海洋救助拖船救助功能与配置研究

邵优华

（海军驻上海地区舰炮系统军事代表室，上海200135）

0 前言

海洋救助拖船是对海上遇险人员和船舶实施有效救助的专用船舶。我国是一个海洋大国，有漫长的海岸线及辽阔的海洋经济水域，党的十八大提出了“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的国家战略。随着我国海洋事业发展不断向深远海推进，尽管现代科学技术的发展使得安全保障设施不断完善，但是，深远海环境更为恶劣，救援更为困难，极易发生人员伤亡和船舶遇险，造成重大的经济损失和环境破坏，从而对我国海洋战略的实施产生影响。因此，为了保证从事海洋油气开发、海洋工程作业和船舶货物运输的人员生命和财产安全，适应日益复杂的海上救助工作的需要，海洋救助拖船要对接我国海洋战略发展需求，要适应在深远海大风浪恶劣海况条件下对海上遇险人员和船舶的有效救助。本文针对海洋救助拖船适应深远海救助需求的基本功能，如远海救助拖曳、对外消防灭火及海面人命救助等船舶救助和人命救生功能，就其功能配置的主要设备进行技术探讨。

1 海洋救助拖船救助功能

1.1 拖曳救助作业功能

海洋救助拖船的拖曳作业功能是用于海上遇难船舶的人命救生和救助拖曳作业，如拖曳搁浅、触礁船舶脱险及拖曳失去机动能力的船舶返回港口等［1］，并满足进行深远海长距离拖航作业的特殊要求。拖曳设备是进行海洋救助拖曳作业的关键性大型设备，对海洋救助拖船的拖曳作业功能和作业能力至关重要。分析研究救助拖曳设备配置和优化救助拖曳设备布置是海洋救助拖船的一项主要关键技术。图1为海洋救助拖船正在拖曳救助一艘油轮。

图1 海洋救助拖船拖曳救助一艘油轮

1.2 对外消防灭火功能

海洋救助拖船的对外消防灭火功能是用于扑灭海上受损遇险船舶或海洋工程设施的火灾［2］，通过海洋救助拖船船上设置的电动遥控主消防水炮，配有可从直射流无级变化至喷雾状态的喷嘴，实施对外消防灭火。为能扑灭油类和易燃液体的火灾，船上的主消防水炮要求设置有水/泡沫两用功能，在喷射水泡沫混合液时，可对特殊火灾施救灭火。海洋救助拖船对外消防灭火作业见图2。

图2 海洋救助拖船对外消防灭火

1.3 海面人命救助功能

海面人命救助作业是海洋救助拖船主要救助作业功能之一。船舶要具备完善的海面人命救助能力，才能较好地满足深远海人命救助救生保障需求。海面人命救助功能主要从海面人命救生、海面搜救、获救人员救治及生活保障等四个方面开展研究。

2 救助作业设备配置研究

2.1 拖曳救助作业设备配置研究

图3 海洋救助拖船双卷筒主拖缆机

通过对液压拖缆机、救助缆储缆液压绞车等救助拖曳关键设备进行拖绞力、支持力、刹车能力、拖绞速度、容绳量和排缆方式等进行分析研究，对液压鲨鱼钳/挡缆桩/尾滚筒的配置进行选型论证，对其负载能力和功能等方面进行分析研究，选择出适应特殊拖曳作业要求的液压拖缆机、液压鲨鱼钳、挡缆桩和尾滚筒等。从拖缆机的布置着手，分析研究拖曳作业功能和作业能力等关键技术，结合拖缆机的选型，着重于拖缆机布置位置研究，以使拖曳作业能力能充分发挥。

2.1.1 液压主拖缆机

主拖缆机是海洋救助拖船进行海上救助拖曳作业的关键性大型设备。在首楼后部的主甲板上设一台液压主拖缆机，双卷筒、卧式、高低或水平布置。海洋救助拖船双卷筒主拖缆机见图3。主拖缆机卷筒最外层的拖缆拉力应大于等于拖船的系柱拖力。目前10 000 kW以上的海洋救助拖船液压拖缆机的工作负载通常配置在200 t以上，绳速0～5 m/min以上。拖缆机的静态支持负载按主拖缆破断负荷的1.1倍选取。拖缆机卷筒的容绳量为至少各卷筒能容纳一根所配置的主拖缆。在船上采用单卷筒拖缆机时，应另配备十台单卷缆筒备用储缆液压绞车，以便储存另一根主拖缆，其备用储缆液压绞车的布置位置应满足替换主拖缆使用。

