CCS廣州分社 李廣武 吳 剛

近年來，隨著中海油深水戰(zhàn)略實施進程的加快，以及深水鉆/完井、石油開采等生產(chǎn)任務(wù)的逐年遞增，保障深水油氣田開發(fā)的安全環(huán)保顯得尤為重要。深水環(huán)保船作為在海上深水區(qū)域石油勘探開發(fā)過程中環(huán)境保護的專用船舶，具有海面溢油回收、應(yīng)急指揮、油污消除以及對外消防滅火等多項作業(yè)能力，主要用于我國深水海域石油勘探及開采過程中的測試井液和污油水接收及返送。深水環(huán)保船的孕育而生標志著中海油公司海上溢油應(yīng)急防控網(wǎng)將布向深水，從而大大提升中海油在深水海域的溢油應(yīng)急能力。

近十年來，中國船級社（CCS）先后承接了中海油13型25艘船舶檢驗和發(fā)證任務(wù)。特別值得一提的是，2013年底，雙方再度攜手，簽訂了2艘系列深水環(huán)保船船舶檢驗合同。近日，本系列首制船已在中船黃埔文沖船廠建造完工并交付使用，這是中海油建造的第8艘環(huán)保船，同時也是中海油首次建造的最新型的深水環(huán)保船。與國內(nèi)現(xiàn)役的七艘環(huán)保船相比，不僅增大了主尺度、增強了載運能力，還融入了燃油艙雙殼保護、二級動力定位和改進式溢油回收裝置等多項較為先進的技術(shù)。

設(shè)計特點

該深水環(huán)保船除接收、返送海面油污等主要作業(yè)功能外，還具備以下四項主要輔助作業(yè)功能：一是具備營救作業(yè)功能，能搭載100名被救人員并及時撤離現(xiàn)場；二是具備水和泡沫兩種介質(zhì)的對外消防滅火作業(yè)功能；三是具備低速巡航于海上石油平臺周圍全天候執(zhí)行海上石油平臺的調(diào)遣與命令的作業(yè)功能；四是具備為海上石油平臺供應(yīng)鉆井物資、散料、燃油、淡水等多種生產(chǎn)物資以及生活物資的作業(yè)功能，是真正意義上適用于深水作業(yè)的多功能環(huán)保船。

圖1 深水環(huán)保船側(cè)視圖

該船總長79.8米，型寬16.4米，型深7.6米，設(shè)計吃水5.6米，最大吃水6.3米，2914總噸，最大載重量2700噸，主推進用柴油機功率1520×4千瓦，最大航速15.4節(jié)，燃油總量746.3立方米，自持能力30天。艏部主甲板以上設(shè)有可供船員18人，訪客12人和獲救人員100人使用的生活區(qū)，船后部設(shè)有溢油回收裝置及852立方米溢油回收艙。

船上設(shè)有兩套側(cè)面內(nèi)置式溢油回收裝置，裝置整體安裝在船體兩舷側(cè)內(nèi)部。能夠在船舶行進過程中高效地將漂浮的小塊垃圾和溢油進行回收，并用輸油泵進一步將回收油輸送到船上的溢油回收艙內(nèi)，每一溢油回收艙內(nèi)設(shè)有1臺貨油泵，用于將儲存的溢油外輸。在主甲板中部的回收油艙區(qū)兩舷設(shè)有卸油站，可用于將溢油回收艙中的浮油駁運到岸上接收裝置。每個溢油回收艙在主甲板設(shè)置有洗艙用的艙口蓋，船上配置兩套移動式洗艙機，以便在需要的時候由洗艙機通過洗艙口進行手動洗艙作業(yè)。設(shè)洗艙熱水加熱器，淡水經(jīng)熱油加熱后通過洗艙水泵輸送至洗艙機供溢油回收艙洗艙用，洗艙水由貨油泵排出。設(shè)一臺移動式水力驅(qū)動軸流風機給各溢油回收艙通風。主甲板左右舷各設(shè)有一個噴灑臂，消油劑通過消油劑噴灑泵和噴灑裝置可進行消油劑噴灑作業(yè)。

