鐘良省，黃向榮

（招商局重工（深圳）有限公司，深圳 518000）

1 前言

石油作為目前世界最重要的能源之一，為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。隨著陸地石油資源的逐步枯竭，60 年代后期以來(lái)海上石油的勘探和開采獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。世界海洋石油資源量占全球石油資源總量的34%，其中已探明的儲(chǔ)量約為380 億噸，成為世界油氣產(chǎn)量增長(zhǎng)的源泉。目前海洋油氣勘探、開采和處理的主要設(shè)備有半潛式鉆井平臺(tái)、自升式鉆井平臺(tái)以及一些坐底式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)。而部分海洋作業(yè)平臺(tái)由于各種原因，沒有生活自持能力或生活自持能力不足，需要其他生活輔助平臺(tái)提供生活支持。

本文介紹的生活及工程支持平臺(tái)，自身?yè)碛锌晒?00 人居住的固定生活樓。為滿足對(duì)外生活支持功能，需要另外配備可供200 人居住的組合式生活模塊。該組合式生活模塊采用定制型集裝箱拼裝形式，固定在母平臺(tái)懸臂梁的鉆桿堆場(chǎng)上；2 艘107 人平臺(tái)式全封閉耐火救生艇，安裝在懸臂梁尾部左右兩側(cè)。該生活模塊及底座的設(shè)計(jì)符合母平臺(tái)自身吊機(jī)的吊裝能力，無(wú)需借助外部吊裝設(shè)備，整個(gè)生活模塊的拆卸、調(diào)運(yùn)和安裝簡(jiǎn)易方便。

該組合式生活模塊的設(shè)計(jì)滿足中國(guó)船級(jí)社《鋼質(zhì)海船入級(jí)和建造規(guī)范》、《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則(2004)》、《海上移動(dòng)式平臺(tái)安全規(guī)則(2002)》以及《國(guó)際海上人命安全公約》等規(guī)范的要求。

該生活模塊采用非標(biāo)準(zhǔn)40 ft 定制集裝箱生活組塊拼裝結(jié)構(gòu)如圖1、圖2 所示。為滿足強(qiáng)度、剛性和焊接要求，集裝箱四周鋼圍壁采用3 mm 厚瓦楞板、底部采用6 mm 鋼板；同時(shí)，超寬超高的箱體能滿足室內(nèi)裝修的空間要求，為船員提供舒適的居住環(huán)境；整個(gè)生活模塊由25 個(gè)獨(dú)立的集裝箱型單元組成，分成五層，每層五個(gè)獨(dú)立的集裝箱單元，中間通道作為生活通道；單個(gè)集裝箱尺度為：長(zhǎng)x 寬x 高=12 192 x 3 000 x 2 800 mm，25 個(gè)集裝箱整體組合后的尺寸為：長(zhǎng)x 寬x 高=15 100 x 12 192 x 14 100 mm。

2 艙室布置

海洋作業(yè)平臺(tái)具有人員密集、空間緊湊、工作強(qiáng)度高、心里壓力大、環(huán)境嘈雜等特點(diǎn)，人員工作結(jié)束后回到生活區(qū)休息需要一個(gè)舒適、安靜、整潔的環(huán)境來(lái)調(diào)整生理和心理狀態(tài)。但是，海洋作業(yè)平臺(tái)的主要功能是海洋油氣的勘探、鉆采及處理，保證其作業(yè)安全和效率是設(shè)計(jì)的首要目的，所以在艙室設(shè)計(jì)中既不可過分奢華造成建造成本陡增，又必須考慮適用性、安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等因素，還要考慮施工工藝要求，提高施工效率，合理控制建造成本。

該生活模塊尾部外側(cè)為樓梯間及衛(wèi)生間，梯道間配置有水密門，并設(shè)有電纜通道，；其余房間分別為會(huì)議室、娛樂室、洗衣房、儲(chǔ)藏室，以及2～8 人的居住房間等。

