某新型深远海救助船的救助设备配置及选型分析

刘 鹤，邹庆国，缪 宸，袁 远

（1.招商局重工（深圳）有限公司，深圳 518054；2.招商局深海装备研究院（三亚）有限公司，三亚 572025）

1 前言

随着国家一带一路及海洋强国战略的实施，各类海上活动越来越频繁，精准、及时、高效的海上搜救工作越发凸显。2019年10月，国务院颁布的《国务院办公厅关于加强水上搜救工作的通知》中明确提出：注重装备研发配备和技术应用，聚焦破解水上搜救工作中的设备先进性和实用性。

目前国内现有救助船，在深远海保障、远距离探测、援潜救生、推进动力、设备配置等方面存在明显不足，缺乏深远海救助船和深远海搜集装备设施，深远海应急保障能力不足，与海洋强国战略不相适。这就要求我们进一步提高救助船的配置，使其具备深远海高海况下的救助能力，以满足我国未来深远海应急救援抢险保障的需求。

2 深远海救助船的主要特点

深远海救助船的主要特点，是续航力和抗风浪能力强，具有强大的深远海和高海况下的救助能力：

（1）主机功率大，通常为8 000 ～ 14 000 kW；

（2）具有较高的巡航速度，能够迅速到达救助现场；

（3）低速操纵性、定位性能好，能够安全接近遇难船舶实施救助；

（4）拖力大，具备救助、拖带大型船舶的能力；

（5）耐波性、适航性强，能够适应各种恶劣海况；

（6）续航力大，能够进行深远海的救助作业；

（7）具有较强的水下作业能力，配置折臂吊、起重A字架等专用设备；

（8）设置直升飞机起降平台，具备全天候、海空立体救助能力。

3 某新型深远海救助船的主要救助装备及选型

某新型深远海救助船，设计总长136.9 m、宽26.7 m、设计航速17.5 kn、系柱拖力3 500 kN；配置先进的DP3动力定位系统；配置500 t拖缆机及250 t波浪补偿起重机，具备强大的救助拖带、起吊作业能力。

该船船体前部配置了大型直升机起降平台和中型直升机机库以及相应的直升机助降系统，可进行海空立体救助及联合巡航作业；中部预留直通海洋的月池，可以为援潜救生和500 m饱和潜水作业提供有效支持；船尾甲板配置了1台350 t海上起重A字架，并预留空间可搭载6 000 m级TAUV（深拖系统）/AUV（自主式无缆潜航器）；船舯位置布置两套ROV（水下机器人）等水下作业设备，配合全海深多波束探测系统，可实现深远海水下搜寻作业；此外，该船配备4台对外消防炮，可达到二级对外消防灭火作业能力。

该船主要救助装备，如表1所列。

表1 某新型深远海救助船主要救助装备

3.1 拖曳设备

拖缆机是一种用于收放缆绳、拖带没有自航能力的船舶和海上设施，以及失去自航能力的船舶，是实施海上救助拖曳作业的关键性大型设备。

拖缆机一般由驱动装置、卷筒装置、制动装置、排绳装置、离合器装置、机架等组成。按驱动动力方式不同，拖缆机可分为蒸汽机拖缆机、柴油机拖缆机、电动拖缆机和液压拖缆机等类型。大型拖缆机的制动和离合装置通常采用液压驱动和控制，以提高操作的可靠性。

拖缆机一般有单卷筒和双卷筒两种形式：单卷筒拖缆机，只作为一些不能自航船舶和设施海上救助的拖曳工具；双卷筒通常为高低布置，其中上卷筒为主拖曳卷筒，下卷筒通常用于辅助起抛锚作业，同时也作为主拖缆的备用；拖缆机卷筒的容绳量，至少为各卷筒能容纳一根所配置的主拖缆；主拖缆机卷筒最外层的拖缆拉力，应大于或等于拖船的系柱拖力。

双卷筒拖缆机的结构形式，如图1所示。

图1 双卷筒拖缆机的结构形式

目前10 000 kW以上的远洋救助船液压拖缆机的工作负载，通常为200 t以上，绳速约0～5 m/min。

某新型深远海救助船配备有500 t双卷筒卧式拖缆机，2只卷筒均设有独立排缆装置，卷筒具有可控动态刹车功能、拖缆张力和长度参数任意调整和动静态显示功能、主拖缆应急释放功能和润滑油自动加油系统；2只卷筒均采用下出绳方式，1只卷筒作为主拖曳卷筒使用，可进行远洋拖带；另1只卷筒作为备用拖曳卷筒，可兼作起升卷筒使用，配合A字架进行起重作业。500 t拖缆机主要技术参数，如表2所列。

