毛建輝， 張志剛， 袁舟龍

(1.中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院， 上海200011； 2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司 舟山供電公司， 浙江 舟山 316000)

0 引 言

隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近海大陸架海底石油和天然氣不斷被發(fā)現(xiàn)并開(kāi)采，海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)如火如荼地進(jìn)行，無(wú)人島嶼或基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的島嶼也被開(kāi)發(fā)利用，海底電纜的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。特別是隨著信息互聯(lián)網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，為適應(yīng)遠(yuǎn)距離、高電壓等級(jí)電力輸送及光纜通信的需要，大截面、大長(zhǎng)度的海底電纜的需求日益增加，因此對(duì)海纜施工船的要求也越來(lái)越高。船舶吃水、載纜量、海纜作業(yè)裝備等關(guān)鍵設(shè)備的性能將直接影響海纜施工的質(zhì)量和效率。

專(zhuān)業(yè)的海纜施工船作為海上電纜、光纜以及光電復(fù)合纜敷設(shè)及維修的特種工程船舶，在我國(guó)海纜施工工程中比較稀缺。介紹一型專(zhuān)業(yè)海纜施工船“啟帆9號(hào)”的自主研發(fā)設(shè)計(jì)，其船型特點(diǎn)和相對(duì)完善的海纜作業(yè)設(shè)備能滿(mǎn)足目前我國(guó)近海海纜工程建設(shè)的實(shí)際需求和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的要求。

1 海纜敷設(shè)作業(yè)特點(diǎn)

海纜敷設(shè)一般分為3個(gè)階段即首端上岸、中間段敷設(shè)和終端上岸[1]。其中，中間段敷設(shè)階段(見(jiàn)圖1)作業(yè)最為復(fù)雜，也是海纜敷設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在敷設(shè)過(guò)程中，要求海纜船不偏離預(yù)定路由，同時(shí)確保海纜始終保持應(yīng)有的張力，這就要求海纜船在敷設(shè)過(guò)程中不僅能抵抗風(fēng)浪流的作用力，還能將敷設(shè)速度控制在20～60 m/min[2]。海纜入水角是海纜敷設(shè)張力、放纜速度和航速的綜合反映。當(dāng)作業(yè)水深為幾米至幾十米之間時(shí)，海纜在敷設(shè)過(guò)程中應(yīng)保持入水角45°～60°才能使剩余海纜敷設(shè)張力適中、不會(huì)打結(jié)[2]。當(dāng)放纜速度過(guò)快時(shí)，海纜入水角成90°，則海纜可能在水底形成圈結(jié)或因彎曲半徑過(guò)小而損壞[2]。當(dāng)放纜速度過(guò)慢時(shí)，則海纜可能因張力過(guò)大而損壞。在敷設(shè)海纜時(shí)，由于受海床高低起伏、水深、潮流等影響，有效控制船速使其與海纜釋放速度相匹配才能避免海纜損壞，并保證埋設(shè)機(jī)具的安全。因此，放纜速度與船速之間的關(guān)系在海纜敷設(shè)作業(yè)中非常關(guān)鍵，即船舶的動(dòng)力定位系統(tǒng)(或錨泊定位系統(tǒng))與海纜作業(yè)系統(tǒng)必須協(xié)調(diào)一致。

圖1 海纜敷設(shè)作業(yè)

2 海纜施工船主要參數(shù)

該船是一艘非自航、方駁型的海纜施工船(見(jiàn)圖2)，其配置有牽引絞車(chē)系統(tǒng)、8點(diǎn)錨泊定位系統(tǒng)、動(dòng)力定位DP-1系統(tǒng)，作業(yè)海域?yàn)槲覈?guó)近海，主要用于海上風(fēng)電場(chǎng)的海纜敷設(shè)、島嶼間互聯(lián)供電以及海纜維修等，也可用于其他海洋工程。具體船型參數(shù)如表1所示。

圖2 5 000 t海底電纜施工船

表1 船型參數(shù)

3 海纜施工船基本配置及功能

該船基本配置及功能如下：

(1) 主甲板中部配置電纜轉(zhuǎn)盤(pán)，可滿(mǎn)足5 000 t海纜的裝載要求。

(2) 配置1套水噴式埋設(shè)機(jī)用于海纜的敷設(shè)。最大敷設(shè)海纜直徑300 mm，埋設(shè)深度0～3.5 m。

(3) 配置1臺(tái)門(mén)型吊架收放裝置以及收放絞車(chē)，用于埋設(shè)機(jī)收放。

(4) 主甲板中前部配置海纜敷設(shè)作業(yè)線，主要采用橫向出纜作業(yè)方式，包括電纜盤(pán)裝置、過(guò)纜橋、滾輪裝置、布纜機(jī)、線纜入水槽、輔助絞車(chē)等設(shè)備，同時(shí)預(yù)留縱向出纜作業(yè)方式。

