浅析12000吨起重船的应用实践

王庆国（上海振华海洋工程服务（集团）有限公司　上海　200126）



浅析12000吨起重船的应用实践

王庆国
（上海振华海洋工程服务（集团）有限公司上海200126）

摘 要：随着人类海洋活动的日益频繁，海洋石油钻井平台等海工设备得以迅猛发展，无论是从数量上还是体积上。同时还会有一些不可预测地发生的海难事故需要救助与打捞，这些都需要有起重能力愈来愈大的起重设备来作业。

关键词：12 000T起重船单臂架全回转装备支撑

1　背景资料

2014年4月16日，韩国 “岁月”号客轮在罗南道珍岛郡海域发生沉没事故，事后迅速登上了世界各大媒体的主要位置。由于沉船海域工况恶劣，而且“岁月”号客轮仅船体重量就达6 852T，加上货物、吊架和绳索等，总重量约达10 000T。现场打捞情况异常复杂，考虑到最大限度的保护船体及内部环境，打捞方案采用整体打捞方式，这就需要超大的起重能力及妥善的打捞方案。打捞预计作业时间在2016年7月份左右，恰好是振华12 000T起重船诞生并初试牛刀之时。

2　历史时刻

2016年1月23日，注定是一个不平凡的日子。这一天，全球单臂架起重船起重量新纪录在上海振华重工长兴基地诞生：13 200T，这是12 000T起重船根据吊重根据试验大纲要求试验其110%额定负荷而产生的数据。吊重试验从2016年1月15日开始，相继一次性顺利完成了1 650T、5 500T、7 700T、11 000T、12 000T及13 200T6个吨位的试验，全部试验结果均由美国船级社（ABS）现场认证通过。

3　诞生过程

该起重船是由上海振华重工于2009年8月引进一艘30万吨级日产单壳油轮改建而成，先后经过两次改造，历时7年左右。2016年1月23日，该起重船吊重实验完成，1月27日进行海试，4月28日获得ABS船级社证书，5月13日正式交船。6月份，它将赴韩国打捞韩国 “岁月”号客轮。

该船设计为无限航区航行，满足东海、南海、北海、中东、东南亚、印度洋、墨西哥湾、西非等海域海上起重作业的要求，主要用于海上大件、模块、导管架的起重吊装，安装大型模块作业、打捞作业、拆卸报废平台作业、海底能源开发作业。它的巨大船体（297．55M长，58M宽，转台直径42M）可抗风浪涌，适用于浅海（300M以下）进行各种起重、勘探、打捞作业。该船具备自航能力，带10点锚泊定位和DP2动力定位功能，与普通起重船相比，节约了拖轮费用和拖航时间，作业行动更加精准自如，适应海况条件和作业面更广。

4　关键设备

4．112 000T全回转起重机

图1　12000T全回转起重机

该轮最重要设备自然是12 000T全回转起重机了，这是振华重工自行设计制造拥有完全自主知识产权的新型产品，是振华重工在该领域的核心竞争力的体现，采用电动变频驱动控制。其主要参数如下：

（1）主钩：

①固定吊重：12 000T幅度：距回转中心54M

②旋转吊重：7 000T幅度：距回转中心44M

（2）副钩：

①固定吊重：1 600T幅度：距回转中心120M

②旋转吊重：1 600T幅度：距回转中心95M

起重船作业环境条件：

有义波高 ：2．0 M

风速 ：30 knots

水流：2．0节

环境温度 ：－20℃ ～45℃

作业状态 ：

固定状态 ：纵倾角1．5°，横倾角1．5°

回转状态 ：纵倾角1．5°，横倾角3．5°

航行状态 ： 纵摇角10° ，横摇角20°

4．2定位锚绞车

图2　定位锚绞车

本船设置10台140吨电动变频驱动定位锚绞车，这也是振华重工自行设计制造拥有完全自主知识产权的优势产品。锚绞车可在机侧控制，也可在驾驶室集中控制。配10个12 000kg STEVPRIS MK5型海洋工程大抓力锚，锚索为镀锌钢丝绳，直径φ83mm，8×41WS＋IWRC，破断力4 800 kN。

定位锚绞车主要技术参数如下：

绞车拉力：>1400kN；（第8层）

绞车速度：0-25m/min（拉力为1 400kN时）；

支持负载：不小于4 000kN（滚筒第二层）；

容绳量：3 000M

4．3推进器

图3　推进器

一台原船主机适用于正常航行，不参与DP作业。其型号：HITACHI ZOSEN-B&W 7S80MC（Mark III） ，最大持续功率（MCR）：21,120kW x 69．2r/min。另外船上新增设了12个推进器，满足DP2动力定位功能，包括2个2 750kW的 侧推进器、6个3 800kW的可伸缩式全回转推进器以及4个3 250kW吊舱式全回转推进器。此外，该船还预留了2个推进器位置和接口，将于2017年安装振华重工自主研发的3 800kW可伸缩式全回转推进器。

4．4动力定位（DP2）

图4　动力定位（DP2）

动力定位系统包括4个AZIPOD推进器、6个可伸缩推进器、2个侧推，一个动力定位控制台布置在驾驶室。其控制系统采用世界知名品牌——Kongsberg产品，冗余的动力定位系统满足ABS DPS-2的要求。它包括冗余的控制单元和两个操作站，控制单元包括两个功能强大的控制计算机，能与位置参考系统、传感器相连接，且与各种推进器的本地处理站有冗余的网络接口。每个操作站包含一个高性能的计算机，具有一个能图形显示目前数据的船用高分辨率显示器。传感器根据 ABS DPS_2 配置，特别地，1个HIPAP位置参考系统、2个RADius位置参考系统、1个taut wire位置参考系统也相应提供。

在动力定位控制台上还配置了一个独立的JOYSTICK系统。它包括1个控制单元及操作终端，控制单元包括一个性能强大的计算机及与传感器、各推进器连接的输入输出单元。

1个独立的推进器手动控制系统安装在动力定位控制台上。

4．5发电设备

为满足起重作业要求以及船员、施工人员生活需要,在保留原船发电机组基础上新增8套主发电机组、1套停泊发电机组以及1套应急发电机组。除应急发电机外，它们之间均可执行并电与转移负荷操作，与之配套的是ABB的中压（11000kV）配电板。

（1）主柴油发电机组8套：

型号：MAN B&W 14 V32/40

规格：7000kWx720 rpm：

发电机：HYUNDAI 6790kWx720 rpm

机组电制：AC11000V，60Hz，3Φ

（2）停泊柴油发电机组1套：

图5　发电设备

型号：ZJMD-MAN B&W 8L23/30H

规格：1050kWx720 rpm

发电机： 980kWx720 rpm

机组电制：AC440V，60Hz，3Φ

5　结束语

七年磨一剑，该船自2009年引进改造至完工交船，历时七年。它不仅可以完成大型沉船的打捞任务，更重要的是它可以用于像海洋石油钻井平台、海上风电场升压站等大型海洋工程建设，为中国的海洋工程施工建设向深海延伸提供了装备支撑，是中国民族工业品牌享誉世界的一面旗帜。