冯仁华 袁远 宋秀丽
摘 要:某新型远洋救助船的深远海立体救援体系主要由拖曳救助系统、空中救援系统、水下搜救系统、水面救助系统组成。本文简要介绍相关系统的核心设备功能作用与配置,主要包括拖揽机、救援直升机及平台、机库、万米全海深多波束探测设备、TAUV、AUV、自航式救助艇、救生筏,救生捞网等,配置可满足现代深远海立体救援体系作业要求。
关键词:救助船;深远海;搜救设备;立体救援体系
中图分类号:U667 文献标识码:A
Spatial Rescue System Configuration for New Deep Ocean
Large-power Salvage Vessel
FENG Renhua1, YUAN Yuan 2, SONG Xiuli 3
( 1.YiuLian Dockyards (SheKou) Co., Ltd., Shenzhen 518054; 2. China Merchants Deepsea Research Institute (Sanya) Co., Ltd., Sanya 572025 ;
3.China Merchants Heavy Industry (Shenzhen) Co., Ltd., Shenzhen 518054 )
Abstract: The deep ocean spatial rescue system of new ocean salvalge vessel is mainly composed of towing rescue system, air salvage system, underwater search rescue system and water surface rescue system. This paper outlines the key equipment function & arrangement of associated systems, mianly including the towing winch, rescue helicopter & helideck, hangar, 10 000 m deep ocean multi-beam echo-sounder, TAUV, AUV, self-propelled rescue boat, liferaft, lifesaving net etc, which can comply with the operation requirements of modern spatial deep ocean salvage systems thereof.
Key words: salvage vessel; deep ocean; rescue equipment; spatial rescue system
1 前言
我国是一个海洋大国,拥有广袤的海洋国土,南海是我国最大的海域,面积约356万平方公里,蕴藏着丰富的石油、天然气、风能、海洋鱼类等宝贵资源,为我国国民经济发展的起到重要支撑作用。同时,南海也是重要的国际航道,每年均有大量的国际、国内船舶通航,是全球经贸活动的重要组成部分。然而南海海区的自然条件比较严酷,海况恶劣、气候条件差、台风袭击频繁,易引发海难事故。
在实施“一带一路”和“海洋强国”的发展战略中,南海领域的各类生产、开发活动逐渐步入深远海领域,南海航线上的船舶数量急增,吨位也越来越大,如装载原油、液化天然气LNG等危险物品的船舶也越来越多,交通运输日趋更加繁忙。为了保障海上作业人员生命和财产的安全,陆续自行研制了多型海洋救助船。其中“南海救101”、“南海救111”等船舶在南海的各类救助活动中发挥了显著作用。但是这类船型主要是基于近20年来我国沿海、近海领域的海难救助经验来设计的,与国际上的海洋强国和我国未来深远海经济发展的需求相比,在远洋立体救援体系方面,尚存在一定的差距[1]。其主要表现在:
1)拖揽机拖力不足,难以拖带大型船舶如VLCC、VLOC、超大型集装箱船等;
2)未设置直升机库。远洋作业时,陆地直升机航程不足,无法到达现场,只能单独由船舶救助,效率显著降低;
3)未配置万米超大水深水下探测设备,无法进行深海搜寻探测;
4)船舶主尺度小,续航力不足,难以越洋作业;
5)未配备动力定位系统。高海况救助时,船舶操纵较为困难。
针对上述存在的问题,我国于2020年设计并建造“新型升级版14 000 kW深遠海巡航救助船”。该船于2023年服役,配备了完善的水面、空中、水下立体救援系统,是未来保障南海海域经济发展、保障救援任务的主力装备。
2 新型深远海救助船及其救援系统
新型深远海救助船总长136.9 m、宽26.7 m、设计航速不低于17.5 kn、续航力12 000海里、抗风能力12级、总功率14 000 kW。装备1台500 t拖揽机,中型直升机库和大型直升机平台各1座,万米海深多波束探测系统等先进装备。配备有DP3动力定位系统,能在深远海海域和高海况环境下实施多功能、全方位、立体化救助打捞作业。与现有的南海救助船舶相比,其性能有显著提升。本船与“南海救101”的救助相关参数对比如表1所示。新型远洋救助船总体如图1所示。
以大功率救助船为平台,适应于深远海、高海况条件下的立体救助体系一般需配置以下系统及设备:
1)拖曳救助设备。主要包括大拖力拖揽机、拖揽及其他辅助装置;
