回顾东方之星救援 中国起重船需升级
转载自凤凰网
图为在起重船牵引下已被扶正但并未出水的“东方之星”号客轮,中国起重船在此次救援行动中表现出色,展现了中国起重船优异可靠的技术性能,但从中国日后更广的使用范围来看,中国无疑还需要更先进更高端的起重船装备。(资料图)
凤凰军事 谈兵论战 6月5日
在近期救援“东方之星”号客轮的行动中,中国的起重船不仅亮相最多,也是日后打捞扶正“东方之星”号客轮的核心装备。不仅如此,在2014年的“岁月”号事件中,韩国的起重船也频频亮相。事实上,不仅是对民用船舶,即使是在对军用船舶甚至是潜艇的救援行动中,起重船也是至关重要的装备,其中最具代表性的就是2000年打捞“库尔斯克”号核潜艇的挪威深海打捞母船“雷加利亚”号。对于此次“东方之星”号的救援而言,中国起重船的表现已经足够优秀,而着眼于未来对各类军民船舶的救援与海洋建设开发而言,中国还需要更高端的装备。
起重船绝不是海上吊车那么简单
起重船,又名浮吊船,用于水上起重、吊装作业、分非自航、自航两类。起重船上装有吊机。作业频繁的起重船通常为自航式,其起重机可旋转,当吊重特大件时,可用两个起重船合并作业。起重船一般分成两大类,一类是起重臂能够360度回转的,另一类是吊臂固定在船上的一个方向,整个船靠拖轮拖带转向,或是靠船向各个方向抛锚,通过牵拉不同方向的锚链,而实施重物回转的。前者的结构和机械构造非常复杂,而且起重能力也比较小。此次参与打捞扶正“东方之星”号客轮以及2014年救援“岁月”号客轮的起重船都属于后者。
大型起重船作为海洋工程的辅助船舶,不仅在海洋油气田的开发过程中发挥着重要的作用,还是海上工程吊装、海洋打捞作业中不可或缺的装备。该种类型的船舶近年来得到了大力的发展。大型起重船的出现,使海上工程周期大为缩短且造价降低,同时又提高了安全性。目前,世界上拥有起重船较多的国家有日本、韩国、中国、挪威等,这些起重船从技术形态上大致可分为三大类:
第一类是用大型油轮改装而成。最具代表性的是挪威的“梭尔”号和“沃登”号,它们在油船的前半部分上改装而来,船长分别为166米和179.4米,并分别将两船用浮箱加宽至40米和42.7米。它们的造型相仿,艏部为上层建筑,顶上设有直升飞机平台,艉部设置一台全回转起重机,起重量分别为2000吨和3000吨。目前由中国
振华重工 自主研发的世界最大的12000吨起重船就属于这类起重船,全长达288米,型宽58米,吃水8米,主勾旋转时最大吊重为7000吨,固定时最大吊重为12000吨。
第二类是自航起重敷管船。最具代表性的是法国“E•T•P•M”1601和1602号,除具海洋全回转起重船的良好特性外,同时还设置有敷管装备,可以承担海底油、气管线的敷设作业。第三类是半潜式起重船。这种船型在国外杂志上被称为第三代全回转起重船。这种起重船分为三个部分,即浮体、上层甲板、起重机。20世纪70年代出现了这种船型。半潜船型由于其耐波性好,能很好适应于较恶劣的海况,特别适合在水深较深的海域作业,但由于其造价昂贵,因此世界上只有少数几家公司拥有该类型船。
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图为正在进行扶正的“东方之星”号客轮,从图中可见,整个扶正过程主要由2艘500吨级起重船和多艘其他船只共通完成,另外还有其他船只在一旁待命,在整个行动中,起重船的性能起到了至关重要的作用,而不同船只间的有效协同也相当重要。(资料图)
起重船决定“东方之星”号救援行动成败
截至目前,“东方之星”号救援行动已进入了第三阶段。此前在完成了潜水员搜救以及船壳开孔救援后,在基本确定船体内部已无幸存者的情况下,为了进一步查明事故原因并打捞船内遇难者遗体,进行船只扶正与打捞就成了现阶段救援行动的主要内容。值得注意的是,尽管前两阶段的救援行动并不需要起重船的参与,但2艘500吨级起重船却很早就来到现场,另外3艘同吨位起重船也在加紧赶来,由此可见,尽管类似“东方之星”号这样惨烈的沉船事故并不常见,但中国相关部门从一开始就备足力量做好的扶正打捞准备,这一点还是值得肯定的。
