75 m平台供应船总布置优化设计

官良清

(福建省马尾造船股份有限公司，福建 福州 350015)



75 m平台供应船总布置优化设计

官良清

(福建省马尾造船股份有限公司，福建 福州 350015)

摘要：为满足规范对平台供应船节能环保的规定以及用户对规范修改后不需要修改图纸的要求，根据87 m平台供应船母型船提供了3种主尺度，经过分析对比确定了75 m平台供应船为最终方案。通过分析平台供应船的用途，在符合船舶稳性的前提下，对全船舱室进行了合理的布置。实船证明，该船满足规范要求，舱室布置合理，振动和噪音小。

关键词：平台供应船;船舶总布置;最优设计

0引言

2011年，国际油价处于高位，海上石油开采频繁，溢油时有发生，因而引起各国对节能和环境保护的重视，一些船舶规范和国际公约陆续生效。而市场上大多平台供应船采用常规推进模式运输常规货物，对于具备运送闪点低物质和海上溢油回收功能且相对节能的电力推进平台供应船较少，尤其营运中的平台供应船在满足新规范、新公约要求方面考虑也不全面，因此，船东希望船厂开发一款中型多功能平台供应船，在规范设计适用性方面具有一定前瞻性。当打开市场后，即使新规范生效也可以不修改设计图纸从而满足可连续建造船舶的可能性。新船型采用节能型电推船,能回收闪点低于60 ℃溢油, 装载的泥浆、盐水含量符合国际海事组织IMO resolution A673(16)允许的所有成分；符合即将生效的2013年国际海事劳工公约(简称“MLC 2006”)和ABS船级社离岸支持船规范，满足特种用途船舶安全规则，采用绿色设计并获相关船级符号(ENVIRO，GP)，具备对外消防功能。本文围绕这些特殊要求并结合设计实际情况进行总结。

1主尺度的确定

按船东最初想法，希望开发的新船型的长度不超过80 m，载重量在3 000 t以上，考虑到船厂已建造成功的87 m平台供应船综合性能比较有优势，因此决定以87 m平台供应船为母型船做线型变化，并提供表1中3种主尺度供船东选择。

表1　3种平台供应船主要尺度

从表1分析得出：

(1)78 m平台供应船：船长较长，长宽比较大,快速性稍好，相应的液货舱比较宽敞，易布置设备。

(2)76 m平台供应船：船宽稍大, 可获得较大的甲板装货面积,舱室布置也较宽松。

(3)75 m平台供应船：载重量与上面2艘一致，相应水下水线面较胖，快速性稍有影响。

船东经过综合比较，考虑本船为海工辅助船，有一个经济航速约13 kn即可，最后选择75 m的船型参数。

2船舶概况

2.1概述

本船设计为海上作业平台提供全方位服务，能运送钻井水、燃油、淡水、盐水、泥浆、水泥、甲醇及其他钻井物资和器材，并具有FIFI-1 对外消防功能、DP-2动力定位、海上溢油回收及海上救助能力，是一艘航行于无限航区的多功能平台供应船。

2.2主要参数

总长

75.00 m

型宽

17.20 m

型深

7.80 m

最大结构吃水

6.40 m

结构吃水对应载重量

3 650 t

设计航速

13.6 kn

定员

50人

甲板面积

700 m2

甲板载货量

1 650 t

燃油舱容积

1 200 m3

淡水舱容积

750 m3

甲醇/泥浆舱容积

240 m3

泥浆/盐水/溢油舱容积

500 m3

(泥浆含IMO resolution A673(16)允许的所有成分)

钻井水舱容积

1 300 m3

散装水泥舱容积

225 m3

2.3船级符号

3主船体分舱布置

平台供应船主要为海上平台提供货物，载货品种多，管路系统布置也较复杂，设计时需要充分考虑分舱的合理性。其分舱原则是满足规范要求前提下最大限度装载各类货物，充分发挥船舶各项功能。在设计中主要考虑以下几项因素：