2)直升机救援设备。主要包括大中型救助专用直升机(如S-76)、直升机平台、机库及其辅助系统;
3)水下搜救设备。主要包括全海深多波束探测系统、水下机器人ROV、TAUV(深拖系统)/AUV(自主式水下搜寻系统)及其收放、控制系统;
4)常规水面救助设备。主要包括救助船所携带的自航式救助艇、搜救工作艇、救生筏、救生捞网、抛投式救生衣以及相应的收放起降设备。
2.1 拖曳救助设备
救助船利用拖曳设备将遇险船舶拖带至港口或者安全海域,至今仍然是对海上大规模群体人员进行救助的最有效措施[2]。随着航行于我南海航线载重量20万吨以上的船舶,如VLCC、VLOC、2万箱以上超大型集装箱等越来越多,其所需拖力通常在200 t以上,对救助船的拖带能力提出了新的要求。新型深远海救助船配备了500 t双卷筒卧式拖缆机,最大可以提供350 t系柱拖力[3]。
拖揽机两个卷筒为高低“瀑布式”布置,其主要技术参数见表2所示。
2.2 直升机空中救援设备
采用專用救援直升机实施空中救援已经成为高海况海上救援作业的一个重要手段。救援直升机具有飞行速度快、灵活机动、视野广、搜寻范围大、适应高海况作业等特点,新型深远海救助船设计选用我国现役的专用救援直升机,机型为EC-225型和/或S-76D型直升机,其主要性能参数如表3所示[4]。
为满足直升机起降、停放、系留等需求,在船艏设置一座大型直升机平台,适应于上述两型直升机升降。直升机平台舰面系统按直升机可在白天和夜间起降作业要求进行设计。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,其可以搭载直升机在深远海海域联合作业。
直升机机库门为钢质液压风雨密门,采用油缸开启方式,结构强度满足12级风及艏部上浪设计要求。
机库参考GJB543B-2009《舰船直升机舰面系统通用要求》和CCS船级社规范设计,并配有直升机综合保障系统,主要包括:
1)停放设施:包括机库、牵引绞车、系留设备、防滑轮档等;
2)维护设施:包括直升机冲洗车、液压油车、维修行车;
3)可抛式储油罐。救助船不设专门的直升机燃油舱,主要采用油罐进行补给。油罐安装在一个应急时可将油罐抛落到船外的支座上。为防止静电,油罐体应接地;
4)消防设备:包括水枪、泡沫灭火装置、干粉灭火装置、CO2灭火器等。
2.3 水下搜救设备
自2014年MH370事件以来,国际社会日益关注远洋失事船舶、潜水器和航空器材的水下搜救能力的建立,其中高精度水下救援体系已经成为了远洋救助船舶的一项重要功能指标[5]。深远海水下救援体系一般包括深海多波束探测系统、深拖系统(TAUV)、自主式水下搜寻系统AUV、ROV等。
本船配置了万米全海深多波束探测系统。该系统由发射换能器阵列、接收换能器阵列、发射机单元、接收机单元、处理器单元和工作站组成,其系统配置如图2所示。换能器阵列采用平底式安装方式,布置固定在船底平面安装支架上,图3为船底平面安装支架现场实物图。
万米全海深多波束探测系统深度探测量程为20 m ~ 10000 m,扫宽为6倍水深,工作频率为12 kHZ,波束宽度1°(发射)× 2°(接收)该系统可以在6级海况、航速5~8节工况下作业,正常作业航速为12节。
此外,本船还配备了6 000 m ROV及其收放系统、3000 m TAUV/6 000 m AUV、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,具备强大的水下救援能力。
2.4 水面救助设备
为满足水面救助要求,本船在第二甲板右舷设1艘半封闭玻璃钢救助艇,其载员16人,航速15.0节,可在倾覆时自动扶正。配有恒张力单点式艇架,可以在横倾20°,纵倾10°情况下进行收放作业。在第二甲板左舷设1艘无人救助艇,也可人工操控,救助艇续航半径50海里。
本船还配备救生爬网 2 张,锦纶救生捞网 2 张,设置八角型自浮防倾式救生吊篮 1 只和直升机吊篮 1 只。此外,本船储备气胀式救生滑道 1 套,工作长度不小于 10 m,并带有 1 个不少于 50 人的可供人员转移用气胀式救生筏;配备容量 20 人充气救援平台 1 套。
3 结束语
以大功率深远海救助船为平台,构建全方位、立体救援体系是我国未来海洋救助装备建设的重要发展方向。新型深远海救助船集成了先进的水面、空中、水下救援设备,其性能指标优越,配置合理,总体综合救助能力强,将为我国南海海域“一带一路”和“海洋强国”发展战略做出应有贡献。
参考文献
[1]周国平. 一带一路建设的深远海救助保障技术研究[C]. 第十三届长三角地区船舶工业发展论坛, 2017.
[2]彭江丰.拖缆机的研究[J].船舶, 2004 (01).
[3]刘鹤.某新型深远海救助船的救助设备配置及选型分析[J].广东造船, 2022 (03).
[4]杜宝库.南海海难救援中救助飞机的优选研究[J].中国航海, 2022 (02).
[5]王王雷. 从马航 MH370 事件看救捞系统深远海搜寻和打捞能力建设[C]. 第八届中国国际救捞论坛, 2014.
基金项目:三亚崖州湾科技城管理局2022年度科技计划项目(SKJC-2020-01-003)
作者简介:冯仁华(1993- ),男,助理工程师。主要从事船舶与海洋结构物设计制造工作。
袁 远(1974- ),男,工程师。主要从事海洋平台总体设计。
收稿日期:2023-01-06