某新型深遠海救助船的救助設備配置及選型分析

劉 鶴，鄒慶國，繆 宸，袁 遠

（1.招商局重工（深圳）有限公司，深圳 518054；2.招商局深海裝備研究院（三亞）有限公司，三亞 572025）

1 前言

隨著國家一帶一路及海洋強國戰略的實施，各類海上活動越來越頻繁，精準、及時、高效的海上搜救工作越發凸顯。2019年10月，國務院頒布的《國務院辦公廳關于加強水上搜救工作的通知》中明確提出：注重裝備研發配備和技術應用，聚焦破解水上搜救工作中的設備先進性和實用性。

目前國內現有救助船，在深遠海保障、遠距離探測、援潛救生、推進動力、設備配置等方面存在明顯不足，缺乏深遠海救助船和深遠海搜集裝備設施，深遠海應急保障能力不足，與海洋強國戰略不相適。這就要求我們進一步提高救助船的配置，使其具備深遠海高海況下的救助能力，以滿足我國未來深遠海應急救援搶險保障的需求。

2 深遠海救助船的主要特點

深遠海救助船的主要特點，是續航力和抗風浪能力強，具有強大的深遠海和高海況下的救助能力：

（1）主機功率大，通常為8 000 ～ 14 000 kW；

（2）具有較高的巡航速度，能夠迅速到達救助現場；

（3）低速操縱性、定位性能好，能夠安全接近遇難船舶實施救助；

（4）拖力大，具備救助、拖帶大型船舶的能力；

（5）耐波性、適航性強，能夠適應各種惡劣海況；

（6）續航力大，能夠進行深遠海的救助作業；

（7）具有較強的水下作業能力，配置折臂吊、起重A字架等專用設備；

（8）設置直升飛機起降平臺，具備全天候、海空立體救助能力。

3 某新型深遠海救助船的主要救助裝備及選型

某新型深遠海救助船，設計總長136.9 m、寬26.7 m、設計航速17.5 kn、系柱拖力3 500 kN；配置先進的DP3動力定位系統；配置500 t拖纜機及250 t波浪補償起重機，具備強大的救助拖帶、起吊作業能力。

該船船體前部配置了大型直升機起降平臺和中型直升機機庫以及相應的直升機助降系統，可進行海空立體救助及聯合巡航作業；中部預留直通海洋的月池，可以為援潛救生和500 m飽和潛水作業提供有效支持；船尾甲板配置了1臺350 t海上起重A字架，并預留空間可搭載6 000 m級TAUV（深拖系統）/AUV（自主式無纜潛航器）；船舯位置布置兩套ROV（水下機器人）等水下作業設備，配合全海深多波束探測系統，可實現深遠海水下搜尋作業；此外，該船配備4臺對外消防炮，可達到二級對外消防滅火作業能力。

該船主要救助裝備，如表1所列。

表1 某新型深遠海救助船主要救助裝備

3.1 拖曳設備

拖纜機是一種用于收放纜繩、拖帶沒有自航能力的船舶和海上設施，以及失去自航能力的船舶，是實施海上救助拖曳作業的關鍵性大型設備。

拖纜機一般由驅動裝置、卷筒裝置、制動裝置、排繩裝置、離合器裝置、機架等組成。按驅動動力方式不同，拖纜機可分為蒸汽機拖纜機、柴油機拖纜機、電動拖纜機和液壓拖纜機等類型。大型拖纜機的制動和離合裝置通常采用液壓驅動和控制，以提高操作的可靠性。

拖纜機一般有單卷筒和雙卷筒兩種形式：單卷筒拖纜機，只作為一些不能自航船舶和設施海上救助的拖曳工具；雙卷筒通常為高低布置，其中上卷筒為主拖曳卷筒，下卷筒通常用于輔助起拋錨作業，同時也作為主拖纜的備用；拖纜機卷筒的容繩量，至少為各卷筒能容納一根所配置的主拖纜；主拖纜機卷筒最外層的拖纜拉力，應大于或等于拖船的系柱拖力。

雙卷筒拖纜機的結構形式，如圖1所示。

圖1 雙卷筒拖纜機的結構形式

目前10 000 kW以上的遠洋救助船液壓拖纜機的工作負載，通常為200 t以上，繩速約0～5 m/min。

某新型深遠海救助船配備有500 t雙卷筒臥式拖纜機，2只卷筒均設有獨立排纜裝置，卷筒具有可控動態剎車功能、拖纜張力和長度參數任意調整和動靜態顯示功能、主拖纜應急釋放功能和潤滑油自動加油系統；2只卷筒均采用下出繩方式，1只卷筒作為主拖曳卷筒使用，可進行遠洋拖帶；另1只卷筒作為備用拖曳卷筒，可兼作起升卷筒使用，配合A字架進行起重作業。500 t拖纜機主要技術參數，如表2所列。

