多功能海洋工程船设计潮流

祁 斌

在严峻的全球经济环境下，全球能源行业依旧持续活跃，作为未来发展方向的海洋油气、风电等工程也越来越受到能源公司的关注，从而带动了海洋工程船的快速发展。

为满足近代海洋工程如油气开采、风机安装等活动的需求，海洋工程船通常都装备了满足特殊功能要求的机械和专用设备系统，一般可提供海上/水下工程施工、拖航、锚作、清污、消防、维护、铺管、修井、运送人员与物资等服务。传统的海洋工程船有两种，分别为平台供应船（PSV）和三用工作船（AHTS）。PSV的主要职责是为海上作业的所有固定和浮式设施运送各类物资，提供后勤保障，AHTS的主要职责是为钻井平台的钻井作业提供拖航、就位起抛锚和物资供应服务。

随着近年来海洋能源开发力度的持续加强，对其而言不可或缺的海洋工程船也在不断发展，一些新船型相继出现，旧船型也在不断改善自身能力。其中，为了最大限度地提升船舶的使用效率，多功能/多任务成为如今的发展趋势之一，除了AHTS这一老牌多用途船外，还出现了多功能供应船（MPSV）、多功能服务船（MRSV）等带有明显多功能标志的船型。此外，一些诸如PSV的船型也通过技术改进增添了不少特殊功能。

乌斯坦：体积小，功能多

乌斯坦公司可谓是海洋工程船领域的明星，其X船首更是家喻户晓。旗下拥有多型多功能海洋工程船，船型以SX开头，包括SX121、SX138、SX148等。其中，SX148为乌斯坦最新开发的多功能船型，其特点就是“体型小，功能多”，可与“瑞士军刀”媲美。“

Seven Viking”号是乌斯坦新近建造的一艘SX148型检修作业船（IMR），由著名的多功能海工船船东Subsea 7公司以及Eidesvik Offshor公司共同拥有。当然，作为一艘多功能船，“Seven Viking”号肯定不限于IMR任务，它还可以执行清污和井口强化作业。该型船拥有ICE-C冰级符号，船长106.5米，宽24.5米，航速达16节，操作灵活性好，可穿梭于平台结构物之间或进入较难抵达的区域。为了应对北海5米高的海浪，该船还采用了X船首以提升稳定性。

设计时，遇到的最大挑战就是如何在有限空间里集成如此多的功能模块，同时还要确保在恶劣海况（如巴伦支海北部）下的操作安全性。对此，最终的解决方法是在艉甲板处增设了一个带有甲板滑轨系统和特制模块处理系统（MHS）的机库，以使这些任务模块可在相对干燥、遮蔽的室内操作，从而改善工作环境，并大大提升了船员的安全性。船上的通海井也位于机库内，距离机库顶部约10米，其上的MHS可将所需模块布设于2000米水深进行作业。同样，该通海井及ROV均可于5米高的海浪环境中作业。值得一提的是，任务模块的平均重量高达70t，远超正常情况下的20～30t。此外，为了进一步提高安全性，该型船还采用了更高的干舷甲板设计，机库内还安装有起重机和载人吊筐以方便高空作业，桥楼内也采用了昂贵的先进防火系统。

据了解，该船总长106.5米，船宽24.5米，最大吃水8米，服务航速16节，载重量5125吨，能够容纳90人，推进系统采用3×3000KW方位推进器；2×1200KW可伸缩方位艏侧推；1500KW低噪导管推力器。由于使用了电力绞车操作ROV和MHS，“Seven Viking”号的噪声等级也实现了最小化，加上其他减振降噪措施，该型船的舒适等级达到DNV的COMF-V（3）。同时，柴电推进系统与NOX催化还原减排系统等的组合，还使该船拥有“清洁设计”符号。此外，该船的又一特点就是船上位于船舯机库顶部直径为26.1米的直升机甲板。

SX 121型的定位为多功能海洋建造船（MOCV），主要负责水下建造/安装、IMR和ROV服务。乌斯坦在2012年已接获多份该型船订单，单艘造价基本在1亿美元以上。当然，该型船也可根据客户需求变更其功能模块，如Island Offshore公司订购的“Island Intervention”号。

根据Island Offshore公司的要求，“Island Intervention”号除了可执行水下建造/设备安装、IMR和ROV任务外，还加装了水下润滑系统以进行井口强化作业。该船同样采用了X船首设计，加上柴电推进系统和DP3动力定位等级，从而使其在油耗、适航性、定位能力、航速和运载能力上有着优良的表现。150吨的海上起重机和位于通海井正上方的模块处理塔（MHT）则有效支持了海底无立管井口强化作业，工作水深最高达2500米。与MHT配合使用的设备还包括主动波浪补偿（AHC）主起重绞车、通海井门和横向滑轨系统等。膳宿方面，该船的舒适度可以和旅馆相提并论，达到DNV的COMF-C（3）级。30间单人舱加30间双人舱可支持100人膳宿，除了卧室，船上还设有休息室、吸烟室、30座的音乐厅、接待室、男女起居室、会议室、洗衣间、医务室和医院等。此外，该船的环保性也很好，拥有DNV的“清洁设计”符号，以及IMO船舶拆解方面的“绿色护照”。

