深水铺管起重船建造方法及建造精度技术研究
国内外铺管方法与铺管船研究现状及发展趋势资料
国内外铺管方法与铺管船研究现状及发展趋势一、铺管方法随着世界海洋石油的大面积开发，对深水起重铺管船的需求垣越来越大。
随着世界海洋石油不断向深水发展，对深水起蘑铺管船的性能要求也越来越高。
世界海洋石油工业的高速发展推动了深水起霞铺管船的快速发展，也带动了起重铺管船装备的快速发展。
我国的深水油气开发虽然起步较晚，但发展势头之猛、发展速度之快，令世人瞩目。
但我国的深水油气田开发的施工装备与国外仍有一定的差距。
近年来，国家加大了研发投入力度，相关的企业也加快了市场开发步伐，希望能够为此提供一些有益的参考。
铺管方法主要有拖管法、S形铺管法(S-lay)、J形铺管法(J．1ay)、卷简式铺管法(Reel lay and Carousel lay)以及垂直铺管法：(vertical lay)1、拖管法在近海浅水区铺设海底管道时，通常采用拖管法，拖管法中的管道一般在路上组装场地或在浅水避风水域中的铺管船上组装成规定的长度，然后用起吊装置将管道吊到发送轨道上，再绑上浮筒和托管头，用拖船将管道拖下水，按预定航线将管道就位、下沉，最后将各管道对接，完成管道铺设全过程。
目前拖管法已经发展为4种方式：浮拖、水面下拖行、离地拖和底托。
1.1 浮拖浮拖是利用浮筒调节管道浮力使其漂浮在水面上，然后再用大马力主拖牵引管道首段延既定航线航行，尾拖轮牵引管道尾端控制其横向漂移以保证管道安全。
浮拖法主要应用于海面风浪较小的海域，受管道尺寸、海水流速、拖轮大小等因素限制，每次浮拖的管道长度从几百米到几千米不等。
1.2水面下拖行水面下拖行与浮拖法相似，只是将管道位置调整到水面下一定深度进行拖行。
与浮拖法相比，水面下拖行的管道受风、波浪等环境载荷的直接作用较小，管道更安全。
1.3 离底托离底托是利用浮筒和拖链将管道悬浮在海床以上一定高度，再由水面拖轮进行牵引前进，既减小了海面风浪的影响，又避开了海底障碍和地形起伏，因而适应范围较广。
离底托法中需要根据管道尺寸、允许及还留等环境条件计算浮筒、拖链的个数和间距，施工工艺比较复杂。
HYSY201深水铺管起重船吊机旋转平衡系统制造工艺
组旋 转小 车 、 中间 ２个 平 衡 梁 、上 部 主 平 衡 梁 结 构 。它将 旋 转 平 台前 部 载 荷 传 递 到 底 座 环 上 ，其
图 １ 旋转平衡 系统在吊机底 座环上 的安装示意 图
国家 科 技 重 大 专 项项 目 （ 目编 号 ：２ ０ Ｚ ０ ０ ７－ ０ ） 项 ０ ８ Ｘ ５ ２ －０ ２ －
深 水铺 管起 重 船 Ｈ Ｓ ２ １号 ，是 我 国第 一条 Ｙ Ｙ０ 设 计作 业水深 为 ３００ｍ 的深水 铺管 船 ，吊机 全 回 ０
转最 大起重 能 力 为 ４０ ０ ｔ 由中 国海 洋 石 油 总公 ０ ，
构 连接 中有 凹凸 板 运 动 副 ，从 而 能 实 现 吊机 在 船 体 晃动 时 旋 转 系 统 的 转 动 缓 冲 ，起 到 平 衡 作 用 ， 其 制 造 和 装 配 的误 差会 决 定 整 个 吊机 运 行 的 平稳 性 。本 文针 对 旋 转 平 衡 系 统 制 造 工 艺 及 制 造 精 度 控 制要 点进行 论述 。
组件名称
数量
８
部件名称
前 行 走 小 车 中 间平 衡 结 构 主平 衡 结 构 后 平 衡 结 构
单重／ ｇ ｋ
１ ７ ８１０ １ ０ ８０ ｏ ３ ５ ３０ ０ ４５ ２ ４
前 平 衡 小 车
４ ２
后 平 衡小 车 防倾 覆小 车
２
４
２
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｇ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｆｔ ｅ ｓｅ ｎ ｙ ｔｍ ｏ ｅｆ ｓ ＨＹＳ ０ ｅ ｐ ｗａｅ ｈ ｓ ａ ｅ ｉｃ ｓ ｅ ｈ ｎ ｆｃ ｕ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｈ ｌｗｉｇ ｓ ｓ ｎ ｅ ｆ ｒｔ ｉ ｔ ｈ ｒ Ｙ２ １ ｄ ｅ ｔｒ ｐ ｐ —￣ｉ ｇ ｖ ｓ ｅ ｎ Ｃ ｉａ，ｃ ｍｅ ｐ ｗｉ ｅ ｃ ｎｒ ｌｐ ｉｔ ｒｍａ ｕ ａ ｔｒｎ ｃ ｕ ａ ｙ， ａ ｄ ｔ ｅ ｕ ｓｆ ｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｌ ・ ｉ ｅ ｌ ｎ ｅ ｓ ｌｉ ｈ ｎ ｏ ｓ ｕ ｔ ｔ ｏ ｔ ｏｎ ｓｆ ｎ ｆｃｕ ｉ ｇ ａ ｃ ｒｃ ｈｈ ｏ ｏ ｎ ｎ ｐ ｔ ｏ ｗ ｒ ｏｕ ｈ ｈ ｔ ｎ ｆｒｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍｓ ｉ ｈ ｎ ｆ ｃｕ ｎ ｒ ｃ ｓ ． ｉ ｈ ｒｂ ｅ ｎ ｔ ｅ ｍａ ｕ ａ ｔｒ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｏ ｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｓｅ ｉｇ ｓ ｓｅ ； ｍａ ｕ ａ ｔｒｎ ｒ ｃ ｓ ； ａ ｃ ｒ ｃ ｏ ｔ ｌ ａ ｅ ａ ｋ ｒ ｙ ｒ ｓ ｌ ｗ ｎ ｙ ｔｍ ｎ ｆ ｃｕ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ｃ ｕ ａ ｙ ｃ ｎ ｒ ；ｌ ｓ ｒｔ ｃ ｅ ｏ ｒ
深水大型起重铺管船S型铺管系统研究
