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1、多功能作业支持船之潜水作业支持船（DSV）研究报告姓名 Carl学号 班级 船舶与海洋工程4班日期 2013-09-21目录一、基本概念和定义5.多功能作业支持船5.2潜水作业支持船7二主要类型和构造特征821潜水的分类82.2主要类型102.3结构特征11三、航运市场份额及需求143.1市场份额143.1.1国内市场143.1.2国际市场163.1.2.1概况163.1.2.2设计领导者HAVYARD173.1.2.3 ACERGY公司先进的服务提供方193.2潜水作业支持船的发展和需求分析213.2.1潜水作业支持船初期的市场状况213.2.2现代潜水作业支持船233.2.3统计分析24四
2、、船型发展现状与技术特点314.1概述314.2饱和潜水系统324.2.1饱和潜水的原理324.2.2饱和潜水系统组成364.2.2.1饱和潜水系统各单元布置374.2.2.2甲板居住舱394.2.2.3潜水钟及其收放架404.2.2.4潜水钟吊放系统414.2.2.5高压逃生舱(HRC)424.2.2.6潜水钟主脐带篮434.2.控制集装箱434.2.潜水钟控制系统434.2.生命支持系统44.环境控制单元和热水单元44.环境控制单元44.热水单元45.高压气体储存容器45.高应急发电机46.空气压缩机46.工具箱46.工具下放平台47.焊接固定检验474.2.3饱和潜水施工流程484.2.
3、4饱和潜水在常规海洋工程中的应用494.2.4.1安装膨胀弯494.2.4.2 安装立管494.2.4.3 安装FPSO 单点系统504.2.4.4 悬跨段治理504.2.4.5 海管除蜡514.2.5饱和潜水技术的优越性514.3 ROV524.3.1结构534.3.2功能534.3.3应用544.3.4系列产品57VideoRay Scout57VideoRay Explorer58VideoRay Pro58VideoRay Pro3 XE59VideoRay Deep Blue XE61M1000 ROV62红旗1号634.4直升机升降平台644.5动力定位系统64.动力定位基本控制原
4、理65.动力定位系统主要技术性能指标-系统组成与工作方式66.起重设备68.多功能化潜水支持船存在理由69五、典型船型（主要参数、性能指标）705.1深潜号深潜水支持母船基本介绍705.2主要参数725.21船型725.22船级725.22技术要素735.23主要装备配置745.3主要作业功能设计及其对应结构755.31 300米饱和潜水作业系统755.32常规空气潜水作业功能设计765.33 ROV遥控探测作业功能设计775.34大吨位海上起重作业功能设计785.4安全保障系统795.4.1动力定位功能设计795.4.2四点锚泊定位功能设计805.4.3船舶减摇815.4.4防倾调载功能设计
5、825.45直升机起降平台与安全保障系统设计835.5有关深潜号的资料来源84六、安全作业86七、参考文献90一、基本概念和定义.多功能作业支持船多功能作业支持船（Multifunctional Support Vessel）：在2012年9月国家统计局发布的战略性新兴产业分类（2012）（试行）中，多功能作业支持船与大型起重铺管船、物探船、工程勘察船、平台供应船、半潜式运输船等海洋工程船舶并列作为战略性新兴产业的支持项目。多功能作业支持船并不是单纯的某一种船型，针对不同的作业具有不同的支持船舶。而且由于实际应用的考虑，各种作业支持船大多并不单单只针对某一功能作用，往往有所侧重的同时追求设备的
6、多功能和工作的多用途。图 1多功能打捞作业支持船在作业支持船中，大多为水下作业支持船（或称SUBSEA类船舶）。水下作业支持船是所有水下作业支持船的统称，包括为水下及海床施工和水下作业提供支持的多种船舶，主要包括潜水作业支持船（Diving Support Vessel）、遥控潜水器工作母船（ROV Support Vessel）、铺管船（Pipe Layer Support Vessel）等。【1】图 2潜水支持船图 3遥控潜水器工作母船Edda Freya 0.2潜水作业支持船潜水作业支持船（Diving Support Vessel，简称DSV）又称潜水支援船，专门设计为潜水人员服务，支
7、持潜水人员完成水下安装、检查、维修等作业。【2】通常，DSV类船舶支持潜水人员进行的饱和潜水（Saturation diving）深度为50-300米，空气潜水深度为50米。本文以潜水作业支持船作为研究对象。但是由于饱和潜水作业和遥控潜水器ROV作业往往互为补充，为了追求获得最大的作业能力，几乎所有的潜水作业支持船都附带也同时支持遥控潜水器ROV的工作。此外潜水作业支持船（Diving Support Vessel）的大多数也可以称为深潜水支持母船（Deep-Diving Support Vessel）。需要注意的是它与载人深潜器支持母船（Submersible Support Vessel）