集裝箱位置可以相互調(diào)換，也可以根據(jù)需要增加或減少部分房間，最多可供200 人居??；為了減輕模塊整體重量，室內(nèi)裝修所用的圍壁板及天花板全部采用輕質(zhì)鋁蜂窩板，衛(wèi)生間和淋浴間采用現(xiàn)場(chǎng)拼裝式而非整體預(yù)制式；另外，為了滿足寒帶低溫作業(yè)要求，各艙室頂部及四周艙壁均鋪設(shè)有保溫棉，地板則鋪設(shè)電伴熱地?zé)嵯到y(tǒng)和輕質(zhì)甲板敷料。

3 消防、救生系統(tǒng)設(shè)計(jì)

海洋作業(yè)平臺(tái)最大的問題之一是其特殊工作環(huán)境帶來(lái)的安全隱患：原油或天然氣無(wú)法預(yù)料的意外泄漏或更嚴(yán)重的井噴，只要一個(gè)小火星就會(huì)引發(fā)災(zāi)難性爆炸或沖天大火，惡性事故發(fā)生時(shí)幾乎無(wú)處可以避險(xiǎn)；而并非罕見的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)及其引發(fā)的巨浪等，對(duì)無(wú)法隨時(shí)可以撤離的海洋平臺(tái)形成另一個(gè)致命威脅。因此，海洋平臺(tái)在安全設(shè)計(jì)方面對(duì)人員居住區(qū)域是重中之重。

本生活模塊在懸臂梁尾部左右兩側(cè)安裝有2 艘107人平臺(tái)式全封閉耐火救生艇，并在懸臂梁表面鋪設(shè)玻璃鋼格柵走道，以便人員能迅速到達(dá)救生艇撤離；在其他區(qū)域均按要求配備相應(yīng)的救生衣、防寒服、滅火器、消防箱、呼吸裝置等救生設(shè)備和消防器材；同時(shí)，配合母平臺(tái)原有配置的4 艘55 人全封閉耐火救生艇、12套25 人可吊式自扶正氣脹救生筏等，共同組成一個(gè)完整的消防、救生系統(tǒng)。

4 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

生活模塊電氣系統(tǒng)分為：電力系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、程控電話系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、局域網(wǎng)系統(tǒng)和衛(wèi)星娛樂電視系統(tǒng)等6 大系統(tǒng)，各系統(tǒng)線纜均布置在生活模塊各層中間走道上方。

（1）電力系統(tǒng)

生活模塊一樓設(shè)置有配電箱，該配電箱通過航空用快速接頭與母平臺(tái)動(dòng)力電源連接，然后通過電纜通道將電源輸送到2-5 層的分電箱，每層分電箱再通過快速拔插接頭將電源輸送至各個(gè)房間；

（2）廣播系統(tǒng)

主分線箱設(shè)在一樓配電間，每層設(shè)一個(gè)廣播系統(tǒng)分線箱，一樓主分線箱與各層分線箱之間分別由穿過各層電纜通道的電纜連接；

（3）程控電話系統(tǒng)

從母平臺(tái)預(yù)留的接線箱內(nèi)鋪設(shè)相應(yīng)數(shù)量的電纜到生活模塊一樓配電間的電話主分線箱，再由通過各層電纜通道的電纜將主分線箱分到各層生活樓艙室內(nèi)；

（4）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

配置獨(dú)立的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，此火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與母平臺(tái)中控系統(tǒng)通過Modbus Rs485 接口進(jìn)行連接；

（5）局域網(wǎng)系統(tǒng)

從母平臺(tái)報(bào)房?jī)?nèi)鋪設(shè)1 根網(wǎng)線到生活模塊一樓配電間，在配電間加裝1 套24 口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在2～4 層各配備一個(gè)8 口的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，將每個(gè)房間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)終端線都鋪設(shè)到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上；

