海洋工程特种船舶的介绍与分析
武汉理工大学交通学院
船舶与海洋工程系
船海sy0901 黄擎
学号:0120902910711
摘要:随着世界海洋资源的勘探利用,普通概念上的船舶已经不能满足海洋开发的需要.越来越多的海工船被设计用于海洋工程.本文就近年以来的主要的海洋工程特种船舶进行简要的介绍,并分析了其技术现状与应用前景.
关键词:海洋工程
特种船舶
应用与发展
正文
钻井船
英文名：Drillship/ Drill Ship 用来在水上钻井并移位的船。钻井时漂浮水上，适于深、浅水作业。多将井架设在船的中央，以减小船体摇荡对钻井工作的影响。具自航能力，无自航能力的称为“钻井驳”。 采用锚泊系统或动力定位系统，使船锚碇于海底井口上方进行钻井的装置。早期形式为钻井驳船，多用旧船改装，只适用于浅海风浪较小的海域。现代钻井船多为专门设计，全部钻井和生活设施都在船上，能自航并有向大型化发展的趋势。移动灵活、适应水深大、自持能力强。缺点是受风浪影响大、稳定性差。采取的技术措施有：①设减摇水仓以减轻船的摇摆，但效果不明显；②采用中间锚泊系统,船中间有一个可转动的大圆筒,筒上安钻机、井架等，筒下用锚链与海底连接，船可围绕圆筒旋转，使之常处于迎风迎浪的位置以减少船的摇摆和位移；③安装一套水下器具，包括柔性接头、伸缩钻杆和升沉补偿装置等，以适应钻井船的摇摆、位移和升沉；④安装动力定位系统，可使船的性能显著提高，在波高7m、流速1.5kn（节）、风速25m/s的海况条件下可以保持固定位置。能在150～1400m的水深海域作业。
动力定位系统由声纳发生器、接收器、电子计算机及纵向、横向螺旋桨组成。水下井口的声纳发生器发出信号，船底的接收器能测出船的偏移方位和数值并输入计算机，计算机自动控制相应的螺旋桨运转发出推力使钻井船复位，不需抛锚。
钻井船移动灵活，适应水深大，自持能力强，载重储存量大。但相对建造成本较大，建造周期长，而稳定性差，开工率没有保证。现代钻井船多为专门设计，全部钻井设备与生活设施都在船上，能自航并有大型化的趋势。虽然在未来一两年内世界钻井船新船订造市场仍可能较为谨慎,但由于未来世界深海油气的开采对于钻井船的大量需求,钻井船建造市场的长期走势仍值得期待。
储油卸油船（FPSO）
FPSO是英文Floating Production Storage & Offloading的缩写，中文翻译“浮式生产储存卸货装置”。 它集生产处理、储存外输及生活、动力供应于一体。同时它还具有高投资、高风险、高回报的海洋工程特点。FPSO俨然一座“海上油气加工厂”把来自油井的油气水等混合液经过加工处理成合格的原油或天然气，成品原油储存在货油舱，到一定储量时经过外输系统输送到穿梭油轮。FPSO系统----作为海上油气生产设施，FPSO系统主要由系泊系统、载体系统、生产工艺系统及外输系统组成，涵盖了数十个子系统。作为集油气生产、储存及外输功能于一身的FPSO具有高风险、高技术、高附加值、高投入、高回报的综合性海洋工程特点。FPSO具有抗风浪能力强、适应水深范围广、储/卸油能力大及可以转移、重复使用等优点，广泛适合于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发。
FPSO是现代海洋工程的大热点，之所以热，一是适应水深范围广，二是可重复使用，三是对远离大陆，敷设海底管道成本过高的油田开发优势明显。但其技术含量过高，一般国家都未能掌握全部技术。未来fpso的发展前景向着更高技术的趋势发展。