当“东方之星”号的获救人数达到14人后开始停滞不前时,不少人认为救援行动似乎已经结束了。但实际上从整体情况看,真正查明造成沉船的自然、人为因素与救援人员同样重要。在救援的前两阶段,人们的注意力大多被潜水员营救落难者的英勇所吸引,但实际上潜水员每次入水还担当着另一类重要使命:了解船体的水下状态与相关结构,为随后安装牵引杆、开孔加挂牵引索踩点;了解水下地质水文状态预判船只在扶正过程中可能出现的意外情况等,而所有这些无疑都是为日后起重船的扶正奠定条件。
从截至6月5日早晨的扶正进度来看,“东方之星”号的一侧船体已经出水,随后可能会将船体车体翻转至航行状态但不会出水,方便潜水员更好的进入船只搜寻遇难者,在这一方案中,起重船都是决定救援成败的关键。着眼于船只打捞总重为2000吨,而单艘起重船的起重能力只有500吨,那么整个打捞过程无疑需要至少4艘起重船进行配合,这在水文环境复杂,环境能见度较差的救援现场是有很大难度的。此时,起重船自身机械性性能的可靠性、操纵人员的驾驶技术、多船之间的协同甚至是在可能的恶劣环境中的精确操作都显得相重要。
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图为在中国起重船发展史上起到划时代作用的“蓝鲸”号起重船,这款起重船属于在油轮基础上改装的全回转型起重船,最大起重能力达7500吨,与参与“东方之星”号客轮打捞的固定吊臂起重船相比,其技术水准更高,应用范围更广。(资料图)
中国起重船的过去现在与将来
早期的起重船一般采用扒杆式驳船,吨位较小,起重能力较差,主要用于内河、码头、港口等浅水区域,功能主要为货物的过驳、结构件的安装等,中国在20世纪50年代开始建造的此类型船舶,在基础建设、港口建设、水下清障打捞等工程中发挥着重要作用。20世纪末期,为适应跨海大桥的建设,建成了一批特殊用途的固定扒杆起重船,具有代表性的是“小天鹅”号起重船。而在起重船领域内为中国扬名并打破国际技术封锁的无疑是2008年建成交船的“蓝鲸”号,该船全长241米,宽50米,型深20.4米,总吨64110吨,起重吊梁高98.1米,最大起重能力7500吨。该船的起重机是目前世界上起重能力最大的全回转起重机,堪称该种类起重船中的巨无霸。
尽管无论是“蓝鲸”号还是前文提到的12000吨起重船,他们的性能都很先进,但中国起重船整体的发展理念与技术水平相比美欧国家还有一定差距。例如美国Versatruss公司研发的海上起重系统起吊能力高达20000吨。起重系统包括同步绞盘、普通的驳船、起重臂(绕着固定点旋转,从而增大夹角达到提升/起重的目的)、海洋平台的上层建筑。其工作原理是:起重时,两艘驳船从海洋平台或结构的两侧靠近结构物,用绞索系住结构物的下端,起重臂撑住上端,两艘驳船分别往中间推进,造成起重臂往上旋转,达到起重的目的。
相比美国,挪威的Master Marine AS公司开发的两款海上起重系统的实力同样强劲,其中一种是由一艘船和导管托架组成,施工时放下托架,把船支起脱离水面。这样的起重系统最大起重能力可达到18000吨;另外一种新型的起重系统则类似于半潜式起重船,所不同的是,在作业时,该系统需要先通过吸力锚在海面上进行固定。它的最大起重能力可以达到16000吨。
据目前来看,中国的超大型海上起重平台还处于起步阶段,目前建的较多的在2000吨至3000吨起重能力范围内的浮式起重机,且多用于架设跨海大桥,而像应用范围更广和技术含量更大的single-lift起重系统国内则还没有尝试。随着我国对海洋开发的发展,以及一部分早先建造的海洋平台的超龄、老化,对超大型海洋工程起重系统的需求也会越来越大。(凤凰军事 谈兵论战 刘畅)