（6）衛(wèi)星娛樂電視系統(tǒng)(CATV)

從母平臺(tái)CATV 系統(tǒng)接線箱鋪設(shè)視頻同軸電纜到生活模塊，每一層的每個(gè)房間內(nèi)電纜之間安裝串接分支器。

5 通風(fēng)及管系設(shè)計(jì)

生活模塊輪機(jī)設(shè)備及管系安裝均采用快速接頭，各管系接口均滿足母平臺(tái)提供的接口標(biāo)準(zhǔn)、形式和尺寸要求。

（1）通風(fēng)系統(tǒng)

生活艙室均配置獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，采用管道式風(fēng)機(jī)并置于艙室裝飾板內(nèi)；

（2）進(jìn)水、排水管系

進(jìn)水管系通過軟管與母平臺(tái)外輸管系連接；排水管系通過軟管與母平臺(tái)主甲板處的污水處理裝置連接：

① 水消防系統(tǒng)：由母平臺(tái)水消防系統(tǒng)提供，消防栓設(shè)在生活模塊每層梯道間外側(cè)壁；

② 生活用海水、淡水系統(tǒng)：生活用海水、淡水、熱水均由母平臺(tái)生活用海水、淡水系統(tǒng)提供，經(jīng)管線接至生活模塊的衛(wèi)生間和洗衣間；

③ 疏水、污水系統(tǒng)：衛(wèi)生間、洗衣間的污水、疏水排至母平臺(tái)甲板上懸臂梁內(nèi)側(cè)的生活污水處理裝置，經(jīng)處理后排至母平臺(tái)生活污水艙和舷外。

6 緊固連接、密封及整體綁扎設(shè)計(jì)

由于海上石油作業(yè)平臺(tái)工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常伴有風(fēng)暴及巨浪，對(duì)集裝箱的緊固與綁扎要求極高。該生活模塊為組合式非標(biāo)集裝箱，單箱重量約10 t，采用集裝箱綁扎標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綁扎能滿足強(qiáng)度要求。

最底層的集裝箱安裝在母平臺(tái)懸臂梁上預(yù)先安好的四個(gè)立式底座上，并用集裝箱專用旋轉(zhuǎn)鎖進(jìn)行連接固定；其余上下左右各箱體之間使用單聯(lián)或雙聯(lián)旋轉(zhuǎn)鎖相互緊固連接；最頂層各箱體之間則使用橋型連接器連接固定。當(dāng)母平臺(tái)處于遠(yuǎn)洋拖航或油田內(nèi)拖航狀態(tài)時(shí)，則在生活模塊左右兩側(cè)采用垂直拉桿和斜向拉桿進(jìn)行綁扎固定。

生活模塊整體拼裝組合好后，為解決箱體之間的間隙影響中間走道及梯道的水密問題，需要鑲嵌特制的水密膠條進(jìn)行密封：（1）最頂層的頂面縫隙，采用特制的水密膠條從外面進(jìn)行密封；（2）同層左右箱體之間走道門框架處，采用特制的水密膠條從內(nèi)面進(jìn)行密封；（3）上下層梯道箱體開孔處，采用特制的水密膠條從內(nèi)面進(jìn)行密封。該特制水密膠條廉價(jià)耐用，可以隨模塊的拆裝多次重復(fù)使用。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹的組合式生活模塊采用五層并行排列、體積相同的集裝箱拼裝結(jié)構(gòu)，整個(gè)生活模塊的拆卸和吊裝簡(jiǎn)易方便，用戶可利用母平臺(tái)自身吊機(jī)進(jìn)行吊裝，不需要租借大型浮吊設(shè)備，既節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，又減少了運(yùn)營(yíng)成本。該生活模塊中間位置的集裝箱均可相互調(diào)換，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要增加或減少部分房間，靈活多變。希望本文對(duì)其他類似生活模塊的設(shè)計(jì)具有參考借鑒意義。