表2 500 t拖纜機主要技術參數

3.2 起重設備

（1）起重機

起重機是各類深遠海作業船舶必備的核心設備，廣泛應用于貨物駁運、油水食品補給、設備和人員轉運、海上救助等各類場合。

與常規船用臂架式全回轉起重機相比，折臂式起重機在遠洋救助船上應用具有明顯的優勢：① 起重臂可以折疊，在非作業工況下可以節約寶貴的甲板空間；② 作業過程中，可以通過液壓油缸操控起重臂姿態，縮短吊鉤鋼絲繩的懸垂長度，極大地減少起升過程中的晃蕩，適合吊裝高精度、昂貴的試驗、探測、搜救設備，如圖2所示。

圖2 典型的折臂吊結構

某新型深遠海救助船配備有250 t折臂起重機。由于遠洋救助作業對控制精度和響應時間要求，起重機配備有主動升沉補償系統，其高效、占地面積小、起吊能力強、作業水深大的顯著優勢，為深海救助打撈作業提供了主要動力。250 t AHC折臂吊主要技術參數，如表3所列。

表3 250 t AHC折臂吊主要技術參數

（2） A字架

A字架系統是一種典型的重物吊放回收系統，具有可承受載荷大、便于設置安全保護功能、可靠性高等優點。起重A字架作為收放載荷的主要承載構件，其主要功能是在收放設備的過程中，將設備從船舷內擺至船舷外（或由船舷外擺至船舷內）。目前國內自主研制的 A 字架系統起吊重物噸位較低（小于100 t），達不到實際作業時的要求。國外 A 字架的研究和應用比較成熟，主要有挪威的 TTS 公司等。典型的A字架結構形式，如圖3所示。

圖3 典型的A字架結構

某新型深遠海救助船配備有可拆卸式350 t海上起重A字架，門架橫跨船尾部，門架橫梁上設置多套滑輪吊點座，能夠在四級海況下作業；安裝于甲板面上的導向滑輪均為可拆式，在A字架不作業期間可進行拆除。

350 t海上起重A字架，預留空間吊放TAUV（深拖系統）/AUV（自主式無纜潛航器）等水下作業設備，這為實現深遠海水下打撈救援工作提供了重要條件。350 tA字架主要技術參數，如表4所列。

表4 350 t A字架主要技術參數

3.3 其他救援設備

（1）直升機平臺

直升機平臺設計，選用我國現役直升機作為艦載機，機型為EC-225型救助直升機（折疊槳葉）或S-76D型直升機（折疊槳葉），同時可兼用于該直升機的相近機型或以下中小型機型的起降、停放、系留；直升機艦面系統，按直升機可在白天和夜間起降的要求進行設計；機庫設置在直升機平臺后方與平臺相連，便于直升機進出機庫；機庫空間滿足存放1架S-76D /EC225型直升機的要求。

（2）全海深多波束探測系統

配備一套全海深多波束系統，能夠對海底實施全覆蓋探測，可以獲取采樣點的位置為救助打撈提供海底情報信息；工作頻率12 Hz，工作水深20-11 000 m，最大覆蓋寬度6倍水深，波束寬度1°×2°，最大工作速度可達12 kn。

（3）其他救助保障設備

為了更好地為多種高端海洋工程水下作業和水下搶險救助打撈提供作業支持服務，設置了6 000 m ROV及其收放系統、3 000 m TAUV/6 000 m AUV、智能無人駕駛高速救助工作艇等；搭載救助裝備方面，設置500 m潛水救助艇和200 m機動潛水救助鐘等多種援潛救生裝備。

4 我國現役遠洋救助船“南海救101”

4.1 主要參數及配置

“南海救101”是完全由國內設計建造的多功能遠洋救助船，總長109.7 m、寬16.2 m、最大航速22 kn、系柱拖力1 400 kN。2007年交付使用，其主要參數及配置如表5所示。

表5 “南海101”主要參數

4.2 新型大功率救助船的主要特點和優勢

某新型深遠海救助船相比現役救助船“南海救101”，具有以下幾方面的主要優勢：

（1）滿足抗風能力12級要求，配備高冗余度三級動力定位系統，救助保障海域擴展至深遠海海域；

（2）救助裝備強，配置有500 t大型拖纜機、250 tAHC起重機、350 t A字架及其作業系統，具備對海損或遇險的大型運輸船舶和深水海洋工程裝備進行遠距離救助拖航的能力，以及水下遇難船舶或飛行器等殘骸的救助打撈能力；

（3）設有大型直升機平臺和中型直升機機庫，具備海空立體搜尋、救助和人道主義物資投送作業能力；

（4）實現萬米超深水水下探測、6 000 m水下機器人探測打撈、3 000 mTAUV/6 000 mAUV探測等，使其具備深遠海水域水下搜尋和探測能力；

（5）續航力大，能夠進行深遠海的救助作業；主機功率大，具有較高的巡航速度，能夠迅速到達救助現場；拖力大，具備救助、拖帶大型船舶的能力；具有較強的水下作業能力，具備全天候、海空立體救助能力。升級后的某新型深遠海救助船完全能夠滿足我國未來深遠海應急救援搶險保障的需求，符合我國“海洋強國”的戰略部署。