祁 斌
在嚴(yán)峻的全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,全球能源行業(yè)依舊持續(xù)活躍,作為未來(lái)發(fā)展方向的海洋油氣、風(fēng)電等工程也越來(lái)越受到能源公司的關(guān)注,從而帶動(dòng)了海洋工程船的快速發(fā)展。
為滿足近代海洋工程如油氣開(kāi)采、風(fēng)機(jī)安裝等活動(dòng)的需求,海洋工程船通常都裝備了滿足特殊功能要求的機(jī)械和專用設(shè)備系統(tǒng),一般可提供海上/水下工程施工、拖航、錨作、清污、消防、維護(hù)、鋪管、修井、運(yùn)送人員與物資等服務(wù)。傳統(tǒng)的海洋工程船有兩種,分別為平臺(tái)供應(yīng)船(PSV)和三用工作船(AHTS)。PSV的主要職責(zé)是為海上作業(yè)的所有固定和浮式設(shè)施運(yùn)送各類物資,提供后勤保障,AHTS的主要職責(zé)是為鉆井平臺(tái)的鉆井作業(yè)提供拖航、就位起拋錨和物資供應(yīng)服務(wù)。
隨著近年來(lái)海洋能源開(kāi)發(fā)力度的持續(xù)加強(qiáng),對(duì)其而言不可或缺的海洋工程船也在不斷發(fā)展,一些新船型相繼出現(xiàn),舊船型也在不斷改善自身能力。其中,為了最大限度地提升船舶的使用效率,多功能/多任務(wù)成為如今的發(fā)展趨勢(shì)之一,除了AHTS這一老牌多用途船外,還出現(xiàn)了多功能供應(yīng)船(MPSV)、多功能服務(wù)船(MRSV)等帶有明顯多功能標(biāo)志的船型。此外,一些諸如PSV的船型也通過(guò)技術(shù)改進(jìn)增添了不少特殊功能。
烏斯坦公司可謂是海洋工程船領(lǐng)域的明星,其X船首更是家喻戶曉。旗下?lián)碛卸嘈投喙δ芎Q蠊こ檀?,船型以SX開(kāi)頭,包括SX121、SX138、SX148等。其中,SX148為烏斯坦最新開(kāi)發(fā)的多功能船型,其特點(diǎn)就是“體型小,功能多”,可與“瑞士軍刀”媲美。“
Seven Viking”號(hào)是烏斯坦新近建造的一艘SX148型檢修作業(yè)船(IMR),由著名的多功能海工船船東Subsea 7公司以及Eidesvik Offshor公司共同擁有。當(dāng)然,作為一艘多功能船,“Seven Viking”號(hào)肯定不限于IMR任務(wù),它還可以執(zhí)行清污和井口強(qiáng)化作業(yè)。該型船擁有ICE-C冰級(jí)符號(hào),船長(zhǎng)106.5米,寬24.5米,航速達(dá)16節(jié),操作靈活性好,可穿梭于平臺(tái)結(jié)構(gòu)物之間或進(jìn)入較難抵達(dá)的區(qū)域。為了應(yīng)對(duì)北海5米高的海浪,該船還采用了X船首以提升穩(wěn)定性。
設(shè)計(jì)時(shí),遇到的最大挑戰(zhàn)就是如何在有限空間里集成如此多的功能模塊,同時(shí)還要確保在惡劣海況(如巴倫支海北部)下的操作安全性。對(duì)此,最終的解決方法是在艉甲板處增設(shè)了一個(gè)帶有甲板滑軌系統(tǒng)和特制模塊處理系統(tǒng)(MHS)的機(jī)庫(kù),以使這些任務(wù)模塊可在相對(duì)干燥、遮蔽的室內(nèi)操作,從而改善工作環(huán)境,并大大提升了船員的安全性。船上的通海井也位于機(jī)庫(kù)內(nèi),距離機(jī)庫(kù)頂部約10米,其上的MHS可將所需模塊布設(shè)于2000米水深進(jìn)行作業(yè)。同樣,該通海井及ROV均可于5米高的海浪環(huán)境中作業(yè)。值得一提的是,任務(wù)模塊的平均重量高達(dá)70t,遠(yuǎn)超正常情況下的20~30t。此外,為了進(jìn)一步提高安全性,該型船還采用了更高的干舷甲板設(shè)計(jì),機(jī)庫(kù)內(nèi)還安裝有起重機(jī)和載人吊筐以方便高空作業(yè),橋樓內(nèi)也采用了昂貴的先進(jìn)防火系統(tǒng)。