该船总长120.2米，船宽25米，最大吃水7.9米，服务航速15节，可以容纳100人。其中，海上起重机能力为150吨，采用DP3动力定位能力。动力系统方面，发动机采用2台变频电力推进发动机，单机0～3500 kWe，0～1200r/m；主推进器采用2×3500KW方位推进器，牵引式，调距浆，直径3000mm；同时，还配有550KW，688kVA港口发电机和200ekW，250kVA备用发电机。此外，船上还设有直升机甲板，ROV库，模块处理塔，ROV等收放系统。

Vuyk万能船

Vuyk Engineering Rotterdam公司有着悠久的海洋工程船建造历史，建造过各种各样的该领域船型，包括重吊船、铺管船、半潜船等。在新船型的研发上，该公司也是不遗余力，目前所进行的设计项目也不只一个，介绍两型新近研发的多功能海洋工程船。

VVV的全称为Vuyk Versatile Vessel，意为Vuyk万能船，是该公司为满足未来海工市场需求而设计的多功能海洋建造船。为了更好地服务海工产业，该型船可安装各种设备，其中部分采用模块设计。该船最大的特点是可以作为半潜船运输大型重货，从而降低海工作业成本。

VVV可自行安装各种任务模块，根据所安装设备、模块的不同，主要可进行的作业包括：海洋油气工业的设施安装和建造（重吊、水下安装、铺管、通海井作业）、风机安装和运输、设备和货物的浮式操作、海洋支持、重货运输等，此外还可选择桥梁安装功能。由于功能较多，因此该船可单独执行一些通常需要多艘特种船才能完成的项目。

该船总长161.5米，型宽42米，型深14.5米，航行吃水7.5米，半潜模式水位高度8米，可容纳50人，推进器3×3500KW艉部方位螺旋桨；3×2200KW艏部方位推力器；1×1600KW艏部导管推力器。动力定位能力DP2（可升级为DP3）。尾部左右舷侧各安装有1台重型桅杆起重机，单机起重能力1500吨，最大升举高度为水面以上90米，拥有优秀的起重能力和冗余度。同时，其所在位置也不会影响模块设备和甲板货物的布置。此外，若船东想拥有桥梁、土建施工能力，则可选择安装专门的长臂起重机。不过该船的标准膳宿能力包括船员在内也仅支持50人，这对于大部分模块作业来说并不算很充足。为弥补这一缺陷，该船可专门配置一个支持100人膳宿的自浮式膳宿模块，可在该船半潜模式下浮时布设于艏楼之后，且仅占小部分甲板面积。

由于船体相对较宽，因此在设计时为了减小其所带来的阻力，该船采用了倾斜壁结构以减小船舯面系数，从而减小了航行吃水时的水线面，同时也最大化了其升举吃水时的水线面宽。

自墨西哥湾“深水地平线”号平台事故以来，已过去了两年多，随着时间的推移，墨西哥湾的钻探作业已逐步开始恢复，相应的平台辅助需求也开始增长。不过“深水地平线”号的惨痛教训却让人们越发意识到安全措施的重要性。在各种举措中，将非必要人员与生产平台分离无疑是在事故发生时，能使伤亡率最小化的有效手段。在生产平台旁边配置一个可提供大量人员膳宿的单位可谓是最直接的方法，不过单纯的提供膳宿显然有些不尽人意，对此，Vuyk公司便开发了一型多功能的半潜式膳宿船，不仅可提供非必要工作人员的膳宿需求，同时还拥有一定的装载能力和重吊能力，从而能更好地辅助生产平台作业。

Vuyk公司在项目初始所选择的是较小的单体船型结构，之所以后来选择半潜模式，是因为在受到不同方向波浪影响时，半潜模式的运动性更好，在进行重吊作业时的稳性也较单体船型结构更高，从而使其可在更高的海况下作业。

该船总长90米，宽60米，最大可支持400人的膳宿，而且非常重视装载和起重能力。船上装备有2台300吨的起重机，联合起重能力为400吨，1台100吨的折臂起重机。干舷甲板面积3000m2，有效载荷2000吨。当然，该型船的安全系统也非常齐全，包括紧急医疗设施、较高等级的消防系统（FiFi 2）、伤员病患的运送设备等。人员登船或离船则依靠补偿伸缩跳板实现。通过船级社的检测，该船完全满足最新的稳性和安全规范。

Marin Teknikk注重多功能

Marin Teknikk公司（MT）是一家有着丰富海洋工程船设计经验的挪威设计公司，多家知名海洋工程服务公司的船队中都有其MT系列产品的身影，其中就包括Subsea7公司、Siem Offshore公司、Olympic shipping公司等。