(5) 主甲板中后部配置海纜接續(xù)作業(yè)區(qū)，包括拉纜絞車(chē)、凈化房和滾輪裝置等，其中凈化房為可移動(dòng)設(shè)備。

(6) 在主甲板海纜接續(xù)作業(yè)區(qū)配置1臺(tái)電液驅(qū)動(dòng)全回轉(zhuǎn)起重機(jī)，用于設(shè)備材料裝卸、海纜吊卸，輔助開(kāi)展海纜接續(xù)作業(yè)。

(7) 在主船體機(jī)艙內(nèi)配置4臺(tái)主柴油發(fā)電機(jī)組和1臺(tái)停泊發(fā)電機(jī)組組成船舶主電站以滿(mǎn)足海纜敷設(shè)、接續(xù)等工況下的用電需求。

(8) 在主船體內(nèi)部四周配置8臺(tái)錨絞車(chē)用于錨泊定位作業(yè)，配置2臺(tái)牽引錨絞車(chē)用于牽引作業(yè)。

(9) 配置動(dòng)力定位DP-1系統(tǒng)，可滿(mǎn)足定點(diǎn)作業(yè)、沿設(shè)定路由敷設(shè)海纜的要求；采用4臺(tái)甲板懸掛式全回轉(zhuǎn)舵槳作為動(dòng)力定位的推進(jìn)器。

(10) 在主甲板艏部配置60人的居住艙室。

(11) 在主甲板空閑位置預(yù)留2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱位置，便于未來(lái)增設(shè)無(wú)人遙控潛水器等拓展功能。

4 主要海纜作業(yè)設(shè)備

(1) 電纜轉(zhuǎn)盤(pán)。該船最大的作業(yè)對(duì)象為500 kV超高壓電纜[3]，該電纜的截面直徑和剛度較大，彎曲半徑也較大。電纜在敷設(shè)前盤(pán)繞在圓形的電纜盤(pán)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)在的旋轉(zhuǎn)扭力，每盤(pán)1圈就增加1圈旋轉(zhuǎn)扭力，在海纜敷設(shè)時(shí)需將這種旋轉(zhuǎn)扭力釋放，否則會(huì)損壞海纜。根據(jù)5 000 t電纜裝載量測(cè)算得到電纜盤(pán)最大直徑約26 m、19層[4]，此時(shí)電纜上的旋轉(zhuǎn)扭力非常大，如果采用常規(guī)退扭架形式釋放扭力，退扭架高度將達(dá)到30 m左右，非常龐大而笨重，甲板布置將十分困難，并且以這種方法不能實(shí)現(xiàn)完全退扭，海纜上仍有殘余的旋轉(zhuǎn)扭力。因此，考慮采用電纜轉(zhuǎn)盤(pán)的形式，轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)徑約5 m、外徑約26 m，可一次性裝載5 000 t的海纜，最大出纜速度約20 m/min。由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，以敷設(shè)海纜的速度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速，將海纜從電纜轉(zhuǎn)盤(pán)中釋放入海，這樣就能實(shí)現(xiàn)完全退扭。

電纜盤(pán)裝置主要由電纜盤(pán)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、活動(dòng)導(dǎo)纜架、出纜牽引機(jī)、固定導(dǎo)纜架、滾輪裝置、電氣控制系統(tǒng)等組成。電纜盤(pán)整體由回轉(zhuǎn)軸承定位，托盤(pán)重量由約200套支承輪組支撐，所有支承輪組由重型環(huán)形鋼軌支撐。交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜盤(pán)旋轉(zhuǎn)，電纜轉(zhuǎn)盤(pán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電纜盤(pán)和布纜機(jī)的收放速度與船速保持一致。