深水大型起重铺管船S型铺管系统研究◎ 涂永彬 赵洁 武汉交通职业学院摘 要：本文以深水大型起重铺管船S型铺管系统为研究对象，简要阐述张紧器、托管架、A&R绞车等主要铺管设备的用途及工作原理，并结合SEMAC 1号起重铺管船铺管作业实际流程，将S型铺管系统典型作业流程归纳为四个阶段，即坡口处理、辅线加工、主线加工和移船铺管，并展开介绍S型铺管系统完整铺管作业流程。
关键词：深水大型起重铺管船；S型铺管系统；张紧器；托管架；铺管流程1.概述深水大型起重铺管船主要服务于海工模块整体吊装与深海油气管道铺设，系统复杂，布置密集，自动化操控要求高，作业海况复杂，动力定位能力强，单船造价高，是国际公认的高技术、高附加值船舶[1]。
根据铺管方式的不同，铺管系统主要划分为S型铺管（S-Lay）、J型铺管（J-Lay）、卷筒式铺管（Reel-Lay）、柔性铺管（Flex-Lay）以及复合铺管（Multi-Lay）等[2]。
其中，由于S型铺管系统具备水深条件限制小，铺设管径范围大，工作站数量多，铺管速度快等特点，在深水大型起重铺管船中应用广泛。
2.S型铺管系统主要设备深水大型起重铺管船S型铺管系统装备各种铺管专用设备，根据管节传输流程，可以将铺管设备划分为管节传输设备、管线对中装置、管线支撑滚轮、张紧器、可调支撑滚轮、舷边吊、托管架等，其中，张紧器为铺管系统中的关键核心设备。
此外，在管线的回收和弃置过程中，还会使用到A&R绞车[3]。
2.1张紧器在S型铺管系统中，铺管作业流水线上的管线经过多道工序后，通过托管架，从船艉下水。
落入海床之前，悬垂于海水中的管线，由固定在船上的张紧器夹持并施加一定的张紧力，并随着风、浪、流等外界环境的变化调整张紧力的大小，控制管线姿态，使悬垂于海水中的管线不被拉断或折断。
（1）张紧器分类。
张紧器根据履带轮的位置可以分为水平张紧器和垂直张紧器两种。
水平张紧器如图1所示，夹持系统处于水平方向，利用水平方向的夹持力夹持管道。
起重船研发生产方案(一)
起重船研发生产方案一、实施背景随着全球经济贸易的不断发展，水上运输及港口装卸货物的需求日益增长。
在此背景下，起重船作为重要的水上作业工具，对于提高港口运营效率、降低成本具有关键作用。
然而，当前市场上的起重船存在一定的不足，如作业范围有限、稳定性不足等，这使得研发新型起重船成为一种迫切需求。
二、工作原理起重船研发生产方案采用了先进的机电一体化技术，结合传感器和控制系统，确保操作的稳定性和安全性。
其主要工作原理是利用船舶的浮力，通过吊臂和吊钩进行货物抓取和提升。
此外，起重船还采用了电力驱动和液压系统，确保操作的流畅性和高效性。
三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析：对当前市场上的起重船进行调研，分析其优缺点及用户需求。
2.研发团队组建：组建涵盖机械设计、电气控制、液压传动等多领域的研发团队。
3.方案设计：根据调研结果，进行新型起重船的设计，包括船体结构、吊臂、吊钩、控制系统等。
4.模型制作与测试：制作新型起重船的模型，进行模拟测试，验证其性能和稳定性。
5.生产制造：根据测试结果，对新型起重船进行批量生产。
6.实地测试与用户反馈：在生产完成后，进行实地测试，收集用户反馈，持续优化产品。
7.市场推广与销售：将新型起重船推向市场，进行推广和销售。
四、适用范围本研发生产方案适用于全球各大港口、码头、海上平台等水上作业场所。
这些场所通常需要进行大规模的货物装卸和搬运，因此需要起重船具备高效、稳定、操作灵活的特点。
通过本方案的实施，可以大大提高这些场所的作业效率和降低成本。
五、创新要点1.全电力驱动：本方案采用了全电力驱动技术，使得操作更加平稳，同时降低了噪音和污染。
2.智能控制系统：通过引入智能控制系统，可以实时监测和控制起重船的操作，确保作业的安全性和稳定性。
3.多传感器融合：利用多种传感器融合技术，实现对货物重量、位置等的精准检测，进一步提高操作精度。
4.模块化设计：通过模块化设计，使得起重船的结构更加简单和易于维护，同时也方便了生产和组装。
深水起重铺管船船型研究
转吊作业时船侧 的有效舷外 吊距就取决 于船宽， 船 宽越大 ， 有效吊距越小。从表 １ 可见 ， ００ 以上单 ７ ０ｔ 体起重船的舷外有效 吊距 已小于 ２ ｍ ０ 。而采用双起
重机的半潜船型 ， 两台起重机分别设在左右两舷 ， 可
获得 最大 的舷外 有效 吊距 。
３２ 抗倾调载系统的要求 ． 全回转起重船横 向起 吊作业时产生巨大的倾侧 力矩 ， 这一倾侧力矩使船舶产生的倾角将大大超过
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图 １ 大 型起 重 船 船 型 图表
３ 大型起重船船型选择研究
能、 运动耐波性能等诸方面。我们以 ５ ０ ～ ０ ０ ｔ ０ １ ０ ０ ０
ｎ
从船型对大吨位起重功能的适应性来研究起重 单体起重船方案为例来进行研究。各项性能指标如
船 的船型， 主要需考虑舷外有 效 吊距 、 抗倾调 载性
半潜船型设置双起重机 ；． ｃ起重量 ５００ 一 ０ ｔ ０ｔ ８ ０之 ０ 间的船， 从技术性 能来说应采用半潜双起重机船型 ， 但造价比单体船型成倍增加 ， 经济 陛较差 ， 如非特殊 需要 ， 投资建造起重船 以尽量避开这一吨位 区段为 上 策。
４ 大型起 重船 主 尺度选 择研 究
收稿 日 ： ｌ—１—２ 期 ２ １ ２ ２ Ｏ
作者简介 ： 王风云（９ １ １８一
） 女， ， 天津人 ， 工程师， 现从事
船来说 ， 提高整体的起重能力 ， 就是要提高起重机的
起重能力 。而海洋工程 向深海大型化发展 的趋势，
船舶及海洋工程相关研究 工作 。