拖缆机卷筒设有自动排缆装置，具有可控动力刹车、拖缆张力和长度参数任意调整、动静态显示、主拖缆快速释放等功能和自动加润滑油系统，且能超负荷报警及轻负荷报警、最后200 m（任意调整）绳长（且不小于二层）报警，钢丝绳长度读数失电后恢复供电具有记忆功能，设有应急释放装置及应急刹车装置。拖缆机可在驾驶室遥控操纵，也可在机旁就地操纵，当电气控制失灵时，可在机旁手动操作拖缆机，保证其能应急工作和安全。

2.1.2 主拖缆及拖曳作业附件

海洋救助拖船按远洋长距离拖航作业设计，根据中国船级社《海上拖航指南（2011）》规定［3］，系柱拖力（BP）在883 kN以上，且拖航时间≥72 h，主拖缆最小破断负荷（MBL）应不小于二倍的系柱拖力（BP）值（即 2×BP），主拖缆长度应不小于 BP/MBL×1 800 m，主拖缆为2根（互为备用）镀锌钢芯钢丝绳。目前海洋救助拖船的主拖缆钢丝绳直径通常在φ60 mm以上，一端带索节头，分别储于主拖缆机2个卷缆筒上或备用储缆液压绞车上。拖曳作业配置有连接三角眼板与主拖缆的短缆、引缆、引索、绑扎缆、太平缆（保险缆）、龙须缆（链）、拖曳三角眼板、马蹄型卸扣、锚泊链、索节、护套等辅助拖带作业缆绳附件。

现在的海洋救助拖船上甲板尾部一般都设有1套升降型液压鲨鱼钳和挡缆桩装置，并配置大直径卧式圆筒形尾滚筒，以方便拖航作业时的接解主拖缆，特别是在推进功率较大的海洋救助拖船上，主拖缆钢丝绳直径较粗，三角眼板、卸扣等质量较大，液压鲨鱼钳和挡缆桩装置的配置可减轻船员工作负荷，提高作业效率。在主拖缆机的出绳处设置井字形拖缆挡桩，在作业区中部船中心线处设有拖曳限位眼板1只，拖缆机的主拖缆穿过带转环组的有挡电焊锚链限位链索上端的拖曳眼环（马蹄型卸扣）后进行拖曳作业，拖曳眼环上缘距主甲板高度与左右两侧挡货舷墙栏杆顶等高。在挡货舷墙栏杆顶上设拖缆限位挡叉。在尾部舷墙上设置过桥栏杆与尾舷墙光顺连接，以保证尾滚筒、尾舷墙、挡货栏杆三者之间光顺连接，以减少拖缆磨损。

2.2 对外消防灭火设备配置研究

中国船级社对消防船的作业能力分级有：一级对外消防灭火作业能力达到第1类消防船（Fire Fighting Ship 1）适用于扑灭初期火灾；二级对外消防灭火作业能力达到第2类消防船（Fire Fighting Ship 2）适用于扑灭大火；三级对外消防灭火作业能力达到第3类消防船（Fire Fighting Ship 3）适用于扑灭大火和油类火灾［4］。海洋救助拖船的对外消防灭火功能的作业能力，通常达到第1类消防船要求，大型海洋救助拖船达到第2类消防船要求。根据海洋救助拖船救助作业特点和安全保障要求，需扑灭油类和易燃液体的火灾，通常在对外消防灭火作业设备中配置了扑灭油类火灾的水泡沫系统。通过对对外消防灭火的消防炮、消防水泵、消防水管管系和阀门等方面以及消防炮的排量、射程和控制方式等设备配置进行研究，并对消防水泵的排量和扬程等技术性能进行分析，以满足船舶在任何装载工况下都能直接奔赴火灾现场进行对外消防灭火作业的特殊要求。

2.2.1 消防水炮和水泡沫炮

对外消防灭火作业能力按中国船级社第1类消防船（Fire Fighting Ship 1）要求设置，设2门电动遥控的对外消防水炮，消防水炮分置于驾驶室顶消防平台两侧，并配有可从直射流无级变化至喷雾状态的喷嘴。