(2) 布纜機(jī)[5]。設(shè)置1臺(tái)雙向履帶式布纜機(jī)，可正反向運(yùn)行，最大牽引速度為20 m/min。

(3) 埋設(shè)機(jī)[5]。設(shè)置1臺(tái)水噴式埋設(shè)機(jī)，采用邊敷邊埋的施工方式[6]。利用埋設(shè)機(jī)上高壓水的沖擊力，在海底切開(kāi)一道深度約0.5～3.0 m的溝槽，待電纜埋設(shè)到溝槽后，周?chē)５啄嗤粱靥钚纬商烊槐Ｗo(hù)。高壓水可采用船上供水或水下泵供水兩種形式。該埋設(shè)機(jī)的適應(yīng)工作水深為0.8～100.0 m，適應(yīng)土質(zhì)為黏土(承載力特征值小于80 kPa)及各種砂，適應(yīng)的海纜直徑為50～300 mm。該埋設(shè)機(jī)帶有監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)埋設(shè)機(jī)的水下作業(yè)工況、姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)埋設(shè)機(jī)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理。埋設(shè)機(jī)的動(dòng)力/控制等通過(guò)臍帶纜與海纜施工船進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

(4) 門(mén)型吊架及埋設(shè)機(jī)收放絞車(chē)。船舷側(cè)設(shè)有1套門(mén)型吊架和1臺(tái)收放絞車(chē)，用于水噴式埋設(shè)機(jī)的起吊收放。

(5) 埋設(shè)機(jī)拖帶絞車(chē)。設(shè)置1臺(tái)埋設(shè)機(jī)拖帶絞車(chē)，用于埋設(shè)作業(yè)時(shí)牽引埋設(shè)機(jī)前進(jìn)。

(6) 高壓沖水系統(tǒng)及軟管絞車(chē)。該船配置3臺(tái)高壓沖水泵組(2用1備), 采用船上供水時(shí)，通過(guò)船底的海底門(mén)吸水，向埋設(shè)機(jī)供水。設(shè)置2臺(tái)水下泵變壓器，采用水下供水時(shí)，將船上的低壓電轉(zhuǎn)換為高壓電供給埋設(shè)機(jī)的水下泵使用。

(7) 接續(xù)維修設(shè)備。在主甲板尾部設(shè)置海纜接續(xù)作業(yè)線，包括凈化房、線纜導(dǎo)向槽、線纜牽引絞車(chē)、線纜導(dǎo)向架及導(dǎo)向滾輪等，其中凈化房為可移動(dòng)式集裝箱，內(nèi)有凈化實(shí)驗(yàn)室，主要用于海纜接續(xù)作業(yè)。

5 總體設(shè)計(jì)特點(diǎn)

5.1 淺吃水船型

該船主要用于近沿海海纜敷設(shè)、島嶼供電等，作業(yè)水域水深較淺，作業(yè)距離相對(duì)較近，不需要遠(yuǎn)距離航渡，因此考慮采用非自航的平底方駁船型。首先，方駁船型的方形系數(shù)較大，在同等尺度下船舶吃水較小，有利于在淺水區(qū)開(kāi)展作業(yè)；其次，在海上風(fēng)電場(chǎng)的潮間帶作業(yè)時(shí)，平底方駁船型能夠滿(mǎn)足臨時(shí)坐灘的要求；再次，艏艉帶簡(jiǎn)單切角的方駁船型有利于安裝甲板懸掛式舵槳；最后，方駁船型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于建造，有利于縮短建造周期。

此外，整個(gè)海纜裝載區(qū)(26 m電纜轉(zhuǎn)盤(pán))和布纜作業(yè)區(qū)、接續(xù)作業(yè)區(qū)都位于艏樓之后的露天甲板上(見(jiàn)圖2)，開(kāi)闊的作業(yè)甲板能使海纜作業(yè)流程更順暢，施工設(shè)備布置更合理，并可進(jìn)一步提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的工作效率和安全性。生活區(qū)與作業(yè)區(qū)分開(kāi)，也有利于提高人員生活的舒適性。

5.2 集中大載荷下的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于船中5 000 t電纜載荷非常大而且集中，因此對(duì)船舶的總縱強(qiáng)度和局部強(qiáng)度要求比較高，再加上電纜轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)該處船體結(jié)構(gòu)的剛度和變形的要求也非常高，因此船中處的船體結(jié)構(gòu)成為本船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。通過(guò)有限元分析方法，在考慮5 000 t電纜載荷的同時(shí)，疊加船體本身的總縱彎曲應(yīng)力，不僅成功解決了大裝載量下大范圍圓形軌道承載的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，還優(yōu)化了船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證在各種工況下均能為電纜裝載提供強(qiáng)有力的支撐。