４ ２
天津航海
２１ ０ ２年第 １ 期
巨大的倾侧力矩 ， 这一倾侧力矩随船的起重量增大 而增大。为了确保稳性 ， 随着起重量的加大 ， 船宽将 越来越大。而大型起重机主钩额定 吊重下的吊距都 受一 定 限制 ， 这是 由起重 机 本 身 结 构 的技 术 状态 所
铺管船研发生产方案(一)
铺管船研发生产方案一、实施背景随着全球能源结构的转变，海洋油气开发逐渐成为能源产业的重要组成部分。
海洋油气开发需要大量的管道铺设，而铺管船是进行管道铺设的关键设备。
然而，目前市场上的铺管船存在一些问题，如铺设精度不高、工作效率低下、维护成本高等，这些问题制约了海洋油气开发的发展。
因此，我们决定从产业结构改革的角度出发，研发生产一种新型的铺管船。
二、工作原理新型铺管船采用先进的导航技术和机械臂技术，可以自动进行管道铺设。
具体工作原理如下：1.导航系统：采用高精度GPS和海洋地形测量系统，对铺管船进行精确导航，确保管道铺设的精度和安全性。
2.机械臂系统：采用高精度的机械臂系统，可以在海上快速、准确地铺设管道。
3.自动控制系统：采用PLC控制系统，对铺管船的各项操作进行自动化控制，提高工作效率。
4.维护系统：采用智能化的维护系统，对铺管船的各项设备进行实时监控和维护，降低维护成本。
三、实施计划步骤1.设计阶段：进行新型铺管船的方案设计和详细设计。
2.制造阶段：根据设计方案，制造出新型铺管船的各个部件。
3.组装阶段：将各个部件组装成完整的铺管船。
4.测试阶段：对新型铺管船进行海上测试，检查各项功能是否正常。
5.投产阶段：将新型铺管船投入生产，并进行长期跟踪和优化。
四、适用范围新型铺管船适用于各种海洋油气开发场所，如近海油田、海上风电场等。
它可以提高管道铺设的精度和工作效率，降低维护成本，为海洋油气开发提供更好的支持。
五、创新要点1.采用先进的导航技术和机械臂技术，实现自动化管道铺设。
2.采用智能化的维护系统，降低维护成本。
3.设计紧凑、合理，操作方便，提高了工作效率。
4.采用了新型材料和工艺，使得铺管船的重量和能耗更低。
5.引入了数字化和智能化技术，提高了管道铺设的质量和效率。
6.优化了船体设计，提高了铺管船的稳定性和耐久性。
7.实现了对海洋环境的实时监测和适应，提高了管道铺设的安全性。
8.引入了模块化设计理念，方便了维修和升级。
深水起重铺管船结构强度分析
深水起重铺管船结构强度分析汪战军;孙雪荣【摘要】介绍深水起重铺管船的船型特点，研究这种特殊船型的结构形式设计；结合船体质量分布和波浪载荷预报结果，进行总纵强度分析；借助三维有限元分析方法，对船体艉部结构进行局部强度分析；最后，分析总结该类工程船的设计关键及技术难点。
%This paper introduces the characteristics of the ship form for a deepwater pipelaying crane vessel ,and studies structural design of this typical ship. It analyzes the longitudinal strength by mass distribution and wave load. Then it analyzes the local strength of the stem structure by 3D finite element analysis method. Finally ,it analyzes and concludes the critical design factor and technical difficulties of this kind of working vessels.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】4页(P20-22,39)【关键词】深水起重铺管船;结构设计;强度分析【作者】汪战军;孙雪荣【作者单位】中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011【正文语种】中文【中图分类】U661.430 引言起重铺管船是集海洋结构物吊装、石油天然气管道铺设于一体的海洋工程装备。
随着越来越多海上油气田的开采，起重铺管船在油气田开采生产的产业链中具有举足轻重的作用。
深水半潜式起重铺管船船型优化方法
深水半潜式起重铺管船船型优化方法彭小佳;宋安科;何宁;赵洁【摘要】半潜式起重铺管船是一种柱稳式的移动平台,具备大型起重及深水铺管功能,由于水线面小,该类船型的耐波性能大幅优于传统船型船,具有更好的作业天气窗口.半潜船船型优化设计是一个不断循环,持续改进的过程,整体主尺度及下浮体、立柱、上浮体等各组成部分的尺度、形状选定既要满足作业设备和不同舱室的布置需求,还要满足船舶稳性、浮力及压我的要求,并且还是决定船舶运动性能的关键.合理的优化船型是半潜船设计的核心技术,该文对该类船型的优化设计经验进行了总结.【期刊名称】《中国海洋平台》【年(卷),期】2015(030)006【总页数】5页(P20-24)【关键词】半潜式起重铺管船;船型优化;柱稳式平台【作者】彭小佳;宋安科;何宁;赵洁【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451【正文语种】中文【中图分类】U69半潜式起重铺管船(SSCV)是一种柱稳式的移动平台，分为上浮体、立柱、下浮体三部分，具备大型起重及深水铺管能力。
由于水线面小，该类船型的耐波性能大幅优于传统船型船，具有更好的作业天气窗口。