表2 500 t拖缆机主要技术参数

3.2 起重设备

（1）起重机

起重机是各类深远海作业船舶必备的核心设备，广泛应用于货物驳运、油水食品补给、设备和人员转运、海上救助等各类场合。

与常规船用臂架式全回转起重机相比，折臂式起重机在远洋救助船上应用具有明显的优势：① 起重臂可以折叠，在非作业工况下可以节约宝贵的甲板空间；② 作业过程中，可以通过液压油缸操控起重臂姿态，缩短吊钩钢丝绳的悬垂长度，极大地减少起升过程中的晃荡，适合吊装高精度、昂贵的试验、探测、搜救设备，如图2所示。

图2 典型的折臂吊结构

某新型深远海救助船配备有250 t折臂起重机。由于远洋救助作业对控制精度和响应时间要求，起重机配备有主动升沉补偿系统，其高效、占地面积小、起吊能力强、作业水深大的显著优势，为深海救助打捞作业提供了主要动力。250 t AHC折臂吊主要技术参数，如表3所列。

表3 250 t AHC折臂吊主要技术参数

（2） A字架

A字架系统是一种典型的重物吊放回收系统，具有可承受载荷大、便于设置安全保护功能、可靠性高等优点。起重A字架作为收放载荷的主要承载构件，其主要功能是在收放设备的过程中，将设备从船舷内摆至船舷外（或由船舷外摆至船舷内）。目前国内自主研制的 A 字架系统起吊重物吨位较低（小于100 t），达不到实际作业时的要求。国外 A 字架的研究和应用比较成熟，主要有挪威的 TTS 公司等。典型的A字架结构形式，如图3所示。

图3 典型的A字架结构

某新型深远海救助船配备有可拆卸式350 t海上起重A字架，门架横跨船尾部，门架横梁上设置多套滑轮吊点座，能够在四级海况下作业；安装于甲板面上的导向滑轮均为可拆式，在A字架不作业期间可进行拆除。

350 t海上起重A字架，预留空间吊放TAUV（深拖系统）/AUV（自主式无缆潜航器）等水下作业设备，这为实现深远海水下打捞救援工作提供了重要条件。350 tA字架主要技术参数，如表4所列。

表4 350 t A字架主要技术参数

3.3 其他救援设备

（1）直升机平台

直升机平台设计，选用我国现役直升机作为舰载机，机型为EC-225型救助直升机（折叠桨叶）或S-76D型直升机（折叠桨叶），同时可兼用于该直升机的相近机型或以下中小型机型的起降、停放、系留；直升机舰面系统，按直升机可在白天和夜间起降的要求进行设计；机库设置在直升机平台后方与平台相连，便于直升机进出机库；机库空间满足存放1架S-76D /EC225型直升机的要求。

（2）全海深多波束探测系统

配备一套全海深多波束系统，能够对海底实施全覆盖探测，可以获取采样点的位置为救助打捞提供海底情报信息；工作频率12 Hz，工作水深20-11 000 m，最大覆盖宽度6倍水深，波束宽度1°×2°，最大工作速度可达12 kn。

（3）其他救助保障设备

为了更好地为多种高端海洋工程水下作业和水下抢险救助打捞提供作业支持服务，设置了6 000 m ROV及其收放系统、3 000 m TAUV/6 000 m AUV、智能无人驾驶高速救助工作艇等；搭载救助装备方面，设置500 m潜水救助艇和200 m机动潜水救助钟等多种援潜救生装备。

4 我国现役远洋救助船“南海救101”

4.1 主要参数及配置

“南海救101”是完全由国内设计建造的多功能远洋救助船，总长109.7 m、宽16.2 m、最大航速22 kn、系柱拖力1 400 kN。2007年交付使用，其主要参数及配置如表5所示。

表5 “南海101”主要参数

4.2 新型大功率救助船的主要特点和优势

某新型深远海救助船相比现役救助船“南海救101”，具有以下几方面的主要优势：

（1）满足抗风能力12级要求，配备高冗余度三级动力定位系统，救助保障海域扩展至深远海海域；

（2）救助装备强，配置有500 t大型拖缆机、250 tAHC起重机、350 t A字架及其作业系统，具备对海损或遇险的大型运输船舶和深水海洋工程装备进行远距离救助拖航的能力，以及水下遇难船舶或飞行器等残骸的救助打捞能力；

（3）设有大型直升机平台和中型直升机机库，具备海空立体搜寻、救助和人道主义物资投送作业能力；

（4）实现万米超深水水下探测、6 000 m水下机器人探测打捞、3 000 mTAUV/6 000 mAUV探测等，使其具备深远海水域水下搜寻和探测能力；

（5）续航力大，能够进行深远海的救助作业；主机功率大，具有较高的巡航速度，能够迅速到达救助现场；拖力大，具备救助、拖带大型船舶的能力；具有较强的水下作业能力，具备全天候、海空立体救助能力。升级后的某新型深远海救助船完全能够满足我国未来深远海应急救援抢险保障的需求，符合我国“海洋强国”的战略部署。