5.3 敷設(shè)多種作業(yè)對(duì)象的能力

本船船中設(shè)置直徑26 m的電纜轉(zhuǎn)盤(pán)，可滿(mǎn)足不同直徑(Φ50 mm～Φ300 mm)的電纜、復(fù)合海光纜、小直徑的油水軟管等的裝載要求，同時(shí)還可滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)最高電壓等級(jí)500 kV的交聯(lián)聚乙烯海纜長(zhǎng)距離(50 km)一次敷設(shè)、不用接續(xù)的要求，既加快了海纜敷設(shè)作業(yè)的速度，也提高了整個(gè)海纜輸電工程的安全性。

5.4 多種海纜作業(yè)方式

主甲板海纜作業(yè)區(qū)分為3個(gè)區(qū)域：電纜裝載區(qū)(電纜轉(zhuǎn)盤(pán))、布纜作業(yè)區(qū)、接續(xù)作業(yè)區(qū)，如圖3所示。

圖3 海纜作業(yè)區(qū)布置

電纜轉(zhuǎn)盤(pán)前部的布纜作業(yè)區(qū)布置1條海纜敷設(shè)作業(yè)線，包括電纜盤(pán)裝置、布纜機(jī)、線纜入水槽、埋設(shè)機(jī)收放裝置、高壓沖水系統(tǒng)、供水軟管絞車(chē)等；電纜轉(zhuǎn)盤(pán)后部布置1條海纜接續(xù)作業(yè)線，包括凈化房、線纜導(dǎo)向槽、線纜牽引絞車(chē)、線纜導(dǎo)向架及導(dǎo)向滾輪等。根據(jù)作業(yè)流程，合理布置各海纜作業(yè)設(shè)備，可1次完成電纜敷設(shè)、打撈、接續(xù)作業(yè)。

此外，在我國(guó)沿海島嶼附近(如舟山地區(qū))對(duì)船舶定位能力影響最大的外載荷中的流載荷(即水流力)主要由潮汐引起，沿島嶼岸線流動(dòng)，當(dāng)在島嶼間進(jìn)行海纜作業(yè)時(shí)，船體縱向盡可能平行于島嶼岸線方向，可減少水流力對(duì)船體的影響，即埋設(shè)作業(yè)方向與水流方向垂直，因此該船考慮采用橫向布纜作業(yè)方式，并預(yù)留縱向布纜作業(yè)方式。

5.5 多種定位方式組合

在海纜施工前通常需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的海底調(diào)查，以選擇適合海纜敷設(shè)作業(yè)的路由區(qū)域，并據(jù)此進(jìn)行海纜路由具體走向設(shè)計(jì)。海纜船進(jìn)行敷設(shè)或埋設(shè)作業(yè)需要沿預(yù)設(shè)路由，此時(shí)要求船舶配置自動(dòng)航跡跟蹤系統(tǒng)，以使埋設(shè)線路精確、耗費(fèi)海纜少、作業(yè)周期短。由于海纜埋設(shè)是連續(xù)作業(yè)的過(guò)程，一條纜線的埋設(shè)往往需要幾天、十幾天甚至幾十天，在這個(gè)過(guò)程中風(fēng)浪流等海況條件變化復(fù)雜，為保證作業(yè)安全，要求船舶具有較強(qiáng)的定向埋設(shè)能力。

由于海纜船在進(jìn)行海纜接續(xù)維修作業(yè)時(shí)，需要在海上制作海纜接頭，該作業(yè)要求極其嚴(yán)格，且1次接頭作業(yè)往往需要1天或數(shù)天時(shí)間才能完成，為防止纜線在水中纏繞或被拉扯，在這個(gè)過(guò)程中要求船舶保持原位不動(dòng)，并保持一定的艏向角。因此，為保證海纜接頭作業(yè)的順利進(jìn)行，要求船舶具有較強(qiáng)的定點(diǎn)定位能力。

為提高海纜作業(yè)能力，保證海纜作業(yè)安全，該船設(shè)置2套定位系統(tǒng)，包括8點(diǎn)錨泊定位系統(tǒng)和動(dòng)力定位DP-1系統(tǒng)。其中：錨泊定位系統(tǒng)具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但操作相對(duì)比較麻煩，耗時(shí)較長(zhǎng)；動(dòng)力定位DP-1系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、作業(yè)效率高的優(yōu)點(diǎn)，但經(jīng)濟(jì)性和可靠性沒(méi)有錨泊定位系統(tǒng)高。