據(jù)了解,該船總長(zhǎng)106.5米,船寬24.5米,最大吃水8米,服務(wù)航速16節(jié),載重量5125噸,能夠容納90人,推進(jìn)系統(tǒng)采用3×3000KW方位推進(jìn)器;2×1200KW可伸縮方位艏側(cè)推;1500KW低噪導(dǎo)管推力器。由于使用了電力絞車操作ROV和MHS,“Seven Viking”號(hào)的噪聲等級(jí)也實(shí)現(xiàn)了最小化,加上其他減振降噪措施,該型船的舒適等級(jí)達(dá)到DNV的COMF-V(3)。同時(shí),柴電推進(jìn)系統(tǒng)與NOX催化還原減排系統(tǒng)等的組合,還使該船擁有“清潔設(shè)計(jì)”符號(hào)。此外,該船的又一特點(diǎn)就是船上位于船舯機(jī)庫(kù)頂部直徑為26.1米的直升機(jī)甲板。
SX 121型的定位為多功能海洋建造船(MOCV),主要負(fù)責(zé)水下建造/安裝、IMR和ROV服務(wù)。烏斯坦在2012年已接獲多份該型船訂單,單艘造價(jià)基本在1億美元以上。當(dāng)然,該型船也可根據(jù)客戶需求變更其功能模塊,如Island Offshore公司訂購(gòu)的“Island Intervention”號(hào)。
根據(jù)Island Offshore公司的要求,“Island Intervention”號(hào)除了可執(zhí)行水下建造/設(shè)備安裝、IMR和ROV任務(wù)外,還加裝了水下潤(rùn)滑系統(tǒng)以進(jìn)行井口強(qiáng)化作業(yè)。該船同樣采用了X船首設(shè)計(jì),加上柴電推進(jìn)系統(tǒng)和DP3動(dòng)力定位等級(jí),從而使其在油耗、適航性、定位能力、航速和運(yùn)載能力上有著優(yōu)良的表現(xiàn)。150噸的海上起重機(jī)和位于通海井正上方的模塊處理塔(MHT)則有效支持了海底無(wú)立管井口強(qiáng)化作業(yè),工作水深最高達(dá)2500米。與MHT配合使用的設(shè)備還包括主動(dòng)波浪補(bǔ)償(AHC)主起重絞車、通海井門和橫向滑軌系統(tǒng)等。膳宿方面,該船的舒適度可以和旅館相提并論,達(dá)到DNV的COMF-C(3)級(jí)。30間單人艙加30間雙人艙可支持100人膳宿,除了臥室,船上還設(shè)有休息室、吸煙室、30座的音樂(lè)廳、接待室、男女起居室、會(huì)議室、洗衣間、醫(yī)務(wù)室和醫(yī)院等。此外,該船的環(huán)保性也很好,擁有DNV的“清潔設(shè)計(jì)”符號(hào),以及IMO船舶拆解方面的“綠色護(hù)照”。
該船總長(zhǎng)120.2米,船寬25米,最大吃水7.9米,服務(wù)航速15節(jié),可以容納100人。其中,海上起重機(jī)能力為150噸,采用DP3動(dòng)力定位能力。動(dòng)力系統(tǒng)方面,發(fā)動(dòng)機(jī)采用2臺(tái)變頻電力推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),單機(jī)0~3500 kWe,0~1200r/m;主推進(jìn)器采用2×3500KW方位推進(jìn)器,牽引式,調(diào)距漿,直徑3000mm;同時(shí),還配有550KW,688kVA港口發(fā)電機(jī)和200ekW,250kVA備用發(fā)電機(jī)。此外,船上還設(shè)有直升機(jī)甲板,ROV庫(kù),模塊處理塔,ROV等收放系統(tǒng)。
Vuyk Engineering Rotterdam公司有著悠久的海洋工程船建造歷史,建造過(guò)各種各樣的該領(lǐng)域船型,包括重吊船、鋪管船、半潛船等。在新船型的研發(fā)上,該公司也是不遺余力,目前所進(jìn)行的設(shè)計(jì)項(xiàng)目也不只一個(gè),介紹兩型新近研發(fā)的多功能海洋工程船。