三用工程船
用途:钻井物资和器材、钻井钢管、散装水泥、钻井水、钻井泥浆、淡水、盐水、燃油及生活用品等。
特点:船舶配置二级动力定位系统和数字化监控网络系统，是当前国际上较为先进的配置系统。 三用工作船是为海上石油工程提供多种特点作业服务的深水作业三用型守护船，航行于无限航区/近海航区。船舶能低速巡航于海上石油平台附近，随时随地听候海上石油平台的召唤，能为海上石油平台提供多种物资和材料，如：钻井物资和器材、钻井钢管、散装水泥、钻井水、钻井泥浆、淡水、盐水、燃油及生活用品等。能进行抛起锚作业及进行平台和大型船驳的拖运作业，并具有一级对外消防灭火作业能力、海面消除油污作业能力、营救作业能力，能搭载获救人员。以及对储油轮及到达的提油轮进行拖带和捞取油管作业，协助其进行提油。
平台供应船
英文名：psv PSV（Platform supply Veel)：随着海洋石油开采技术的不断发展，对船舶功能也有了新的要求，由此就出现了许多多功能的船舶。PSV就是一种为钻井平台服务的服务船，PSV的船体长度从65英尺到350英尺不等，发挥的作用也是多方面的，但是更主要的任务还是在海上平台之间运送人员和物资。由于海洋资源的进一步开发利用，平台供应船由于其良好的经济性与机动性，被更多的青睐。更多更大规模的平台供应船处于缺口状态，未来将伴随海洋平台的发展而获得更多的发展机会。
起重铺管船
起重船 用于水上起重作业的工程船舶，又称浮吊、浮式起重机，多为非自航式，也有自航式。船上起重设备有旋转式和固定式。自航旋转式起重船用于调迁频繁的工地，一般配有副钩，吊杆可以变幅。固定式起重船一般用于吊重大件货物，配有副钩，起升高度和幅度依作业需要而定。一般起升高度可达80米，幅度可达30米，可以变幅。有的吊杆可以放倒，便于拖带。船舶移位时用绞机移动船体。目前，起重船的起重量从数十吨至数百吨不等
铺管船 铺管船是用于铺设海底管道专用的大型设备。多用于海底输油管道、海底输气管道、海底输水管道的铺设。铺管船根据水深分为深水（40~200米）铺管船和浅水(1.5~40米)铺管船两种，根据航行能力分为自航式和非自航式。深水铺管船大多为自航式;浅水铺管船大多为非自航式,也称为驳船。铺管船,其船体是铺管设备的载体，铺管船的核心是铺管设备及铺管工艺；铺管设备有张紧器、A/R绞车、船舷吊、破口机、对口器、爬行探伤器、退磁器、加热器、辅助作业线、主作业线、移管机构、托管架、电焊机等。
起重铺管船 由于大型起重船的稳性、干舷及排水量需求，从而形成具有广阔的甲板面积，这就造就了起重船与海上铺管的良性结合，起重铺管船便应运而生。
铺石船 铺石船属于海洋工程船的一种，是用来设计在海底进行铺石工作，是海洋开发的必备工具船型之一，在高端海洋工程领域中占有重要的地位。这些海底岩石安装工程包括：电缆、管道和流 线的固定、保护和覆盖工作，自由校正跨度，保护环扣和填补平台、建筑物和钻井周围的洞口。其他业务包括管路铺设前的海底探测准备工作、海底峡道的建造、海底石油管路的热绝缘，防止锚及捕鱼作业对平台、建筑物和装载浮标的损坏。
风电安装船
海上风电安装船：在海上无论是风机还是基础的安装都需要有相应能力的运输工具将其运送到风电场址,并配备适合各种安装方法的起重设备和定位设备。