此外，該船還設(shè)置了2套牽引絞車(chē)系統(tǒng)(1用1備)，首創(chuàng)錨泊定位系統(tǒng)加單點(diǎn)牽引絞車(chē)系統(tǒng)(8+1)的施工作業(yè)模式，以8×1 000 m的鋼絲繩預(yù)拋錨埋設(shè)方式實(shí)現(xiàn)1次連續(xù)布纜8 000 m,或根據(jù)路由情況模塊化自由組合各種預(yù)拋錨長(zhǎng)度，以提高埋設(shè)作業(yè)效率。

在進(jìn)行海纜敷設(shè)作業(yè)時(shí)：當(dāng)海況條件較好時(shí)，可采用動(dòng)力定位系統(tǒng)或單點(diǎn)牽引絞車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行布纜作業(yè)，此時(shí)作業(yè)效率較高；當(dāng)海況條件較差時(shí)，則需要4點(diǎn)或8點(diǎn)錨泊定位系統(tǒng)加單點(diǎn)牽引絞車(chē)系統(tǒng)才能作業(yè)；當(dāng)遇到惡劣海況無(wú)法作業(yè)，但船舶仍需保持在原地時(shí)，就需要8點(diǎn)錨泊定位系統(tǒng)使船舶定位在某一范圍內(nèi)，等海況條件改善后才能繼續(xù)作業(yè)。在進(jìn)行海纜接續(xù)作業(yè)時(shí)，可采用4點(diǎn)或8點(diǎn)錨泊定位系統(tǒng)進(jìn)行定點(diǎn)定位，也可采用動(dòng)力定位系統(tǒng)進(jìn)行定點(diǎn)定位。

綜上所述，該船配置的多種組合定位方式可大幅提高海纜作業(yè)的環(huán)境適應(yīng)性，增加作業(yè)窗口期。

根據(jù)實(shí)際作業(yè)需要，針對(duì)常用的動(dòng)力定位DP-1系統(tǒng)，對(duì)在風(fēng)速13.8 m/s、有義波高1.5 m、流速3 kn/4 kn海況條件下海纜船的動(dòng)力定位能力進(jìn)行計(jì)算。其中，動(dòng)力定位的推進(jìn)器選用4臺(tái)1 800 kW全回轉(zhuǎn)舵槳裝置，如圖4所示，每臺(tái)最大推力約275 kN。

圖4 動(dòng)力定位計(jì)算的坐標(biāo)系統(tǒng)和推進(jìn)器布置圖

布纜時(shí)的抗風(fēng)能力曲線(考慮埋設(shè)機(jī)拖曳力的影響)如圖5所示，接續(xù)作業(yè)時(shí)的抗風(fēng)能力曲線(不考慮埋設(shè)機(jī)拖曳力的影響)如圖6所示。

圖5 布纜工況的抗風(fēng)能力

圖6 接續(xù)工況的抗風(fēng)能力

由圖5和圖6可知：在流速4 kn、有義波高1.5 m、平均風(fēng)速13.8 m/s時(shí)，動(dòng)力定位系統(tǒng)在布纜工況下能實(shí)現(xiàn)290°的定位(在50°～120°范圍內(nèi)可通過(guò)牽引絞車(chē)系統(tǒng)提高船舶定位能力),在接續(xù)作業(yè)工況下可實(shí)現(xiàn)全方位定位；在流速3 kn、有義波高1.5 m、平均風(fēng)速13.8 m/s時(shí)，動(dòng)力定位系統(tǒng)在布纜和接續(xù)工況下均可實(shí)現(xiàn)全方位定位。

5.6 智能海纜作業(yè)系統(tǒng)

該船設(shè)置全景式中央控制室，布置在艏部甲板室頂部，四周視線良好，能滿(mǎn)足多個(gè)工作面的觀察需要。

布纜作業(yè)控制系統(tǒng)、錨泊定位控制系統(tǒng)、動(dòng)力定位控制系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)和船舶集成控制系統(tǒng)等[7]作業(yè)控制臺(tái)都集中布置在中央控制室內(nèi)，便于操作人員之間配合協(xié)調(diào)，有利于整個(gè)布纜作業(yè)順利進(jìn)行。