近年来，中海油正在加快深水船队的建设步伐，但在半潜式起重铺管船这一领域仍然空缺，在深水项目中仍然受制于人。
为了持续提高我国深水海洋工程装备能力，打破国外公司在该领域的垄断，海油工程公司正在进行半潜式起重铺管船的前期研究，海工设计公司也自主完成了概念设计。
国内大部分设计人员暂未掌握该类船型的优化方法，在设计过程中会出现反复优化后船舶性能仍达不到作业要求的情况。
该文对该类船型的主尺度优化设计方法进行了总结，为国内设计人员进一步的研究提供参考。
半潜船主尺度的确定主要考虑以下5个方面[1]：(1) 空船重量与浮力；(2) 耐波性能及气隙；(3)稳性(失荷稳性、完整稳性、破舱稳性、冗余浮力)；(4)建造船厂、设备尺寸等限制；(5)压载能力需求。
深水铺管起重船工程介绍
中国海洋石油总公司深水铺管起重船工程项目组
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一、设计方案简介(续）
1.3 铺管系统Байду номын сангаас续）－管线传送流程
管线横向 传送滚轮
管线 升降机
管线纵向 传送滚轮
管线 堆 场
钢丝绳盘 缆装置
储缆 滚 筒
A&R 恒张 力绞车
A甲板布置和管线传送流程
中国海洋石油总公司深水铺管起重船工程项目组
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一、设计方案简介(续）
1.4 主起重机
重型海洋起重机 4,000 mt 艉固定 3,500 mt 全旋转 800 mt 辅钩 70 mt 小钩 @ 43 m @ 33 m @ 98 m @ 105 m
中国海洋石油总公司深水铺管起重船工程项目组
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一、设计方案简介(续）
1.5 动力定位能力
完整DP状态下最大的起重工况条件: 完整DP状态下最大的起重工况条件: DP状态下最大的起重工况条件 kn（ Hs 5.1 m, Vw 30 kn（7级）, Vc 2 kn
A甲板和主甲板布置图 甲板和主甲板布置图
中国海洋石油总公司深水铺管起重船工程项目组 8
一、设计方案简介(续）
1.2 总体性能（续）－船舶推进系统
主推进器 2x4.5 MW 方位角 航速12节 航速12节 12
DP推进器5x3.2 DP推进器5x3.2 推进器
MW
可回收式方位角
推进系统总功率25MW 推进系统总功率25MW
主甲板、 1.3 铺管系统（续）－主甲板、双节点管线预制线和主作业线
管线 升降机
管线 打坡口区
打底 焊机
双节点 焊接 区
管线 对中器
不合格管线 堆放区
“海洋石油201”深水起重铺管船动力定位能力分析
“海洋石油201”深水起重铺管船动力定位能力分析吴宝昌;赵林【摘要】深水起重铺管船是深水油气资源开发的重要装备,其定位系统定位能力是起重铺管船的关键设备之一.以我国首艘深水起重铺管船“海洋石油201”为研究对象,参考相关规范和经验公式,计算了船舶在设计海域受到的环境载荷,并根据API 规范的推荐要求,对船舶动力定位系统的定位能力进行了分析.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P64-68,91)【关键词】海洋石油201;起重铺管船;动力定位系统;定位能力【作者】吴宝昌;赵林【作者单位】重庆舸海机电有限公司,重庆400021;重庆舸海机电有限公司,重庆400021【正文语种】中文【中图分类】U664众所周知，我国陆地和浅海油气资源开发已进入中后期。
随着国家深海战略的大力实施，我国深海油气资源开发装备迎来了空前的发展良机。
而作为深海油气资源开发装备队伍的重要成员，深水起重铺管船承担着管道铺设，装备调运与模块安装等油气资源开发过程中的关键任务。
我国首艘深水起重铺管船“海洋石油201”是我国“五型六船” 深海舰队中的核心成员，与我国首艘第六代深水半潜平台“海洋石油981”一起代表了我国海洋工程装备的最高水平。
动力定位系统作为动力定位海工装备中的关键设备，其设计、制造、安装与维护均需进行重点考虑。
基于此，本文对我国首艘深水起重铺管船“海洋石油201”动力定位系统的定位能力进行了分析计算。
根据分析结果本文对该船动力定位系统的定位性能进行了评估。
“海洋石油201”入级美国船级社(ABS)和中国船级社(CCS)双重船级，具有每天5 km的铺管速度和4千t的海上吊装能力。
该深水起重铺管船作为一艘高技术船舶，配备了大型海工吊机、深海铺管设备以及全电力推进系统等多种先进海工装备，如图1所示。
“海洋石油201”在进行铺管作业时，其动力定位系统满足DP2级动力定位要求，进行起吊作业时，其动力定位系统满足DP3级动力定位要求。
关于海上起重铺管船关键技术与自主创新的几点建议
关于海上起重铺管船关键技术与自主创新的几点建议张大朋;朱克强【摘要】3000吨海上起重铺管船是我国自主研制的具有世界先进水平的铺管工程船。
对我国的海洋开发具有重要的意义。
以3000吨级海上铺管起重船为代表，介绍了我国在海洋工程领域的发展历程，阐述了我国在海洋工程装备领域取得的关键技术与自主创新成果。
以期对未来我国海工装备制造技术的发展提供参考与启示。