VVV的全稱為Vuyk Versatile Vessel,意為Vuyk萬(wàn)能船,是該公司為滿足未來(lái)海工市場(chǎng)需求而設(shè)計(jì)的多功能海洋建造船。為了更好地服務(wù)海工產(chǎn)業(yè),該型船可安裝各種設(shè)備,其中部分采用模塊設(shè)計(jì)。該船最大的特點(diǎn)是可以作為半潛船運(yùn)輸大型重貨,從而降低海工作業(yè)成本。
VVV可自行安裝各種任務(wù)模塊,根據(jù)所安裝設(shè)備、模塊的不同,主要可進(jìn)行的作業(yè)包括:海洋油氣工業(yè)的設(shè)施安裝和建造(重吊、水下安裝、鋪管、通海井作業(yè))、風(fēng)機(jī)安裝和運(yùn)輸、設(shè)備和貨物的浮式操作、海洋支持、重貨運(yùn)輸?shù)?,此外還可選擇橋梁安裝功能。由于功能較多,因此該船可單獨(dú)執(zhí)行一些通常需要多艘特種船才能完成的項(xiàng)目。
該船總長(zhǎng)161.5米,型寬42米,型深14.5米,航行吃水7.5米,半潛模式水位高度8米,可容納50人,推進(jìn)器3×3500KW艉部方位螺旋槳;3×2200KW艏部方位推力器;1×1600KW艏部導(dǎo)管推力器。動(dòng)力定位能力DP2(可升級(jí)為DP3)。尾部左右舷側(cè)各安裝有1臺(tái)重型桅桿起重機(jī),單機(jī)起重能力1500噸,最大升舉高度為水面以上90米,擁有優(yōu)秀的起重能力和冗余度。同時(shí),其所在位置也不會(huì)影響模塊設(shè)備和甲板貨物的布置。此外,若船東想擁有橋梁、土建施工能力,則可選擇安裝專門的長(zhǎng)臂起重機(jī)。不過(guò)該船的標(biāo)準(zhǔn)膳宿能力包括船員在內(nèi)也僅支持50人,這對(duì)于大部分模塊作業(yè)來(lái)說(shuō)并不算很充足。為彌補(bǔ)這一缺陷,該船可專門配置一個(gè)支持100人膳宿的自浮式膳宿模塊,可在該船半潛模式下浮時(shí)布設(shè)于艏樓之后,且僅占小部分甲板面積。
由于船體相對(duì)較寬,因此在設(shè)計(jì)時(shí)為了減小其所帶來(lái)的阻力,該船采用了傾斜壁結(jié)構(gòu)以減小船舯面系數(shù),從而減小了航行吃水時(shí)的水線面,同時(shí)也最大化了其升舉吃水時(shí)的水線面寬。
自墨西哥灣“深水地平線”號(hào)平臺(tái)事故以來(lái),已過(guò)去了兩年多,隨著時(shí)間的推移,墨西哥灣的鉆探作業(yè)已逐步開(kāi)始恢復(fù),相應(yīng)的平臺(tái)輔助需求也開(kāi)始增長(zhǎng)。不過(guò)“深水地平線”號(hào)的慘痛教訓(xùn)卻讓人們?cè)桨l(fā)意識(shí)到安全措施的重要性。在各種舉措中,將非必要人員與生產(chǎn)平臺(tái)分離無(wú)疑是在事故發(fā)生時(shí),能使傷亡率最小化的有效手段。在生產(chǎn)平臺(tái)旁邊配置一個(gè)可提供大量人員膳宿的單位可謂是最直接的方法,不過(guò)單純的提供膳宿顯然有些不盡人意,對(duì)此,Vuyk公司便開(kāi)發(fā)了一型多功能的半潛式膳宿船,不僅可提供非必要工作人員的膳宿需求,同時(shí)還擁有一定的裝載能力和重吊能力,從而能更好地輔助生產(chǎn)平臺(tái)作業(yè)。
Vuyk公司在項(xiàng)目初始所選擇的是較小的單體船型結(jié)構(gòu),之所以后來(lái)選擇半潛模式,是因?yàn)樵谑艿讲煌较虿ɡ擞绊憰r(shí),半潛模式的運(yùn)動(dòng)性更好,在進(jìn)行重吊作業(yè)時(shí)的穩(wěn)性也較單體船型結(jié)構(gòu)更高,從而使其可在更高的海況下作業(yè)。