該船由上海船舶研究設(shè)計院設(shè)計，黃埔文沖造船廠承建，無限航區(qū)，船體、輪機、電氣及特殊設(shè)備等均按CCS現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)則進行設(shè)計、建造，并受之檢驗發(fā)證，取得船級符號：★CSA Offshore Supply Ship/Stand-by Ship；Fire Fighting Ship 1（Water Spraying）；Oil Recovery Ship with Cargo Tank；PSPC(B)；BWMP(MEPC.127(53)) ★CSM MCC ；BRC ；DP-2 ；BWMS。即船級附加標志：近海供應(yīng)船/守護船；一級消防船；浮油回收船；專用壓載水艙保護涂層；壓載水管理計劃；機器處所集中控制；駕駛室遙控；二級動力定位系統(tǒng)；壓載水管理系統(tǒng)。設(shè)計上，不僅考慮了布局的完整性和合理性，還在多項功能上不斷提升，包括船舶性能、動力定位和溢油回收等多方面新型設(shè)計。

船舶性能

設(shè)計參照了國外同類船的優(yōu)秀船型，以我國同類型海洋工程船的船型為基礎(chǔ)，并結(jié)合本船實際作業(yè)需求，提出了多個較新型的設(shè)計。

快速性能。作為航速要求較高的工程船，設(shè)計狀態(tài)最大持續(xù)功率（100%MCR）時航速為15.4節(jié)，從排水量船的流體動力學角度而言，是一艘中高速船。在船型參數(shù)上，通過選用較小的方型系數(shù)和中等棱形系數(shù)；在形狀結(jié)構(gòu)上，通過對首尾形狀和水下部分的水線形狀的優(yōu)化和采用雙艉鰭船艉結(jié)構(gòu)，有效降低了船舶的總阻力，獲得了良好的快速性能和節(jié)能指標。

適航和耐波性能。船舶具有良好的適航性能和耐波性能，能在1/3有義波高14米的海況下，蒲福氏12級風和相應(yīng)的9級浪條件下安全航行。由于我國海域波浪波長的特殊性，在大多數(shù)情況下本船均能跨越兩個波長，其抗縱搖性能較好。為了減少橫搖，還設(shè)有總?cè)莘e260立方米被動可控式減搖水艙，用以增強船舶抗橫搖性能。

抗破損及抗污染性能。因具有近海供應(yīng)燃料的能力，其燃油總裝載容量超過600立方米，為滿足MARPOL公約12A條燃油艙保護要求，全船均設(shè)置雙底雙殼，大大增強了船舶的抗破損能力及抗污染能力。

甲板載運性能。本船因具有油田守護和供應(yīng)能力。在艏樓后的主甲板上中后部設(shè)有有效面積520m2的甲板載運區(qū)域，最大可裝載鉆井物資或平臺供應(yīng)物資700t，甲板均布負載可達到6t/m2。可見，本船的營救能力和甲板載貨能力均得到較大提升。

操縱性能。本船采用四機雙軸雙可調(diào)螺距螺旋槳（以下簡稱可調(diào)槳），軸系驅(qū)動2臺發(fā)電機的推進系統(tǒng)；并選用雙懸掛式襟翼舵，配電動液壓轉(zhuǎn)葉式舵機二臺，每臺最大扭矩160kN·m。還設(shè)置操作綜合控制臺，可對主機轉(zhuǎn)速和可調(diào)槳的螺距進行綜合跟蹤控制，使主機按照預(yù)定的最佳運行特性曲線運行，可使主機始終保持其最佳工作狀態(tài)。為改善本船操縱性能和惡劣海況下的控船能力，滿足海上二級動力定位和原地回轉(zhuǎn)的特殊要求，該船共設(shè)三臺電動機驅(qū)動可調(diào)螺距四葉槳管狀側(cè)向推進器，其中艏部一臺側(cè)向推力為9.5t，一臺為6.5t，艉部一臺側(cè)向推力為6.5t。無論高速航行或低速巡航，回轉(zhuǎn)或靠離碼頭時，都具有較高的操縱性。

動力定位

為了更好地適應(yīng)深水海域作業(yè)需要，該船設(shè)有二級動力定位系統(tǒng)，并取得中國船級社船級附加標志：DP-2。這一系統(tǒng)在環(huán)保船上的使用屬于首例，不僅提高深水環(huán)保船應(yīng)對深水風浪的能力，也提升了先進技術(shù)在深水作業(yè)區(qū)域的應(yīng)用空間。