破舱稳性要求分舱长度、设备布置所需合理空间、船东要求货物装载的品种和容量、不同货品舱之间的分隔要求、满足要求的主通道和脱险通道、货品对结构设计的特殊要求。

本船的主船体分隔较为清晰、合理，3道水密移门将主船体分为首部区域、机舱区域、货舱区域和尾部等4个区域，其大致布置如图1、图2、图3和图4所示。

图1　侧视图

图2　主甲板平面

3.1分舱稳性验证

本船破舱稳性必须满足《特种用途船舶安全规则 2008》要求，采用概率破损进行计算，分舱达到的分舱指数A应不小于要求的分舱指数R值的0.8倍。通过NAPA软件进行分析计算，本船的破舱稳性满足规范要求。

原始方案曾考虑货舱区的压载舱不设双层底，边舱和底舱连在一起形成L型舱，这样舱的数量不多，有利于减少管路和相关系统布置。但按照SOLAS II-1/9.8 要求，双层底的设置应尽量自防撞舱壁延伸至艉尖舱壁，在宽度方向应延伸至船舷两侧，以保护船底到舭部弯曲部分，如不满足上述要求，应按规范规定的破损范围进行底部破舱计算。经计算，满足底舱破损要求时最小初稳性高度GM要大于1.8 m，大于概率破损要求的最小初稳性高度GM值1.4 m。较高的GM值，直接影响甲板货舱的装载量，而甲板的装载量又是合同的一个考核指标，同时考虑到较高的GM值要求也不利于船舶的其他装载工况。通过仔细分析后，最后将影响最大的几个压载舱全部增设双层底，仅保留艉部6号压载舱不设双层底。经计算，本船底舱破损最小GM值降至1.39 m，为甲板装载货物留下了一定的GM值裕度。

1.6号压载/钻井水舱　 2.5号淡水舱　3.舵浆间　4.5号压载/钻井水舱　5.4号燃油舱　6.2号水泥罐舱　7.1号水泥罐舱

1.6号压载/钻井水舱　 2.5号淡水舱　3.5号压载/钻井水舱　4.4号淡水舱　5.4号压载/钻井水舱

3.2首部区域的布置

首部区域布置有艏尖舱、艏侧推舱、液货舱。艏尖舱的防撞舱壁布置应满足ABS《Guide for Building and Classing Offshore Support Vessel-2012》中第3部分第2章第9节要求，同时满足上层建筑舱室应布置在防撞舱壁后面要求；本船具备DP-2动力定位能力，需考虑2个侧推器安装，以及维护空间、相关电气、轮机设施、主通道及脱险通道等布置要求。综合这些因素，把艏侧推舱平台高度升高到2 300 mm,两侧布置淡水舱，增加淡水装载量。

3.3机舱区域的布置

为合理利用机舱空间，本船机舱设计为2层，底层布置4台高速发电机组及相关的设备、泵浦、冷却器、阀组等；二层甲板布置压缩机组、空压机、空气瓶、变压器、信号采集箱和机修设备等。考虑到本船推进系统采用电力推进模式，将集控室布置在二层甲板后部并位于发电机上方，方便布置粗大的推进电缆从配电板至尾推进器间；机舱双层底主要布置压载水舱和用于收集油水的舱柜，机舱两侧布置用于设备运行所需液体舱柜。在机舱内布置油舱时应注意两点：第1是容积超过30 m3的油舱不能与外板相邻，第2是油舱底不能暴露于机舱且舱面暴露于机舱内不能超过2个。为便于底层布置各类设备，通往首侧推间和货舱区域的主通道设于机舱二层甲板。

3.4货舱区域的布置

(1)考虑到本船采用电力推进模式，为有效利用空间，把主要通道布置在中间，两侧为液货舱。通道分2层，上层为主通道，顶部布置电缆，底层布置轮机设施及管路。

(2)本船可装运有毒有害的甲醇、泥浆，回收的溢油闪点低于60 ℃，按《近海供应船散装有限数量有毒有害液体物质的运输和装载指南》(以下简称“运输和装载指南”)要求，船上装载此类物质不应超过800 m3，装载闪点低于60 ℃溢油的液舱要有效隔离；设计中的泥浆舱兼作溢油回收舱，由此确定甲醇舱和泥浆舱大小，并把泥浆舱设计成圆形状布置在燃油舱内以起到隔离作用。另外，泥浆舱壁可以不设扶强材，从而保证舱壁之间有足够的通道。