海上风机安装基本都是由自升式起重平台和浮式起重船两类[1]船舶完成的,船舶可以具备自航能力也可以是非自航。单独或联合采用何种方式安装取决于水深、起重能力和船舶的可用性。其中联合安装比较典型的方式是由平甲板驳船装载风机部件或者单基桩拖到现场,再由自升式平台或起重船从平板驳船上吊起部件完成安装或打桩。早期的安装船都是借用或由其他海洋工程船舶改造的,但随着风机的大型化,小型船舶无法满足起重高度和起重能力的要求。近年来欧洲多家海洋工程公司相继建造和改造了多条专门用于海上风机安装的工程船舶。安装船舶的大型化也是一个趋势,专门的风车安装船一次最多可以装载10 台风机。
半潜搬运载船
半潜船也称半潜式母船，它通过本身压载水的调整，把装货甲板潜入水中，以便将所要承运的特定货物（像驳船、游艇、舰船、钻井平台等）从指定位置浮入半潜船的装货甲板上，将货物运到指定位置。 半潜船在工作时，会像潜水艇一样，通过调整船身压载水量，能够平稳地将一个足球场大小的船身甲板潜入10-30米深的水下，只露出船楼建筑。然后等需要装运的货物（如游艇、潜艇、驳船、钻井平台等）拖拽到已经潜入水下的装货甲板上方时，启动大型空气压缩机或调载泵，将半潜船身压载水舱的压载水排出船体，使船身连同甲板上的承载货物一起浮出水面，然后绑扎固定，就可以跨海越洋将货物运至世界各地的客户手中了半潜船主要用于托运大型钢结构件、海上平台以及可移动性的海上建筑，也可用于装载集装箱。这艘 1.8万吨半潜船设有两个大型浮箱，采用国际上先进的电力推进系统、卫星定位系统，能有效地保证其潜水的稳定性。
半潜船建造复杂，而使用过程更是凶险异常，由于装载的都是成千上万吨重的超大型部件，重心高，稳性差，易受风浪打击。稍有不慎就会造成船毁人亡的严重事故。因此在每个航次前,都必须用专业软件计算船舶装载运输过程中的各种数据，以控制风险。
随着市场环境有所变化，半潜船市场前景短期内不确定性有所增加。当前全球金融危机影响继续扩大，世界经济正陷入衰退。原本高企的油价也因实体经济的下滑和悲观的经济预期大幅下降，未来石油市场需求可能会有所下降。另一方面，全球信贷紧缩使得部分石油钻井平台建造项目因融资困难受阻。欧洲银行是全球船舶和钻井平台建造的最主要信贷来源之一，而目前欧洲金融业也面临诸多问题，已经有钻井平台建造项目因此而被迫推迟或取消。所以在新的国际经济环境下，未来半潜船运力需求短期内的不确定性有所增加
布缆船
布缆船是专门用于敷设海底电缆的海洋工程船舶。由于海底电缆的铺设，使人们能远隔重洋进行通电话，互相间的声音就像市内电话一样清晰。建设海底电缆是为了进行有线通信。有线通信具有容量大、距离远、安全可靠、抗干扰能力强等特点。对于没有陆路相通的国家、地区之间，需要在海底敷设通信电缆。布缆船是海上架线兵，不仅担负敷设海底电缆，沟通大洋彼岸通信的重任，还担负维修海底电缆，保证海上通信畅通。
结束语：
目前世界对于海洋资源的开发热度不断提升，海洋工程也不断受到各国政府的重视。海洋工程船舶也因此得到前所未有的高度发展。鉴于海洋资源的丰富广博，未来海洋船舶的发展会进一步加强。而我国海洋船舶的发展还处于落后阶段，急需追赶世界先进水平。我们年青一代的船人应当以此为己任，不断开拓进取，争取早日将我国变成真正的海洋强国。
参考文献：
Ⅰ 百度百科，海洋工程船舶，fpso等； Ⅱ 哈尔滨工程大学，钻井船简介；
Ⅲ 寇杰，海洋石油装备——FPSO，中国石油大学；
Ⅳ 张彦才，海洋平台供应船设计，江苏船舶；
Ⅴ 黄蓓蓓、于洋，半潜船发展与历史展望，浙江海洋船舶学院；