布纜作業(yè)控制系統(tǒng)[8]主要包括埋設(shè)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和電纜轉(zhuǎn)盤(pán)監(jiān)控系統(tǒng)：通過(guò)埋設(shè)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)埋設(shè)機(jī)的水下姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；通過(guò)電纜轉(zhuǎn)盤(pán)監(jiān)控系統(tǒng)，可協(xié)調(diào)船舶的牽引速度和電纜轉(zhuǎn)盤(pán)速度，控制海纜的入水角度以及敷設(shè)張力，避免由于彎曲半徑過(guò)小或張力過(guò)大而損傷海纜。錨泊定位控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)整套錨泊系統(tǒng)的自動(dòng)控制，具有錨索張力顯示、拋出錨索長(zhǎng)度顯示、錨索收放速度顯示等功能。動(dòng)力定位控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)全船4臺(tái)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的甲板懸掛式全回轉(zhuǎn)舵槳進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)海纜敷設(shè)時(shí)的自動(dòng)跟蹤和接續(xù)時(shí)的定點(diǎn)定位。電視監(jiān)控系統(tǒng)能24 h監(jiān)視主甲板作業(yè)區(qū)域及重要機(jī)械處所的工作實(shí)況，便于人員觀察。船舶集成控制系統(tǒng)由功率管理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、閥門(mén)遙控及液位測(cè)量系統(tǒng)等組成，能滿(mǎn)足對(duì)船舶整體的監(jiān)控需求。這些作業(yè)控制系統(tǒng)不僅能提高海纜作業(yè)質(zhì)量和效率，減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度，也大幅增加了海纜作業(yè)的安全性。

5.7 新造船首次采用中速柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)甲板懸掛式全回轉(zhuǎn)舵槳

該船采用甲板懸掛式全回轉(zhuǎn)舵槳作為動(dòng)力定位的推進(jìn)器，布置非常靈活、方便，只需占用一小部分甲板面積，而對(duì)船體內(nèi)部布置沒(méi)有任何影響。采用定距槳，通過(guò)柴油機(jī)調(diào)速改變輸出功率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成熟可靠。盡管需要在潮間帶作業(yè)，但不考慮起翹，推進(jìn)器采用固定式安裝，技術(shù)成熟，可靠性高。推進(jìn)器的動(dòng)力集裝箱內(nèi)的輔助設(shè)備盡量由箱內(nèi)的柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化對(duì)外接口。

該船是國(guó)內(nèi)首次采用中速機(jī)模塊化安裝和系統(tǒng)集成的海纜施工船，為今后類(lèi)似船舶的加改裝設(shè)計(jì)提供新的技術(shù)方案。

5.8 潮間帶作業(yè)能力

為滿(mǎn)足海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的需要[9]，該船具有在潮間帶臨時(shí)坐灘的能力。主船體采用雙層底，底部板厚和骨架等船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿(mǎn)足臨時(shí)坐灘的要求。推進(jìn)器的最低點(diǎn)與船底基線有一定距離，以避免坐灘時(shí)被損壞。機(jī)艙冷卻系統(tǒng)采用中央淡水冷卻與風(fēng)冷相結(jié)合的方式，為生活服務(wù)的機(jī)電設(shè)備均采用風(fēng)冷冷卻(以滿(mǎn)足坐灘時(shí)人員的生活需要)，為作業(yè)服務(wù)的機(jī)電設(shè)備采用中央淡水冷卻?？照{(diào)壓縮冷凝機(jī)組和冷藏裝置均采用風(fēng)冷冷卻。

5.9 節(jié)能減排

該船電站由4臺(tái)主發(fā)電機(jī)和1臺(tái)停泊發(fā)電機(jī)組成，所有的機(jī)電設(shè)備和海纜作業(yè)設(shè)備全部由主電站通過(guò)電機(jī)或液壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣就可根據(jù)不同使用工況投入不同數(shù)量的發(fā)電機(jī)組，通過(guò)合理分配電力，既達(dá)到節(jié)能減排的效果，又提高系統(tǒng)的可靠性和整船的經(jīng)濟(jì)性。

6 結(jié) 語(yǔ)

海纜施工船的船型設(shè)計(jì)和作業(yè)設(shè)備配置與海纜施工作業(yè)流程緊密相關(guān)，所有的設(shè)計(jì)應(yīng)緊緊圍繞作業(yè)系統(tǒng)展開(kāi)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需充分與船舶所有人溝通交流，以發(fā)揮海纜船的最大效能，滿(mǎn)足實(shí)際施工作業(yè)的需要。

該船于2018年10月投產(chǎn)后，在舟山500 kV交聯(lián)聚乙烯海纜敷設(shè)工程中作為主施工船首次投入使用，在敷設(shè)過(guò)程中提供了有力的裝備支撐。