(3)本船货舱区甲板需装运干货。货舱壁要延伸至主甲板，按“运输和装载指南”要求， 在甲板上常设木铺板。

(4)本船运输的甲醇和溢油闪点都低于60 ℃，按“运输和装载指南”要求，超过货物区域至少7 m以上，起居、服务和机器处所的进口、空气管开口等才能面向货物区域。为方便这些出入口布置，把甲醇舱和溢油回收舱集中布置在货舱区中部。

(5)把甲醇舱和泥浆舱下方设计为双层底压载舱或钻井水舱，便于满足MARPOL公约中对油舱、泥浆舱等的双壳保护要求。考虑到底舱与边舱为完整水密分隔，按“运输和装载指南”要求。与液货舱有限界面的双层底舱应布置2个尽量远离的进出口。该进出口通道可以通过货泵舱、隔离舱、管隧或类似舱室通往开敞甲板，以便对该舱室全面检查。为解决底压载舱检查通道问题，可将其中对应的边压载舱设计为空舱。

(6)按照“运输和装载指南”要求，装载有毒有害液体物质最好不超过8 00 m3，否则，需要船东向挂旗国申请放宽该要求。

本船甲醇舱和泥浆舱装载这类物质，设计时将其总容积控制在740 m3。

(7)本船在甲醇舱与舵桨舱之间布置水泥罐舱，使危险货物区域与舵桨间有足够远的距离，方便舵桨间通风、人员出入口布置。

4上层建筑舱室的布置

由于平台供应船特点，一般要求载货甲板面积要大，便于装载货物；同时居住人员相对于货船要多，除居住自身运营所需船员外也考虑一定数量服务于海上平台的特殊人员，因此，上层建筑布置在船首。 其内部舱室布置应考虑以下几点：

(1)根据建造规格书、规范、挂旗国要求确定船员房间数量、面积、位置及其他功能舱室数量。

(2)合理布置主通道、空调管路及电缆通道位置，保证通道顺畅。

(3)综合考虑公共处所、机械处所布置区域，经常出入与一般维护进出舱室所处位置应有所区别。

(4)机舱机械通风应尽可能与居住舱室隔离，避免舱室受通风噪音影响。

(5)甲板之间应有合理的层高。

(6)卫生单元布置尽可能对齐，便于卫生水管的布置，卫生单元集管区的检修门应布置在易于到达区域；同时，卫生水管布置应避免穿过厨房、冷库。

4.1工作舱室布置

为了工作及运送食品的方便，把公共服务舱室布置在主甲板，如更衣间、厨房、餐厅、食品库等，同时把医务室也布置在主甲板，便于担架和医疗设施进出。

4.2居住舱室布置

本船居住舱室布置要符合“MLC 2006”有关面积和自然光要求，满足挂旗国要求至少配置10个船员，即保证10个单人间。另外，规格书要求至少有50个床位且最多只能为2人间。本船除主甲板外还有3层用于布置居住舱室，分别是下艏楼、上艏楼和船长甲板。考虑到这些要求，把居住舱室沿外侧布置，便于采光；无自然光的中间舱室，设计为办公室、储藏室及设备间等；单人间集中布置在船长甲板，2人间布置在上、下艏楼甲板；这样布置有10个单人间和20个2人间，每个空间得到合理利用。

另外，居住舱室布置在远离机舱的下艏楼、上艏楼及船长甲板，有利于消除机舱内设备运行产生的振动和噪音影响，提高了船员生活舒适度。舱室布置如图5、图6、图7所示。

5结语

在设计之初已考虑即将生效的新规范、新公约，船厂依旧可以沿用原有设计图纸连续建造这些船。该型船在交付2艘后，市场反应良好，船东随后又续造8艘。目前，该系列船已交付6艘， 4艘在建。总体上， 75 m平台供应船是一艘按照安全、舒适、环保、节能等理念设计的海工辅助船，设计中把船东需求与即将生效的新规则、规范充分融合在一起，进行优化布置，投入营运后船舶的适用性和经济性能也令用户感到满意。

参考文献：

[1]张言才.75 m海洋平台供应船设计[J].江苏船舶，2005，22(1)：1-4.

图5　下艏楼甲板平面

图6　上艏楼甲板平面

图7　船长甲板平面

中图分类号：U662.2

文献标志码：A

作者简介：官良清(1969—)，男，高级工程师，从事船舶设计研发工作。

收稿日期：2015-11-09