動力定位控制系統(tǒng)原理是利用計算機對采集來的環(huán)境參數(shù)（風、浪、流）及船舶系統(tǒng)提供的位置等信息，自動地進行計算，并自動控制各推力器的推力大小，使船舶保持艏向和船位穩(wěn)定。二級動力定位船舶不但能夠通過自動化動力控制系統(tǒng)達到精確定位作業(yè)能力，而且其全船控制系統(tǒng)、推進動力系統(tǒng)、主機/輔機系統(tǒng)、燃油/滑油/冷卻輔助系統(tǒng)、電力分配系統(tǒng)等均具有冗余能力。如此便能保證全船重要設(shè)備不會因為單一故障的發(fā)生而影響該船的定位能力。這一功能不僅可以解決船舶因在深水作業(yè)海域（一般超過200米)不能正常拋錨定位問題，還可以降低船員在平臺執(zhí)行巡航待命時的工作強度。

本船配有4臺1520×4千瓦的主機裝置、2臺可調(diào)漿裝置、2臺懸掛式襟翼舵裝置、1臺630千瓦艏側(cè)推裝置、1臺435千瓦艏側(cè)推裝置和1臺435千瓦艉側(cè)推裝置；并設(shè)有對主機裝置、可調(diào)槳裝置、舵裝置、側(cè)推裝置進行聯(lián)合操縱的組合操縱系統(tǒng)。駕駛室在對組合操縱系統(tǒng)進行聯(lián)合協(xié)同控制中出現(xiàn)單個故障時，系統(tǒng)可在規(guī)定的環(huán)境條件下，在規(guī)定的作業(yè)范圍內(nèi)自動保持船舶的位置和艏向，以滿足DP-2控制要求。

根據(jù)中國船級社自動化附加“MCC+BRC”標志的要求。主推進裝置還設(shè)有三個控制站，分別是駕駛室、機艙集控室和機旁。在每個控制站均能有效地操縱主推進裝置，船舶正常航行時，主推進裝置由駕駛室控制站進行遙控，機器處所連續(xù)有人值班，若駕駛室操縱系統(tǒng)失靈，可轉(zhuǎn)至集控室操縱，若集控室操縱系統(tǒng)失靈或需在機旁操縱時，可方便地轉(zhuǎn)至機旁進行應(yīng)急操縱。根據(jù)SOLAS公約要求，還設(shè)有有效的各控制站聯(lián)鎖機構(gòu)。在任何時候，只能在一個控制站有效地進行操縱，各控制站的控制權(quán)均能方便地轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時滿足機旁優(yōu)于集控室，集控室優(yōu)于駕駛室的優(yōu)先轉(zhuǎn)換原則。在駕駛室控制站，設(shè)有前、后兩個控制臺，兩個控制臺之間的控制權(quán)也能相互轉(zhuǎn)換。

溢油回收

與眾多溢油回收系統(tǒng)不同，本船采用的舷側(cè)內(nèi)置式溢油回收裝置，是一種新開發(fā)的海面溢油回收設(shè)備。其更加適合深海作業(yè)，更適應(yīng)對開闊水域和輕/中/重質(zhì)溢油回收，具有收油速度快、回收效率高及海況適應(yīng)性強等特點，尤其是適應(yīng)水流速率大、粘度和厚度范圍寬的溢油回收場合；同時還具備在溢油回收過程中對小塊漂浮垃圾進行高效的回收。其配有7.5 ～12米長度范圍的液壓伸縮支撐裝置具有輸出扭矩大、調(diào)速范圍寬、結(jié)構(gòu)緊湊以及易于實現(xiàn)自動化等諸多的優(yōu)點。