%The 3000 tons offshore pipe-laying crane vessel is ourself-developed project pipelay vessel with the world advanced level. And it has the vital significance to the marine exploitation in China. Taking the 3000 tons offshore pipe-laying crane vessel as an ex-ample, this paper introduced the development process in the field of marine engineering in China and described the key technology and independent innovation achievements we have made, which would provide reference and inspiration for the future development of marine equipment manufacturing of our country technology.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】1页(P5-5)【关键词】起重铺管船;海洋工程;关键技术;自主创新【作者】张大朋;朱克强【作者单位】宁波大学海运学院，浙江宁波 315211;宁波大学海运学院，浙江宁波 315211【正文语种】中文铺管船按照作业水深一般划分为超浅水、浅水和深水[1]。
深水半潜式起重铺管船建造过程的重量控制
深水半潜式起重铺管船建造过程的重量控制陈品;樊祥滨;王程临;郭鹏;刘鹏【摘要】深水半潜式起重铺管船的重量重心对其抗沉性能、吊装性能、铺管性能等都有着非常大的影响。
随着船舶功能和排水量的增加,为了保证半潜式起重铺管船性能不被影响,必须要控制其建造期间的重量重心。
介绍了深水半潜式起重铺管船的重量分类、重量控制的意义以及建造期间的重量控制方法,并阐述了船舶超重的解决措施。
【期刊名称】《海洋工程装备与技术》【年(卷),期】2017(004)006【总页数】4页(P369-372)【关键词】半潜式起重铺管船空船重量陆地建造重量控制【作者】陈品;樊祥滨;王程临;郭鹏;刘鹏【作者单位】海洋石油工程（青岛）有限公司,山东青岛266520;海洋石油工程（青岛）有限公司,山东青岛266520;海洋石油工程（青岛）有限公司,山东青岛266520;海洋石油工程（青岛）有限公司,山东青岛266520;海洋石油工程（青岛）有限公司,山东青岛266520;【正文语种】中文【中图分类】TE540 引言随着我国深海油气开发的不断推进以及国际化战略的需要，深水结构物日趋大型化，面对的作业海况日益复杂。
深水半潜式起重铺管船(SSCV)以其对恶劣海况的适用性以及在深水海底管线铺设中的高效性而具有不可替代的优势，是海洋工程系列化深水船队必不可缺的船型，在海洋工程领域具有重要地位与市场前景。
作为目前世界最先进的船型之一，SSCV最先进的性能是在深海海域的起重以及海底管线铺设，而建造该类船舶，重量和重心控制是极其重要的一项内容，其好坏直接影响到整个项目能否成功。
重量是海洋工程装备的重要设计参数，对船舶性能、可变载荷、强度等都有一定影响[1]。
重量重心直接影响海工产品的性能优劣和设计成败。
因此，研究SSCV的重量控制技术，有着非常重要的意义。
本文介绍了重量控制的意义以及建造期间的重量控制方法，并阐述了船舶超重的解决措施。
1 重量的分类及空船重量1.1 重量的分类SSCV的最大重量一般由自重(空船重量)和可变重量(可变载荷)组成。
3000米深水铺管起重船介绍
背景稿供参考海洋工程的深海明珠3000米深水铺管起重船技术及创新介绍“海洋石油201” 3000米深水起重布管船由中海油投资，熔盛重工建造，用于全球海洋深水石油和天然气田开发所需设施的建造和安装。
其也是亚洲第一条3000米深水铺管起重船，其技术特点和科技水平，在全球范围也属于领先行列。
该船总长204.65米，型宽39.20米，作业吃水7-9.5米，垂线间长185米，型深14米，结构吃水11米，航速12节，储管能力达9000吨，作业水深范围15—3000米。
该船可铺设口径为6～60英寸的海管，当铺设双节点48英寸管子时，铺管速度为5公里/天。
铺管系统包括管子装载、储藏、内部运输设备，双节点预制设备，自动焊接设备，无损检验和修理设备，对中器，张紧器和A&R绞车，填充设备及托管架。
管子在位于主甲板上的双节点预制线上完成切削、焊接和检验工序。
加工好的双节点管将通过滚轮和传送机构送往铺管作业线起点处的对中站。
一个90米长的托管架连接在船艉，以保证管子在入水的时候有一个合适的弯曲度。
管子储存区设于A甲板，可储存9000吨管段。
该船还能够进行海洋工程起重作业，设有全回转起重能力为3500吨（船艉固定模式下，最大起重能力达4000吨）的重型起重机，安装在船艉纵向中心线上的支座上，驱动方式为电驱动。
该船具有自航能力，采用动力定位系统，动力定位等级为DP3。
即依靠自身的自控系统和卫星定位，自动测作业点的风向，自动反馈给传动系统，自动控制螺旋桨逆风动作，以平衡风力，将船稳稳停泊在作业点，不再依靠传统方式，由其他船只将其拖动至作业点，靠锚泊船。
铺管船在作业过程中须排除海洋气象、水文等环境因素的影响，准确、有效地定位在目标位置上，但在深海中，很难用锚泊系统来定位，需采用动力定位系统。
DP3也是世界上最先进的动力系统，据了解，国际海事组织根据动力定位系统的功能和冗余度，将其划分为1级、2级、3级三个级别，其中3级动力定位系统的级别最高，性能最先进。
HYSY201深水铺管起重船吊机旋转平衡系统制造工艺