8、的区别。尽管二者在结构设计上有共同点，但二者所支持的是完全不同的作业工具。前者主要支持的是以潜水员承压下的饱和潜水，而后者则重在支持耐高压的载人深潜器。二主要类型和构造特征21潜水的分类潜水包括休闲潜水和工程潜水（商业潜水）。休闲潜水是指以水下观光和休闲娱乐为目的的潜水活动，其中又分为浮潜和水肺潜水。（即使用气瓶和水下呼吸器进行潜水。）潜水观光就属于休闲潜水，而在海滨旅游景区所看到的绝大多数是休闲潜水中的潜水体验。 浮潜只需利用面镜、呼吸管和脚蹼就可以漂浮在水面，然后通过面镜观看水下景观。水肺潜水是带着压缩空气瓶，利用水下呼吸器在水下进行呼吸，是真正的潜入水底的一种潜水。全套水肺潜水装备包括面
9、镜、呼吸管、脚蹼、呼吸器、潜水仪表、气瓶、浮力调整背心和潜水服等，潜水员在开放水域潜水时，还会携带潜水刀、水下手电、鱼枪等必要的辅助装备。图 4休闲潜水工程潜水主要是指从事江、河、湖、海、水库等水下工程作业，而如今工程潜水更多的是为海上采油工程（offshore）服务。一般的技术工具有水下录像设备、水下电焊切割设备、轻重潜水设备、水下分裂混凝土设备等，潜水技术人员要求要取得专业资格证书，潜水作业经验，并且对水下作业深度有一定要求。 范围包括码头、桥梁施工水下作业，水库、大坝检测与修复，船体、船坞水下检查维修，水下电焊、切割，水下打捞清障，水下管道铺设，水下录像等。为港口、桥梁、船厂、电厂、水库
10、等各类业主和施工单位提供服务。 由于作业时间长，强度大，对安全的要求较高，工程潜水（又称商业潜水）一般采用水面管供的形式。管供潜水，即潜水员呼吸从水面储气装置由脐带气管供给到水下的气体，相对于休闲潜水常用的SCUBA（Self Contained Underwater Breathing Apparatus）潜水有供气量大，作业时间长，应急情况可由水面回收等优点。 由于氮气的麻醉效应，我国规定空气或氮氧混合气体潜水不能超过60m（国际规定一般为50m）。更深深度的潜水一般用氦气替代氮作为中性呼吸气体，氢氧混合气由于安全等原因，不被采用。 一般来说氦氧混合气潜水的深度可以到达100m左右，到达更
11、深的深度由于需要漫长的水下减压时间，及在水下减压期间的不安全性，不被采用。氦氧混合气潜水一般采用开式钟或闭式钟的潜水设备系统。以上潜水皆为非饱和潜水。 要到达更深的深度，则必须采用饱和潜水的技术。【】饱和潜水，即人在水下停留的时间超过一定界限，以至于人体于所在深度压力下的呼吸气体在人体内充分溶解，达到气体分压平衡。这使人能克服减压病，在水下及相当水下压力的生活舱内工作生活数十日，甚至更长的时间。 饱和潜水中国的首次自主饱和潜水，是由交通部上海打捞局于2006年12月30日完成的。2.2主要类型图 5潜水作业支持船，按照上面潜水的分类一般分为普通潜水支援船和深潜水支持母船（Multi-Purpo
12、se Deep-Diving Support Vessel）。但是通常情况下仅指后者。即指具有饱和潜水系统能够进行深潜水的工程船舶。按潜水作业的目的分为打捞作业支持船、救援作业支持船和勘察船。潜水作业支持船（深潜水支持母船）除具备饱和潜水系统往往为了适应不同的工作环境具备常规空气潜水作业工作站点、二级动力定位系统、无人遥控潜水机器人(ROV)、起重设备、直升机起降平台等系统设备。2.3结构特征潜水作业支持船一般为平底船，设两层连续甲板，双底双壳。前部设有首楼、上层建筑、直升机甲板、机舱；中部设有月池、海洋工程起重机、拖缆机和空气潜水系统；尾部设有推进器舱。在潜水作业支持船中，定位系统和饱和潜水
13、系统的布置是重中之重。以HAVYARD LEIRVIK船厂在2011年2月交付的Havyard858DSV即SEVEN HAVILA号为例。图 6船舶设计采用ice级船体和3级动力定位系统。船长120米、船宽23米、载重7250吨。该船设有可承受10吨每立方米的面积为1050平方米的主甲板。饱和潜水系统的整合是最具挑战性的。因为饱和潜水系统占据较大面积，所以全船的设计需围绕这一系统。船舶系统：SEVEN HAVILA船设有最大下潜深度为500米的观测类远程操作潜水器（The Observation lass ROV）。右舷设置一个大型的ROV机库和控制室。设置康斯博格K-POS DP 21动态
14、定位系统与辅助的K-POS DP11定位系统。该参考系统包括两个差分全球定位系统Seapath系统，两个HiPAP 500声学系统和4.2扇形激光束自动定位激光系统。配备了全智能化的潜水控制系统。系统包括潜水员监控系统，升沉补偿处理系统和两个高压救生艇。该船还包括两个4.8米4.8米潜水月池。设备：左舷主甲板设有一台由麦格雷戈提供的250吨主起重机，C-甲板上设有一台40吨辅助起重机，左舷设有一台5吨辅助起重机。飞机设施：位于船前部有凸起的直升机甲板，可以支持一架西科斯基S-92中型运输直升机。动力：SEVEN HAVILA是由八个2,188千瓦卡特彼勒3516C高清引擎和八个2,100千瓦SES MJR560发电机组供电的柴油电力推进系统提供动力。此外还集成了两台3500千瓦的AZP 120主推进器，3个1500千瓦的劳斯莱斯UL-2001 FP伸缩方位推进器（船首两个船尾一个）和两台1500千瓦的劳斯莱斯TT-2400隧道推进器。住宿：SEVEN HAVILA提供非常高标准可容纳120人的住宿设施。住宿设施被划分成28个单人舱和46个双人舱。对比我国的深潜号潜水作业支持船，总长125.7米，型宽25米，型深10.6米的“深潜号”，满载排水量为15864吨。如下图所示【5】。图 7可见潜水作业支持船的结构特征的独特性在于针对其功能的
