海洋工程大型结构物滚装装船实例分析

艾荣 洪艳

摘 要 随着海洋油气资源的开发规模日渐扩大，海洋工程船舶的使用需求量也日趋增多。而海洋石油工程起重船上部模块的建造主要采用陆地建造，然后通过船舶海路运输到组装场地开始集中组装。但是由于此部分模块往往存在体积较大、重量较重、结构复杂而不规则等特点，因此如何实现此类结构物从场地到船舶上的转移是开展海洋工程船舶的一个不可回避的关键问题。

关键词 海洋油气;海洋工程;运输;组装

概述

本文主要通过某4000T主起重机陆海运输工艺研究，提出一种对于这类结构形式多变的、重量差异较大的结构物较为合理的运输方式。此主吊机是由7大部分（底座环540T、旋转平台1328 T、A字架408、扒杆516.9、旋转平衡系统、背拉绳系统、钩头系统 ）及机械电气设备组成。

由于主吊机和船体将分别建造，主吊机在建造完成后会海运到船厂完成总装。整个运输过程可以分为三个阶段：

（1）陆到海阶段，由部件主要预制场地转移到驳船的运输阶段;

（2）海上运输阶段;

（3）海到陆阶段，即滚装卸船阶段，在船厂的卸船作业。

考虑到装船和卸船过程的相似性，本人主要对相关结构件的装船阶段进行分析。

1运输方式的技术分析

在海洋工程领域中，常见的产品类型包括导管架、单点系统、组块、船体、模块等。其主要的结构模式因为产品需求定位不同而具有很大的差异化，而且普遍存在重量较重、尺寸较大、外形不规则等特点。且由于产业分工趋势化，从成本和实施周期考虑，目前很多海洋工程产品都是多场地建造，然后通过海运方式集中到组装场地进行最后重装的模式进行。在这种建造模式下，有一个关键步骤就是需要将大型部件从建造场地移动到运输船舶上。而目前世界上陆地到船舶的常见大型部件运输方式主要有三种，分别是：滑移（主要靠绞车）、吊装（依靠大型浮吊）、滚装（依靠自行平板车SPMT）。

大型部件的转移方案是其整个部件建造后期的关键步骤，其方案的选择关系到部件整体建造方案的确定与实施，转移方案的可实施性、可靠性、安全性都直接关系到整体项目的成功与否。因此如何有针对性地选择一种最为合适的陆地-运输船舶转移方案就显得尤为重要。首先，在表1中主要从技术可行性等五个方面针对三种转移方式进行了初步对比：

通过上表可以了解到滚装装船相比另外两种装船方式具有安全性高，可操作性强，经济性良好，运输工期较短（1-2天），工装较为简单;但是滚装也有它的缺点，就是对运输驳船的系泊能力和压载能力有一定的要求，装船的高度没有吊装高度范围灵活。

本次分析对象4000T主吊机建造具有以下几个方面的特点：

（1）主吊机部件较多，且分别建造，如果采用传统的吊装、迁移的运输方式，会造成滑道资源紧张，影响经济性;

（2）相关部门主要结构不规则且建造周期持续时间长，占用场地区域散且大;

（3）项目部件多，运输、安装时间的不确定性，运输的目的地存在变数，且各部件运输先后时间间隔较长，浮吊计划性较强不适用;

（4）滚装运输在陆地大件运输方面已运用较为成熟，技术实操性较强，安全风险也容易控制;

（5）滚装运输小车成本较低，经济性较优。

最终在4000T主吊机各部件的运输工作中，均采取了滚装装船的方式进行。滚装装船在这些结构的运输工作中的成功应用，充分说明了滚装运输对于大型复杂结构件的装船是可行的。此外，在实际操作中采用滚装装船的结构物在建造、运输过程中还需要考虑到以下几个方面：

（1）结构物在建造阶段支墩摆放时就要充分考虑到运输时车辆的进出通道，并且支墩的高度要便于运输车辆的装载;

（2）确定运输线路时要研究沿线路面的承载力及其坡度是否满足滚装的要求，同时码头的承载力要满足滚装的要求;

（3）根据货物的吨位、尺寸及布置形式选择合适的驳船，驳船还要航线的要求;

（4）需要考虑滚装码头的水文条件、作业风速等天气条件;

（5）装船固定时要有一套安全、合理的加固方案。

通过本次滚装运输，在一定程度上也验证了滚装运输工艺的高效性。比如在底座环的滚装装船作业从准备到上船，只用了两天时间，上船时间持续一个小时左右，同比传统的迁移装船和吊装装船大大缩短了作业的时间。同时，在整个滚装运输阶段占用的资源较少，不需要浮吊资源和特种驳船，同时也不占用滑道等其他资源;其次，在建造阶段不需要滑移等结构，工装简单，只需要少量支撑梁;另外由于运输车组具有灵活多变的特点，可随时拼组随时运输，对计划性要求不高;滚装运输对结构物的重量和体积基本不受限制，可以根据运输的结构物灵活拼车，以达到运输的要求[1]。

但是，因为滚装运输的特点，在整个过程中还需要掌握一下几个主要事项：

（1）滚装上船的时间应当结合天气和涨潮速度，选择一个比较恰当的时间;

（2）滚装上船工作开始前确保各项准备工作已经到位，包括码头和驳船间的搭接板的铺设、驳船上的支墩摆放、检查船舶与码头的系缆等等;

（3）滚装过程中时刻检查驳船甲板和码头的高度差，如果高度差达到临界值，应当停车等待涨潮或者驳船排载，当高度差减小后继续作业;

（4）如果上船失败，应当立即按照预案返回码头。

2结束语

目前，滚装装船已经成为大型结构物的装卸船及运输的主要方式，特别是近十来年在海洋工程领域的模块化建造等方面引用日益广泛。但是在国内，滚装装船在相当长的一段时间内没有得到重视，随着贸易的增大、业务的扩展，这种高效的运输方式才得以应用，国内对于海洋结构物的运输还是以吊装和迁移装卸船运输为主，滚装装船只有很少的应用。

参考文献

[1] 高瑞力.海洋石油工程传统钢结构滚装装船技術[C].中国海洋工程学会.第十六届中国海洋（岸）工程学术讨论会（下册）.中国海洋工程学会：中国海洋学会海洋工程分会，2013：752-756.

作者简介

艾荣（1981-）男，天津人;职称：工程师，现就职单位：海洋石油工程股份有限公司，研究方向：海洋工程领域研究。