑移装船：将海上采油平台钢质导管架从陆地预制场，通过安装在驳船或码头上的大型绞车，慢慢地将导管架拖拉滑移到船上（见图二）图二、导管架滑移装船示意图。驳船上设置两条平行的钢质滑道，每条滑道长度可根据驳船长度和导管架的长度设计，滑道表面为20m 图二、导管架滑移装船示意图 导管架滑下水：当8000吨重的导管架由下水驳船运输到预定的海域后，启动驳船的压载系统，向船尾压载舱压水，使船有一定的初始尾倾，用船上的绞车反向拖动导管架慢慢向船尾移动，当船尾倾达到足够大时，导管架靠自身的下滑力继续向船尾滑动，导管架的重心到达船尾摇臂的支轴位置时，摇臂瞬时翻转，导管架滑入水中（见图三）。此时导管架靠自身的浮力浮在水中，用大型浮吊船将其扶正就位，随后进行导管架的后续海上安装作业。 图三、导管架滑下水示意图 3、摇臂翻转与复位：下水驳船尾部摇臂的主要功能是在导管架翻转入水的过程中， 支撑导管架结构保证导管架的整体强度满足要求。当导管架入水后，摇臂直立在驳船尾部，摇臂的顶部高出甲板10米，很难将其翻转回位到驳船的尾部进行固定，如果摇臂在直立状态拖航时话，摇臂会产生反复地摇摆晃动造成损坏，因此，最好将摇臂拉回原位后再拖航，以保证驳船和摇臂的安全。 对于这方面的技术，国内外的设计者包括我们自己均没有经验。国外的设计者考虑用绞车加滑轮组系统将摇臂拉回原位，但是该方法在海上施工现场很难实现。经与设计人员一起反复研究、多方论证、详细设计后决定否定国外公司的设计，把用绞车加滑轮组系统将摇臂拉回原位的人工操作，改进为摇臂自身靠设计增加的不平衡配重来达到自动回位的目的。该技术是将摇臂的一端安装上适量的配重，计算其翻转直立后，能够靠驳船的回转和摇臂配重形成的弯矩实现自动回位，从而简化了作业程序，缩短了海上作业时间，降低了海上作业风险，提高了施工效率，节省了工程费用。 专用结构与设施 1、滑道：下水驳船一般都设计两条平行的、左右对称的钢质滑道，滑道的高度主要取决于码头的高程、港池的水深、潮差范围、驳船型深以及导管架结构装船的要求等多种因素，一般在0.9～2.5m之间。驳船滑道主要用于支撑导管架结构，因此左右滑道间距由导管架底部滑靴的间距决定，滑道与驳船甲板临时固定，以保证导管架在装船及滑下水过程的稳定。 2、两条带有转动轴的摇臂：顾名思义是在导管架滑下水期间用来托着导管架一起摇动的钢臂，下水驳船区别于其它普通驳船最突出的结构是在船尾设置摇臂装置，摇臂为20m长的箱型钢结构，一端与船尾的滑道末端相邻，另一端则探出船尾10m，摇臂顶面与滑道的顶面高度相同，底部通过钢板焊接底座与船体尾部连接，摇臂通过销轴的转动使导管架顺利下水。 3、两个固定于船尾结构处的铰接件：铰接件是焊接在船尾左右舷的两条10.5m长的铸钢