主消防水炮可进行不同水平旋转方向或垂直俯仰角度的喷射，水平方向旋转和上下仰俯角的操纵控制能在驾驶室控制台上电动遥控和便携式有线控制盒上操作控制或消防水炮旁手动操纵控制。该消防水炮能扑灭海上石油平台及其他海上设施或船舶的初期火灾。一级消防船的典型消防水炮主要技术参数见表1。

表1 典型消防水炮主要技术参数

根据海洋救助拖船救助需扑灭油类、易燃液体火灾的要求，其中1门主消防炮上带有水/泡沫两用消防炮管或副消防炮管（双炮管），船上设消防泡沫液舱，消防泡沫液舱容量满足消防泡沫液混合比例为6%，对外进行泡沫灭火持续时间30 min以上之要求，消防炮喷射水泡沫混合液排量约300 m3/h，用于扑灭油类、易燃液体的火灾，对油类特殊火灾施救灭火。

2.2.2 水雾保护系统

为了阻隔灭火时火场辐射热及保护该船人员及设备，以及接近燃烧着的火源目标灭火和营救遇险人员，船上按中国船级社规范水雾保护系统要求设置自身保护的固定式水雾系统，被保护面供水量不小于10 L/min·m2，用水量分别由轴带消防泵提供，通常单侧的水幕量约为300～500 m3/h。

主船体前、后部主甲板以下及前首部外部垂直表面用大喷嘴供水，其余垂直表面用小喷嘴供水。基本上保证自水线以上、所有垂直暴露于空气中的船体和甲板室外表面均给予有效保护，包括消防水炮及座外部垂直表面也得到有效保护。

2.2.3 对外消防水泵和泡沫比例混合器

二门主消防水炮的用水量（包括喷射水泡沫混合液的用水量）由设在机舱的2台主机各自轴带驱动的对外消防水泵供给，每台对外消防水泵的排量为1 500～1 700 m3/h（其中包括水雾保护系统用水量），扬程约 1.6 MPa。

消防炮可喷射水泡沫混合液，配置负压式泡沫比例混合器（泡沫比例3%～6%）及相应系统。

2.3 海面人命救助设备配置研究

海洋救助拖船要求具备较强的海面落水人员救助救生作业能力。海面人命救生主要针对海面人命救生作业设备，如高速救助工作艇、救生爬网、救生捞网、救生吊篮、可吊/抛投式救生筏、抛绳器和抛投救生圈等作业设备配置、选型、布置和使用等方面进行研究，使之在海面落水人员救助救生方面的作业能力更加完备强大。海面搜救主要针对船上配备的光电跟踪监视搜索系统、大功率海面搜救照明、雾天海上搜救、夜间远红外海面搜索、红外线测距等设备功能、选型、配置及布置进行研究，使船舶具备有较强的海面落水人员搜救能力及夜间海上搜寻救生救助能力。获救人员救治及生活保障主要为保障获救人员的生命生存率，复苏生命，尽快回复体能，具备对伤病员施行海上急救手术治疗和医疗救护能力，主要对医务室、急救手术室、观察室、增温室、急救通道等房间和医疗器材、医用品及设施，进行系统布置、舱室划分、设施布置等方面优化研究，使伤病员在海上及时得到急救手术治疗和医疗救护，因低温而受伤害的获救人员能尽快恢复，并满足病床转运和无障碍通道等要求。

2.3.1 海面人命救生设备

1）高速救助工作艇及降落装置。在船中部设玻璃钢高速救助工作艇，喷水推进，救助航速可达25 kn以上。海洋救助拖船玻璃钢高速救助工作艇见图4，配带有吸收冲击及恒张力的防摇荡型高速救助艇单吊点式降放装置，以保证大风大浪中安全收放艇。高速救助工作艇具有进水不沉，在大风大浪中能保持360°自正稳性，即使被风浪打翻也能在几秒钟内自动复正，有优良的正浮安全性能。该艇不但能在海上开展大范围内的高速搜寻工作，且巡航半径高达50 n·mile，艇上配有GPS，应急无限电话、移动电话和应急无线电示位标，能独立开展搜救工作［5］。

图4 海洋救助拖船玻璃钢高速救助工作艇

2）救生网、救生吊篮。船中左、右舷各设4.0 m×5.0 m救生爬网及5.0 m×9.0 m救生捞网，救助时挂在舷外，通过救生员实施救生作业。后部另配2套救生小捞网，用于救助落水伤病员。