該船總長(zhǎng)90米,寬60米,最大可支持400人的膳宿,而且非常重視裝載和起重能力。船上裝備有2臺(tái)300噸的起重機(jī),聯(lián)合起重能力為400噸,1臺(tái)100噸的折臂起重機(jī)。干舷甲板面積3000m2,有效載荷2000噸。當(dāng)然,該型船的安全系統(tǒng)也非常齊全,包括緊急醫(yī)療設(shè)施、較高等級(jí)的消防系統(tǒng)(FiFi 2)、傷員病患的運(yùn)送設(shè)備等。人員登船或離船則依靠補(bǔ)償伸縮跳板實(shí)現(xiàn)。通過(guò)船級(jí)社的檢測(cè),該船完全滿足最新的穩(wěn)性和安全規(guī)范。
Marin Teknikk公司(MT)是一家有著豐富海洋工程船設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的挪威設(shè)計(jì)公司,多家知名海洋工程服務(wù)公司的船隊(duì)中都有其MT系列產(chǎn)品的身影,其中就包括Subsea7公司、Siem Offshore公司、Olympic shipping公司等。
多功能海洋工程船是該公司主要業(yè)務(wù)之一,其各類多功能船型普遍采用柴電調(diào)速推進(jìn)系統(tǒng)、高能效方位推進(jìn)器,以及動(dòng)力定位系統(tǒng)。主要特點(diǎn)為甲板上下裝載空間均較大、低油耗、低排放,以及優(yōu)異的適航性和操作性。同時(shí),MT公司在設(shè)計(jì)時(shí)也非常注重舒適性,因此這些船的振動(dòng)和噪聲等級(jí)也較低,甚至還設(shè)有如影音室之類的娛樂(lè)休閑場(chǎng)所。作為多功能船,其主要的任務(wù)包括,平臺(tái)供應(yīng)(管路、貨物、集裝箱、干散貨、LFL、泥漿、鹽水、燃油、淡水和鉆井水)、海洋結(jié)構(gòu)物安裝、ROV作業(yè)等。此外也可根據(jù)客戶不同的要求進(jìn)行任務(wù)模塊配置以實(shí)現(xiàn)所需功能,如浮油回收、拖曳、鉆井等。
MT6015型和MT6022型設(shè)計(jì)是MT公司較新也是其2012年接單較多的兩型多功能船。其中,MT6015為多功能油田供應(yīng)和建造船。該船總長(zhǎng)93.8米,型寬20米,最大吃水6.5米,海試航速15.5節(jié),可容納60人,之中22間單人艙,19間雙人艙。船上配備一臺(tái)4×2230eKW主發(fā)電機(jī)以及1×550eKW港口發(fā)電機(jī)和一臺(tái)1×300KW備用發(fā)電機(jī),最大吃水載重量為4840噸。另外,該船還滿足最新SPS標(biāo)準(zhǔn),且獲得DNV“清潔設(shè)計(jì)”符號(hào)。
MT 6022 XL為多功能鉆井船。該船總長(zhǎng)115.4米,船寬22米,吃水7.1米,設(shè)計(jì)航速14.5節(jié),可容納98人,其中32間單人艙,33間雙人艙。船上配備的主發(fā)電機(jī)總功率為14400KW,備用發(fā)電機(jī)為1×500KW。同時(shí),船上還安裝通海井、救生艇、高速救援艇和救生筏。據(jù)了解,該船的起重機(jī)為AHC,主絞車為140t/12m(2500米線纜),副絞車為20t/32m,井架采用NOV型,大鉤載荷450mt(四鉤),300mt(雙鉤),升舉高度27米。另外,該船的舒適等級(jí)為Comf-V(3),同時(shí),還獲得DNV“清潔設(shè)計(jì)”符號(hào)。
DOC 7500(Damen Offshore Carrier 7500)是達(dá)曼船廠聯(lián)合多家知名專業(yè)公司共同設(shè)計(jì)的一型結(jié)合了拖船與駁船的新型多功能重貨運(yùn)輸船。該船總長(zhǎng)119米,型寬27.45米,設(shè)計(jì)吃水5.4米,擁有DP2/DP3動(dòng)力定位能力,其2300m2、載重能力20t/m2的無(wú)障礙甲板可裝載各種貨物,并可方便地安裝和配置船東所需要的設(shè)備或額外的膳宿設(shè)施,且在建造時(shí)可將這些設(shè)備設(shè)施整合到船上,或是采用模塊方式以便未來(lái)必要時(shí)再添置,這就使該船除了主要的重貨運(yùn)輸作業(yè)(包括半潛模式)外,還可用于大部分的海上安裝作業(yè),如鋪管、鋪纜、水下/浮式安裝、深水挖泥(200米)、風(fēng)機(jī)和潮汐能設(shè)備安裝等。如此一來(lái),當(dāng)某方面市場(chǎng)情況不景氣時(shí),該船還可投入其他市場(chǎng),有效提升了其使用率。