HYSY201深水铺管起重船吊机旋转平衡系统制造工艺吴志星;高指林;张国中;商长树【摘要】论述了我国首条深水铺管船HYSY201号起重船吊机旋转平衡系统的制造工艺,并提出了制造精度控制要点,针对制造过程中出现的问题提出了解决办法.%This paper discusses the manufacturing technology of the slewing system for the first HYSY201 deep water pipe-laying vessel in China, comes up with the control points for manufacturing accuracy, and then puts forward the solution for the problems in the manufacturing process.【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】3页(P93-95)【关键词】旋转平衡系统;制造工艺;精度控制;激光跟踪仪【作者】吴志星;高指林;张国中;商长树【作者单位】海洋石油工程股份有限公司天津 300452;海洋石油工程股份有限公司天津 300452;海洋石油工程股份有限公司天津 300452;海洋石油工程股份有限公司天津 300452【正文语种】中文【中图分类】TH16深水铺管起重船HYSY201号，是我国第一条设计作业水深为3 000 m的深水铺管船，吊机全回转最大起重能力为4 000 t，由中国海洋石油总公司投资。
其中吊机由荷兰GUSTO公司总承包并负责详细设计和监造，海洋石油工程股份有限公司制造。
吊机主结构主要由底座环、旋转平台、扒杆、A字架、旋转平衡系统和其他辅助结构组成。
如图1所示，在竖直方向，旋转平衡系统的顶板与旋转平台通过螺栓连接。
在径向，通过连接板与旋转平台的扇形翅连接，旋转平台通过直径为1 470 mm的KINGPIN(销轴)与底座环中心连接，通过驱动系统使吊机绕中心销轴全回转，使旋转平衡系统在吊机底座环的上下轨道运行。
深水铺管起重船铺管工艺研究
第 11 卷 第 5 期 2011 年 5 月
中国水运 Chi na Wat er Tr a ns por t
Vol . 11 Ma y
No. 5 2011
深水铺管起重船铺管工艺研究
魏跃桥，邱海荣，刘 炫，王彦辉
（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）
摘 要：文中通过对一艘在建的 3,0 00 m 深水铺管起重船的铺管工艺流程的研究，探讨该船如何实现 3 ,00 0m 海域
96
中国 水运
第 11 卷
法，那么存在两方面问题：其一，A上的短路电流小，不足以 使过电流保护 装置动作，故障电流将长时 间存在；其二，两 接地体间距离 不好定量，并且钢结构厂房 的金属结构都是连 通的。因此对 于此种情况的处理方法是可 共用接地，但需在 干线或各终端装设漏电保护装置，如图4 （b）所示。
“海洋石油201”进行超深水铺管作业的可行性研究
使用，配合井下作业井下设备的应用，方便从井下起出的管柱 2007，根据规范要求，上弯段采用应变校核。因业主要求及施
的搭接，如管钳、扳手等工具的使用，为井下作业施工中的地面 工经验等原因，本铺管研究不仅考虑空管状态，而且需要考虑
操作提供工具，方便作业施工人员的操作。对常规的井下作业 管道进水状态下的受力情况。标准控制方面，空管状态上弯段
[4]李贺一 . 石油系统井下作业常见工具操作方法分析与研 究[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2014(3):245-245.
[5]余涛 . 井下作业工具的选择和使用技术探讨[J]. 化学工 程与装备, 2018.
对于管道的铺设安装，采用 HYSY201 船进行铺设，管道铺 设的方法均为 S-型，铺设水深 1400 米。铺管分析采用国际通 用有限元计算软件”ORCAFLEX”进行分析计算，通过进行海底 管道的静态分析得到海底管道上各节点的应力 、应变分布 情况。 3.1 201 船目前的极限水深分析
（1）增加 350 吨张紧器； （2）增加 350 吨 A/R 绞车，及双绞车联动装置；
2019 年 04 月
205
油田管理
工况
正常铺设 收弃管
进水正常铺设
进水收弃管
极限水深（m）
托管架长度 (m)
500
76
表1 张力 (kN) 2150 2150 3528
3528
最大应变（%）
上弯段 0.2286 0.2458
油田管理
送，形成如压井液的循环等，为井下作业施工提供支持。
2 井下作业工具的使用
井下作业的工具一般都属于专用工具，加强对井下工具的 管理，提高使用的效果，避免出现误操作的行为，正确使用井下 作业工具是非常重要的。
起重铺管船概况及设计技术
中部 610 60 3 ×60t 包括X线站9 800t -
起重、敷管 可敷水深 (m) 151.8 70.5 29.8 可敷管径（寸） 可敷管径（ 张紧器 (t) 焊接站 起重机 41500 192
Disp (t) 52000/44000/30000 人员 300
锚（数量×重量） 14×18t 数量×重量） 托管架长
20Βιβλιοθήκη 海底管线的优点 优点是可以连续输送，一旦敷设 优点 完毕，几乎不受水深气候，地形等条件的限制， 输送效率高，能力也大。 随着我国海洋油田相继开发，敷设海底管线 的需求量也会大大增加。
21
