现有滑移装船设备资源简介和对比

王杨+王鑫+焦海彬

摘 要：本文对现有装船设备和技术进行了阐述、分析和对比，意在让大家了解结构物滑移装船流程以及不同装船设备和工艺流程的差别，为项目施工选择装船工艺和设备提供参考。

关键词：调载；绞车；拉力千斤顶；SPMT

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.236

1 滑移装船历史介绍

由于国情和历史等客观原因的影响，中国的海洋石油工业起步异常艰难。当时国外技术对中国严密封锁，在这种国际环境下，海油人自主创新攻坚克难在90年代初期完成了南海W11-4油田两座大中型导管架的滑移装船作业，向世界证明了中国海油的实力，并通过挪威船级社DNV和法国BV的审查和批准。近年来随着深海战略、国际战略的相继提出，结构物也由小型向大型转变，简单型向集约型发展，对施工工艺提出了更高的要求。

2 结构物滑移装船流程阐述

滑移装船的具体流程：将驳船滑道与陆地滑道限位对齐，在低平潮到高平潮期间，利用大型机械（如拉力千斤顶、绞车、自行模块运输车）将结构物拖拽或承载至驳船设计位置，滚筒绞车需要滑轮组放大拉力，拉力千斤顶需要钢绞线柔性拉杆配合。当然整个施工过程中包括牵引系统出力的不断调整以及调载系统压排载作业的不断配合，从结构物开始上船到完全上船，调载扮演着相当重要的角色，每个上船节点都需要重复滑道调平、结构物前移、载荷转移三步，并且要绝对保证上船过程中不能有任何碰撞。这就要求指挥人员思路清晰，指令明确，前移基本原则滑道两侧，哪一侧拉力大，则这一侧结构物向滑道内侧偏移。尤其是结构物前端上船这个节点至关重要，如果操作不当发生碰撞，将导致船舶离开码头前沿或者发生横向偏移，后果不堪设想，系泊绞车系统只是在一定范围内保证船舶的相对稳定，不具有克服这种碰撞的能力。

另外影响船舶调载的不确定因素很多，理论计算只能作为驳船调载的依据和指导，而现场必须根据实际情况（如潮汐变化和具体调载能力）随时调整计算参数来满足装船需要。一般情况下如果船舶调载能力基本满足施工要求，则需要加装应急调载系统，以防止突发状况对项目产生不利影响，比如在装船过程中船舶自身调载系统损坏。牵引装船系统在一定程度上体现了装船技术的水平和能力，先进的牵引系统不仅可以提供更大吨位的牵引力，同时还更智能化，能有效减少人为操作失误，降低該项工作的风险，提高作业效率。

3 现有装船设备资源技术简介和对比

（1）对于液压滚筒绞车（45T、75T液压绞车），主要靠滑轮组系统来进行连接和完成拖拽，此类设备施工前期准备工作显得尤为重要和关键，工作量也非常大。液压滚筒绞车的特点是拖拽速度均匀、平稳，单根钢丝绳受力较小，但通过滑轮组可使其总的拖拽吨位放大数倍。缺点就是需要连接滑轮组，耗费大量的人力和物力。另一方面就是装船距离受绞车钢丝绳长度制约，另外结构物的长度和设计位置要考虑到动滑轮与定滑轮之间存在一段钢丝绳夹的固定距离，是否能满足设计要求。

（2）线性液压绞车最大特点是无需滑轮组连接，绞车钢丝绳末端的一个浇铸接头直接与结构物拖点连接，牵引系统连接相对方便，因为恒定牵引力的限制此类设备使用率远低于滚筒绞车。作业时靠两组主推油缸及夹钳油缸的交替夹持主拖钢丝绳进行连续拖拽，缺点是设备技术陈旧故障点多。另外吨位不同的设备配合会使结构物反复偏移，整个结构物在滑道上的前移过程是一个折线运动，并非直线运动，这显然是非常有害的，容易导致结构物上船阶段发生碰撞，所以目前此类装船工艺应用较少。

（3）750T拉力千斤顶，常用于万吨级结构物装船，因此施工工艺相对复杂，具体由8个泵从站和4个顶从站通过PROFIBUS-DP（通讯协议）信号线与控制室PLC连接来控制动力站和各顶的动作。与国外ALE千斤顶的工作原理不同，ALE千斤顶是后锚始终夹紧，前锚松紧配合主顶伸缩缸，牵引过程是不连续的。750吨拉力千斤顶是在国外千斤顶的基础上优化改进而来，首次采用双顶连续牵引模式，牵引速度约30米/小时，通过两组主顶和两组夹持顶按系统指令的正确配合拖拽固定在船头Deadman（锚点固定底座）的钢绞线使组块前移。此类项目需要大量设备资源和人力配合，搭建脚手架、焊接安装动力平台、大量设备吊装和铺设钢绞线等工作。单顶就有传感器14个，包括限位传感器6个，位移传感器和压力传感器各2个，前后顶松锚紧锚传感器各2个。在整个施工过程中需要对这些传感器进行反复调整以保证设备正常运行，有一利必有一弊，单纯的牵引速度高于ALE千斤顶，但是施工风险较大。

750吨拉力千斤顶可以完成万吨级结构物的牵引装船，此类项目的施工对人员和场地在客观上提出了相对较高的要求，操作和监控千斤顶的人员头脑要时刻保持冷静，对千斤顶各个传感器的正常状态和响应动作要十分清楚，任何一个微小的失误都将带来非常严重的后果。虽然750T拉力千斤顶系统自身具有同步调节功能，原则上可以实现四台顶位移同步，在前移过程中发生偏移的情况并不多见，但是很多时候结构物在建造时摆放位置并不居中，滑道的新旧程度及平整度也会对牵引力产生影响，通常此类项目使用的滑道板是特氟龙材质，造价昂贵，考虑到项目成本，一批滑道要使用多次。万吨结构物需要调整横向位移的过程是很缓慢的，这也是此类项目的施工难点。

（4）自行式模块运输车（SPMT）是近年来新兴的装船设备，主要用于吨位大或异型结构物的装船。其配备了液压升降和自行走系统，将大型结构物通过液压系统起升后运输至驳船设计位置放下。模块化可拼接承载力可达几万吨，不需要额外的动力源，转弯半径小，可以实现原地360度转向。因此结构物建造地点相对宽松，不是必须在海边，不需要铺设陆地滑道，装船路径可以是曲线。使用灵活，装船速度快，速度可达1-5km/h，同时操作和装卸比较方便，也是唯一不需要助推千斤顶帮助结构物起步的设备。缺点是当结构物比较紧凑且吨位较大时无法使用，因为单车承载能力有限，模块化拼接空间受限。

4 结束语

由于各种因素现阶段我们的装船技术可能达到了一个瓶颈，比如无法牵引更大吨位的结构物，无法摆脱潮水对装船时间的限制等。但我们应该相信，只要我们不断创新，持续改进我们的技术、设备和项目管理模式，我们的项目施工一定会做得更好。

参考文献：

[1]750T拉力千斤顶使用说明书[S].柳州欧维姆，2008.endprint