圖2 舷側(cè)內(nèi)置式溢油回收原理示意圖

本船主要用于船舶行進過程中的溢油回收。舷側(cè)內(nèi)置式溢油回收原理示意圖如圖2所示，主要由深水環(huán)保船、溢油回收艙、收油機室等幾部分構(gòu)成。5個溢油回收艙對稱分布在船舶的舷側(cè)（4個）和船舯（1個），總?cè)莘e為：825立方米。2個收油機室分別位于兩舷側(cè)，室內(nèi)各配置1臺舷側(cè)內(nèi)置式溢油回收裝置，單臺回收能力100m3/h，適用溢油黏度范圍：1 ～100000CST；最大溢油回收能力：200（中、輕油），+200（重油）m3/h；適用溢油厚度：≥0.5mm；回收效率（回收油水混合物中的含油率）不低于90%；適應(yīng)海況：0 ～3.0米浪高；單側(cè)最大圍掃寬度10.034米。掃油欄設(shè)置在收油機室后部液壓水密門內(nèi)側(cè)的卷欄筒上，并與浮筒相連，在舷側(cè)門打開后，首先通過支撐裝置端部設(shè)置的捕獲裝置捕獲浮筒完成掃油欄與支撐臂的連接；再通過舷側(cè)液壓支撐裝置的升降、旋轉(zhuǎn)和伸縮以及掃油欄卷欄機協(xié)同作用完成充氣式掃油欄曳出或卷入動作。液壓動力站設(shè)置在船舶左舷，為兩舷內(nèi)置式溢油回收提供動力，如：刷式撇油器中驅(qū)使履帶運轉(zhuǎn)的卷筒，溢油回收泵，溢油返送泵等。海面發(fā)生溢油事故需要清理溢油時，深水環(huán)保船到達事發(fā)海域，首先布放掃油欄，收緊艏部牽引纜繩，使支撐臂向外展開角度大于90°，再以相對水流0.5 ～3.0節(jié)的速度前進；此時，掃油欄在水阻力和支撐臂及牽引纜繩牽引力的作用下將與船體近似“V”字形展開，并將分散的溢油圍聚到一起導(dǎo)入收油機室；然后再利用收油機室內(nèi)的溢油回收裝置將溢油回收到船舶的溢油回收艙，通過轉(zhuǎn)運和卸貨以完成溢油接收及返送整個過程。

內(nèi)置式溢油回收裝置工作原理示意圖如圖3所示，裝置主要由收油機室水密門、輕質(zhì)油回收模塊和刷式撇油器等幾部分組成。作業(yè)時，掃油欄將舷側(cè)海面溢油聚集并導(dǎo)入收油機室內(nèi)的溢油回收裝置，聚集的浮油由刷式撇油器向上牽引，進入約15m3集油槽中，比重較大的海水由撇油器下方的導(dǎo)水葉片泵排出舷側(cè)，以形成溢油動態(tài)回收。集油槽中的污油由溢油回收泵（液壓深潛螺桿泵）回收輸送至深水環(huán)保船的溢油回收艙，再由溢油回收艙各設(shè)的一臺100m3/h 返送泵（液壓深潛螺桿泵）完成溢油的卸載。為了用于輕質(zhì)溢油的回收，本系統(tǒng)根據(jù)需要還配有1套輕質(zhì)油回收模塊，即撬裝式溢油回收阻截裝置，其輕質(zhì)油回收能力為50m3/h，并在主甲板設(shè)置相關(guān)接口。而海面小塊漂浮物經(jīng)集油槽上方的格柵進行收集，并通過人工進行處理。非作業(yè)時，舷側(cè)海水進口的水密門和舷側(cè)海水出口的液壓蝶閥關(guān)閉，收油機室形成封閉艙室。

圖3 內(nèi)置式溢油回收裝置工作原理示意圖

該船除具有以上海面溢油回收作業(yè)能力外，還具有應(yīng)急指揮、油污消除以及一級對外消防滅火等功能，可擔任海上平臺供應(yīng)、守護、值班等任務(wù)。同時，該船還配備了最新的壓載水處理系統(tǒng)，在《國際船舶壓載水和沉積物控制和管理公約》強制生效前，提前滿足相應(yīng)公約第D-2條處理要求，可以說在海洋生態(tài)保護方面走在了公約的前面，體現(xiàn)了船東高度的責任意識。

該船作為目前國內(nèi)航速最快、主尺度最大、功能最先進、裝備最齊全、載運能力最大及回收能力最強的多功能專用船舶，即將服役于東海和南海深水海域。它的成功交付，不僅是中國船級社與船東及船廠三方共同努力、相互信任、相互合作的成果，更是中國船級社不斷提升技術(shù)服務(wù)，深化客戶合作，實現(xiàn)三方共贏的又一典范。