5.2、敷管方法 海洋管道铺设作业是由陆上管道穿越河流、 湖泊水域的施工方法发展起来的。海底管线铺设 主要有三种方法：漂浮法铺设、牵引法铺设和铺 三种方法： 三种方法 漂浮法铺设、 管船铺设。漂浮法可采用管内充水下沉、浮筒控 管船铺设 制下沉和支撑控制下沉等方法；牵引法又称拖管 法，可用海底、海面、潜水和离底等不同拖法； 铺管船法则直接在铺管船上接管铺设。作业过程 中选择何种方法是根据管径大小、海水深浅、海 况和距岸远近等条件确定的。近年来海洋油气田 探勘达到千米以上海域，海洋管道施工技术正向 这一深度发展。
11
S-Lay
S-Lay
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J-Lay
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Flex-Lay
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Multi-Lay
cso_deep_blue
cso_deep_blue
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Reel-lay
seven-oceans
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4、铺管作业流程 • 目前海底管线铺设方法： 由陆地把单根或双根（两个单根预先对焊好） 管线用驳船送到铺管船上--纵向输送滚轮--横向 输送车--坡口--消磁--穿对中器--管线对中--封底 焊--填充焊--盖帽焊--（过张紧器）--无损探伤-（返修）--涂敷--入海后挖沟（中海油目前方法） --铺管船或其他船吊机吊起挖沟机--挖沟机放置 海底管线上--船舶利用卫星导航按管线轨迹行走-挖沟--潜水员检查--挖沟修正--检查直至完工。
大型深水铺管起重船的内装设计
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２—１ ３
面 就 Ａ 甲板 布置 和舱底 甲板 布 置进行 分析 。
２ ． １ Ａ 甲板 布置
将 厨 房靠 近冷 藏 场所 ， 可 以方 便 的通 过 走廊 进
入 干粮 库及 冷库 。２个容 量 不一 样 的餐厅 分别 布 置
第３ ０卷
第 ２期
江 苏 船舶
］ Ｉ ＡＮＧＳ Ｕ Ｓ ＨＩ Ｐ
Ｖｏ １ ． ３ ０ Ｎｏ． ２ Ａｐ ｒ ． ２０１ ３
２ ０ １ ３年 ０ ４月
大 型深 水 铺 管起 重 船 的 内装 设 计
陆 涛， 杨 琴， 谈 利 平
（ 江苏熔盛重工有限公司 ， 江苏 南 通 ２ ２ ６ ５ ３ ２ ）
部 环境 进行 控制 和改 造 。 大型深 水铺 管起 重船海 洋 石油 ２ ０ １ 号是 具 有 自
的尺 寸不 满足 规范 的要 求 ， 违反 了 Ｓ Ｏ Ｌ Ａ Ｓ条 款 中关 于脱 险通 道 的规定 ， 在 后期 不 得 不 将 通 道 中所 有 的
东西 拆 除重来 。因此 在 设 计 时 ， 要 反 复 的 核对 每 个
守 现行 规范 的要 求 。一 般 来 讲 ， 舱 室 设 计 主 要依 据
Ｓ Ｏ Ｌ Ａ Ｓ公 约 （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ
ｌ ｉ ｆ ｅ ａ ｔ ｓ ｅ ａ ， １ ９ ７ ４年 国际海 上 人命 安 全 公 约 ） 、 国际 劳
员 在海 上 的需求 。 本 文着 重对 大型 深水铺 管 起 重 船 海洋 石 油 ２ ０ １
深水半潜式起重铺管船总体布置关键技术
深水半潜式起重铺管船总体布置关键技术钟文军;彭小佳;何宁【摘要】深水半潜式起重铺管船是深水油气田开发的重要装备,船上设备众多,全船的总体布置方案需要综合考虑船舶运动性能、稳性、结构强度、设备布置、建造难度、总体造价等因素,设计难度较大。
对船型总体布置设计中船型优化、上浮体布置、立柱布置、下浮体布置等几个关键技术进行了总结,为进一步研究提供参考。
【期刊名称】《海洋工程装备与技术》【年(卷),期】2017(004)006【总页数】4页(P322-325)【关键词】半潜式起重铺管船总体布置主尺度优化【作者】钟文军;彭小佳;何宁【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;【正文语种】中文【中图分类】TE540 引言深水半潜式起重铺管船是深水油气田开发的重要装备，分为上浮体、立柱、下浮体三部分，船上设备众多，全船的总体方案设计需要综合考虑船舶运动性能、稳性、结构强度、设备布置、建造难度、总体造价等因素，设计难度较大。
本文对船型总体布置设计中船型优化、上浮体布置、立柱布置、下浮体布置等几个关键技术[1]进行总结。
希望为国内技术人员进一步的研究提供参考。
1 船型优化全船的总体布置方案和主尺度优化是一个不断循环、持续改进的过程。
设计出一套总布置方案后，要对浮力、稳性、运动、压载等进行计算分析，根据分析结果再不断完善总布置方案。
优化的原则是尽可能增大垂荡、纵摇固有周期，避开波谱能量集中区域，使船舶具备最优的运动性能。
建议的优化设计过程如下。
(1) 设计方首先应根据船东的功能需求，对主要设备的尺寸、重量等参数进行调研。
(2) 确定J-lay塔布置位置，初步完成主甲板布置设计，参考母型船或类似船型完成第一版总布置设计。
(3) 估算空船重量重心、质量回转半径、风力系数、流力系数等基本参数。
(4) 核算船舶在空船吃水、航行吃水、作业吃水的排水量是否能满足浮力需求。
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４ 深水 铺 管起 重 船 的精 度 控 制