DOC 7500擁有卓越的滾裝特性以及高效的壓載系統(tǒng),油耗也較低,且可使用HFO380燃油和MDO型燃油,同時(shí)航速也達(dá)到10~12節(jié),并沒(méi)有因油耗降低而降低,比起同等功效的拖船和駁船,該船油耗可降低50%~75%。與眾不同的“光滑”船首則使其在頂浪情況下也能維持相對(duì)較高的航速,再加上細(xì)長(zhǎng)的船身,使該船在惡劣海況下的適航性也較好,油耗也有所減少。此外,砰擊情況也因船首的“切割”功能而降到了非常低的等級(jí),從而增強(qiáng)了船、船員及貨物的舒適性和安全性。膳宿方面,DOC 7500在設(shè)計(jì)時(shí)采用了最高標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)居住艙室都配備了國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、電臺(tái)和電視,在沒(méi)有添加膳宿模塊的情況下可支持30人,自持力則達(dá)65天。
目前達(dá)曼船廠的DOC 7500設(shè)計(jì)為型寬27.5米,將來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)32.5米的擴(kuò)展版。
專家觀點(diǎn)
從上述所介紹的幾型多功能海洋工程船來(lái)看,模塊化可謂是實(shí)現(xiàn)多功能不可或缺的條件。采用功能模塊后,運(yùn)營(yíng)者就可根據(jù)所要執(zhí)行的作業(yè)進(jìn)行模塊替換,從而使船舶滿足不同海工作業(yè)的要求,甚至用于海洋工程以外的領(lǐng)域。當(dāng)然,環(huán)保性和低能耗也是必然的重點(diǎn)。一船多用的最顯著結(jié)果,就是有效降低了作業(yè)成本,這對(duì)于租船方來(lái)說(shuō)無(wú)疑是具有較大吸引力的。而對(duì)于船東來(lái)說(shuō),多功能也可拓展其業(yè)務(wù)領(lǐng)域,提高船的使用率,并降低市場(chǎng)不景氣時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。
不過(guò)就目前的多功能船而言,或多或少也存在著一些軟肋,其中最主要的問(wèn)題之一就是“博而不精”。由于要考慮到實(shí)現(xiàn)各方面功能,且各功能之間還有主次之分,因此某些方面的能力并不能達(dá)到較高水準(zhǔn),比起其他單一功能專業(yè)海工船來(lái)說(shuō)確實(shí)有一定差距。但從樂(lè)觀角度來(lái)講,隨著將來(lái)技術(shù)的發(fā)展,或許這些問(wèn)題將不再是問(wèn)題。
市場(chǎng)需求方面,據(jù)Douglas Westwood公司預(yù)測(cè),2013至2017年之間全球浮式生產(chǎn)系統(tǒng)資本支出將達(dá)到910億美元,與前五年的資本支出環(huán)比增加1倍。澳大利亞的海洋能源業(yè)就是這一預(yù)測(cè)的有力證明,目前該區(qū)域已有雪佛龍、伍德塞德和日本國(guó)際石油公司為首的數(shù)十億美元油、氣開(kāi)采項(xiàng)目。由于有大量正在實(shí)施和準(zhǔn)備中的海工項(xiàng)目,因此預(yù)計(jì)未來(lái)幾年澳大利亞的海洋工程船需求市場(chǎng)將保持高位運(yùn)行,而多功能船型需求也將水漲船高。