在直升机悬停吊放作业区附近，设八角型自浮防倾式救生吊篮2只，可进行直升机悬停吊篮救生作业，其中1只带浮筒，以便救助大批落水人员。

3）可吊/抛投式气胀救生筏。在船左、右舷各配可吊式气胀救生筏，主要用于将海面上遇险人员迅速转移到救助拖船上。该筏由折臂式液压起重机吊放下水，在应急情况下可迅速抛投，用在救助作业区转移遇险人员。

2.3.2 海面搜救设备

1）光电跟踪监视搜索系统。设1套光电跟踪监视搜索系统，具有全天候、速度快、覆盖面广、视距范围大等特点。在白天采用高性能彩色摄像系统进行监视搜索，在晚上通过非致冷红外线夜视系统搜索观察目标，可实现对海上、空中目标及周边海域范围内的船舶、海上飘浮物和堕海人员作全方位搜索、观察、监视、跟踪和图像记录取证，提供搜救所需的最直接的直观的资料，通过局域网及宽带卫星或F站实现图像和数据的远程传送。海洋救助拖船海面搜救设备见图5。

图5 海洋救助拖船海面搜救设备

2）大功率扫海灯。在罗经甲板前端设1只1 kW双头紫外线搜索灯和1只2 kW的氙灯扫海灯，后端设2只2 kW氙灯扫海灯，在驾驶室能遥控灯具的仰角和回转角。大功率氙灯扫海灯亮度高、光束强、照射距离远，作为海面的搜救照明和对目标船的监管搜索照明。双头紫外线搜索灯具有特殊的紫外线照明，对于海上搜救和海上油污泄漏监测有较好的效果。

3）微光远红外夜视仪。设微光远红外夜视仪，单人便携式用于救助艇上人员夜间海面搜索使用，支架式夜视仪主要作为船上夜间海面搜索使用，并可方便地移动。驾驶台配置1台红外线测距仪。

4）雾天景像增强仪。在罗经甲板设带云台摄像单元，显示屏单元安装在前驾控台。雾天景像增强仪作为雾天海面搜索使用，增强海面景像清晰度。

2.3.3 获救人员救治及保障设施

船上为救治获救落水人员和伤病员，设置有医务室、急救手术室、观察室等医疗房间，配备医疗器材、急救手术台、钢质医务床、推抬二用担架、药柜、急救用氧气瓶和医用品等，用于伤病员海上急救手术治疗和医疗救护。

为保障获救人员的生命生存率，复苏生命，尽快恢复体能，船上设有获救人员救生蒸气增温室、救生热水池增温室，使因低温而受伤害的获救人员能尽快复原，恢复体能。

在船员生活舱内，如会议室、餐厅、获救人员休息室等能分散搭载获救人员100～200人，并为每一位获救人员提供1个座位，配备1件救生衣。

为获救人员伤病员转运设置1条无障碍通道，可无阻挡地接送伤病员及施行海上急救手术工作。

3 结语

21世纪是海洋世纪，随着我国改革开放事业的发展使得进出我国海域和港口的船舶日益增多，船舶大型化、专业化发展趋势明显。为了维护在我国漫长海岸线及诸岛屿上从事海洋资源开发、海洋工程作业、船舶货物运输的人员生命和财产安全，以及对在我国海域航行遇险国际船舶的人员救援工作，拥有一支同国际海运大国地位相适应的、以海上船舶救助和人命救生为主的专业救助力量，是实施国家海洋发展战略，促进我国海洋事业发展的有力保障。作为对海上遇险人员和船舶实施有效救助的海洋救助拖船，是海上船舶救助和人命救生的主要救助力量，海洋救助拖船的基本功能设置和主要设备配置是至关重要的。本文就海洋救助拖船适应深远海救助需求的基本功能设置及主要设备配置所作的简要技术探讨，仅供参考，如有不对之处，欢迎批评指正。

［1］周国平，顾建国，郑梓荫，等.新型高性能海洋救助船研发［J］.船舶工程，2008（4）：11-14.

［2］周国平.海工辅助船对外灭火作业功能设计研究［J］.船舶设计通讯，2009（1）：8-13.

［3］中国船级社.海上拖航指南［S］.2011.

［4］中国船级社.钢质海船入级与建造规范［S］.2012.

［5］周国平.全天候大功率海洋救助船研究与设计［J］.船舶设计通讯，2007（2）：16-23.