深水 铺 管 起 重船 线 型 复杂 ， 并 且 尾 部采 用 双 吊 舱式 推进 器 ， 对于船 厂建 造技 术来 说是 极大 的挑 战 。 为 了推进 精度 造船 工 艺 的贯彻 和实 施 ， 缩 短 分 段 在 坞 内搭 载 的周期 ， 特 编制 船 舶 精 度控 制工 艺 。相 关 技 术管 理人 员应 熟 悉本 工艺 的各 项 要求 ， 在 深水 铺
程 中 出现 的各种 问题 ， 查 找 隐 患 。在 各个 部 门 的通 力 协作 之下 ， 最终 一 次性焊 接成 功 ， 为托 管架 的顺利
安 装 打下基 础 。
且 对于船 舶建 造 的精 度 以及设 备 纳期计 划 的控制 也
提 出极大 的挑 战 。 （ ４ ） 本船具 备 ４ ０ ０ ０ ｔ 级重 型起 重 能力 。主起 重 机 筒 体结 构 重 ８ ０ ３ ｔ ， 简体直径 ２ ４ ． ２ Ｉ ｎ ， 高 １ ３ ． ４ ｍ， 材料 为 Ｅ Ｈ ３ ６ ． Ｚ ３ ５高 强 度 钢 ， 板厚 ４ ５ ｍ ｍ。其 建 造 精 度要 求为 直径 公差 ± ４ ｍｍ， 周长 公差 ±１ ６ ｍｍ， 上 端平 面 度 － Ｉ － ２ ｍｍ， 以保证 与起 重 机 的底 座 环 对接 安 装精度。
基金项 目： “ 工业 和信息化部 高技术 船舶科研 项 目 ３ ０ ０ ０ Ｉ Ｔ Ｉ 水 深大 型起重铺 管船 自主研发项 目” 资助
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — １ ６
舱 室复 杂 。 由于其 体 积 庞 大 ， 常 规 的 上层 建 筑 整 体 吊装方 案 已经不 能 够 适 用 于本 船 ， 必 须制 定 切 实 可 行 的起 吊方 案来 缩 短船舶 建 造周期 。
严 格 控制 焊接 收缩 变 形 ， 使 分 段无 余 量 制 造 深 人 开 展， 减 小搭 载周 期 。
４ ． １ 制 定合 理的精 度布 置方 案 通 过 对于 前 期各 类 船 舶 的 总结 ， 深 入 现场 进 行 实 地调 研 ， 取 得第 一手 资料 。对 于各种 厚 度 、 材 质 的 板 焊接 收缩量 进 行 分析 统 计 ， 并 且 总 结 船 坞搭 载 经
析 深 水 铺 管 起 重 船 结 构 特 点 的基 础 上 ， 着重对 总体建造 、 焊接 、 精 度 控 制 技 术 进 行 研 究 。首 先 ， 应 根 据 结 构 特 点
划分分段／ 总段 ， 提高预舾装率 ； 其次 ， 托管架的焊接工艺是本船焊接 的核 心工艺 ， 其安装精 度的好坏直 接影 响铺 管 的功能 ； 最后 ， 通过制定合理 的布置方案 ， 加强 过程控制 ， 总组工具 和工装 优化 ， 引入 全站仪 和三 维模拟 软件 ， 实现精度 管 术
分 段是 船 舶 建 造 的基 本单 元 ， 其 建 造 速 度 以及 预舾 装率 对 于船舶 的建 造进 度有 决定性 的影 响。 以
管 起重 船建 造 的全过 程 中必须 严格 实施精 度控 制 管
理规定 ， 执 行工 艺 纪 律 ， 认 真 测试 和 记 录 各 种数 据 ，
关键 词 ： 铺管船 ； 起重船 ； 精度管理 ； 分 段划分 ； 托 管架 ； 焊 接 工 艺 中图分类号 ： Ｕ ６ ７ ４ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
对 该船 的部 分建 造技 术难 点 以及 精度 控制 方案 做简 Ｕ 引 置 深 水铺 管起 重船 “ 海 洋石 油 ２ ０ １ ” 是 世 界上 第 一
第３ １卷
第 ６期
江苏船舶
Ｊ Ｉ ＡＮＧＳ Ｕ Ｓ ＨＩ Ｐ
Ｖｏ １ ． ３１ Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ４
２ ０ １ ４年 １ ２月
深 水 铺 管 起 重 船 建 造 方 法 及 建 造 精 度 技 术 研 究
商 明 星
（ 江苏熔盛造船有 限公 司 ， 江苏 南通 ２ ２ ６ ５ ３ ２ ） 摘 要： 鉴于深水铺 管起 重船“ 海洋石油 ２ ０ １ ” 船是 中国首艘 ３ ０ ０ ０ ｍ深水铺 管起重 船 ， 设计 和建 造难度大 ， 在分
艘 同 时具备 ３ ０ ０ ０ ｒ ｎ级 深 水铺 管 能 力 、 ４ ０ ０ ０ ｔ 级 重 型起 重 能力 和 Ｄ Ｐ ３级动 力 定 位 ， 并 具 备 自航 能 力 的 船 型工 程作 业 船 ， 能在 除北极 外 的无 限航 区作业 ， 集
要 介绍 ， 为后续 类似 船舶 的建 造 提供参 考 。
（ ｃ ｃ ｓ ） 和美 国船 级 社 （ Ａ Ｂ Ｓ ） 。 由于 为 首 制 船 ， 船 东
和船 检对 其检 验标 准 远 远 超 过 对 一 般 船舶 的要 求 。
本船 总布 置 图如 图 １ 所示 。
表 了 国际海 洋 工程装 备 制造 的最 高 水平 。本 文 主要
（ ２ ） 本船定 员 ３ ８ ０人 ， 上层建筑庞大 ， 层数多 ，
１ 深水 铺 管起 重 船 结 构 特 点
（ １ ） 本 船为 布置 地 位 型船 ， 甲板 面 积 大 ， 线 型复 杂， 结构复杂 ， 功 能 区域 众 多 。 同时 人 中 国船 级 社
成 多项 世界 顶 级装 备 技 术 ， 其 总体 技 术 水 平 和 综 合
作业 能 力在 国际 同类 工 程 船 舶 中处 于 领 先 地 位 ， 代
（ ３ ） 本 船配备 ６台 主发 电机 、 ７台推进 器 ， 此 外
作者简介 ： 商明星 （ １ ９ ８ ６一） ， 男， 助理 工程师 ， 主 要 从 事 船 体 设 计 方 面的工作 。
江 苏 船 舶
第３ １卷
还有 众多 的铺 管设备 ， 因此 对结 构要 做许 多 的加强 ，