多功能海洋工程船是该公司主要业务之一，其各类多功能船型普遍采用柴电调速推进系统、高能效方位推进器，以及动力定位系统。主要特点为甲板上下装载空间均较大、低油耗、低排放，以及优异的适航性和操作性。同时，MT公司在设计时也非常注重舒适性，因此这些船的振动和噪声等级也较低，甚至还设有如影音室之类的娱乐休闲场所。作为多功能船，其主要的任务包括，平台供应（管路、货物、集装箱、干散货、LFL、泥浆、盐水、燃油、淡水和钻井水）、海洋结构物安装、ROV作业等。此外也可根据客户不同的要求进行任务模块配置以实现所需功能，如浮油回收、拖曳、钻井等。

MT6015型和MT6022型设计是MT公司较新也是其2012年接单较多的两型多功能船。其中，MT6015为多功能油田供应和建造船。该船总长93.8米，型宽20米，最大吃水6.5米，海试航速15.5节，可容纳60人，之中22间单人舱，19间双人舱。船上配备一台4×2230eKW主发电机以及1×550eKW港口发电机和一台1×300KW备用发电机，最大吃水载重量为4840吨。另外，该船还满足最新SPS标准，且获得DNV“清洁设计”符号。

MT 6022 XL为多功能钻井船。该船总长115.4米，船宽22米，吃水7.1米，设计航速14.5节，可容纳98人，其中32间单人舱，33间双人舱。船上配备的主发电机总功率为14400KW，备用发电机为1×500KW。同时，船上还安装通海井、救生艇、高速救援艇和救生筏。据了解，该船的起重机为AHC，主绞车为140t/12m（2500米线缆），副绞车为20t/32m，井架采用NOV型，大钩载荷450mt（四钩），300mt（双钩），升举高度27米。另外，该船的舒适等级为Comf-V（3），同时，还获得DNV“清洁设计”符号。

达曼船厂：新型多功能运输船

DOC 7500（Damen Offshore Carrier 7500）是达曼船厂联合多家知名专业公司共同设计的一型结合了拖船与驳船的新型多功能重货运输船。该船总长119米，型宽27.45米，设计吃水5.4米，拥有DP2/DP3动力定位能力，其2300m2、载重能力20t/m2的无障碍甲板可装载各种货物，并可方便地安装和配置船东所需要的设备或额外的膳宿设施，且在建造时可将这些设备设施整合到船上，或是采用模块方式以便未来必要时再添置，这就使该船除了主要的重货运输作业（包括半潜模式）外，还可用于大部分的海上安装作业，如铺管、铺缆、水下/浮式安装、深水挖泥（200米）、风机和潮汐能设备安装等。如此一来，当某方面市场情况不景气时，该船还可投入其他市场，有效提升了其使用率。

DOC 7500拥有卓越的滚装特性以及高效的压载系统，油耗也较低，且可使用HFO380燃油和MDO型燃油，同时航速也达到10～12节，并没有因油耗降低而降低，比起同等功效的拖船和驳船，该船油耗可降低50%～75%。与众不同的“光滑”船首则使其在顶浪情况下也能维持相对较高的航速，再加上细长的船身，使该船在恶劣海况下的适航性也较好，油耗也有所减少。此外，砰击情况也因船首的“切割”功能而降到了非常低的等级，从而增强了船、船员及货物的舒适性和安全性。膳宿方面，DOC 7500在设计时采用了最高标准，每个居住舱室都配备了国际互联网、电台和电视，在没有添加膳宿模块的情况下可支持30人，自持力则达65天。

目前达曼船厂的DOC 7500设计为型宽27.5米，将来可能会出现32.5米的扩展版。

专家观点

从上述所介绍的几型多功能海洋工程船来看，模块化可谓是实现多功能不可或缺的条件。采用功能模块后，运营者就可根据所要执行的作业进行模块替换，从而使船舶满足不同海工作业的要求，甚至用于海洋工程以外的领域。当然，环保性和低能耗也是必然的重点。一船多用的最显著结果，就是有效降低了作业成本，这对于租船方来说无疑是具有较大吸引力的。而对于船东来说，多功能也可拓展其业务领域，提高船的使用率，并降低市场不景气时的风险。

不过就目前的多功能船而言，或多或少也存在着一些软肋，其中最主要的问题之一就是“博而不精”。由于要考虑到实现各方面功能，且各功能之间还有主次之分，因此某些方面的能力并不能达到较高水准，比起其他单一功能专业海工船来说确实有一定差距。但从乐观角度来讲，随着将来技术的发展，或许这些问题将不再是问题。

市场需求方面，据Douglas Westwood公司预测，2013至2017年之间全球浮式生产系统资本支出将达到910亿美元，与前五年的资本支出环比增加1倍。澳大利亚的海洋能源业就是这一预测的有力证明，目前该区域已有雪佛龙、伍德塞德和日本国际石油公司为首的数十亿美元油、气开采项目。由于有大量正在实施和准备中的海工项目，因此预计未来几年澳大利亚的海洋工程船需求市场将保持高位运行，而多功能船型需求也将水涨船高。