万吨半潜船电液比例控制系统的设计与分析文献综述
2020-05-01 08:39:32
1.1文献综述
20世纪60年代以来,人类对矿物资源、能源的需求量不断增加,开始大规模地向海洋索取财富。随着科学技术的进步,对海洋资源及其环境的认识有了进一步的提高,海洋工程技术也有了很大发展,海洋开发进入到新的发展阶段。海洋资源成了世界各国谋取进一步发展的保障。我国既是一个大陆国家也是个海洋国家,发展海洋经济对我国具有极为重要的战略意义。目前,随着全球经济的快速发展,对海洋油气的需求显得尤为迫切。因此,海洋事业的发展和对海洋油气的需求要求我们能够更多地提供各种海洋工程结构物,如导管架平台、自升式钻井平台、半潜式平台、张力腿平台和 SPAR 等生产、钻井平台。
海洋工程结构物体量巨大,不可能被拆散进行运输并且在海上目标区域进行安装。对大型海洋平台的运输,在迁移距离较远的情况下,往往会借助半潜船来进行。新兴的半潜运输船正是安全可靠和高效率载运这些价值高、体积重量大、高度特殊的巨大海洋工程结构物的绝佳运输工具及安装设备。
半潜船 (Semi-submersible ships) 也称半潜式母船、半潜运输船等,是在类似的半潜驳船上安装了动力推进系统,使其具有自航能力。货物装船程序与半潜驳船一样,半潜船通过压载使得主甲板潜入水下,所运输的货物必须能依靠自身浮力漂浮,而后通过拖船拉入至半潜船甲板上方,半潜船通过排载使得主甲板浮出水面,将货物固定在指定位置;卸载时相反,最终完成运输过程。由于装卸方便和操纵灵活,半潜船在业内还有“海上叉车”的称谓。
上纪九十年代,国内首次出现半潜船,一艘经改装的5万吨非自航式半潜重载驳船一—“重任3号”。2002年,广船国际股份有限公司为中远航运股份有限公司(COSCOL)新建了两艘18000载重吨半潜运输船一—“泰安口”和“康盛口”,这两艘半潜船在当时具有“全能冠军”和“亚洲第一船”的美誉,是中远航运公司特种运输船队的主力船型。而在此之前,中远航运公司只拥有一条载重量为13000吨的“坞型”老船“发展之路”号。我国的振华港机集团也是半潜船船队中不可小觑的一支力量,其拥有22艘六万吨级整机运输船,并在近两年改建了四艘半潜船,迅速进入了半潜船运输市场。2010年,我国的中交国际航运公司也新建了一艘2.1万吨半潜船“希望之路”号。2011 年,由上海船舶研究设计院承担详细设计、广船国际与黄埔船厂联合为中远航运公司打造的 5 万吨级半潜船“祥云口”(见图 2)和“祥瑞口”投入运营。2012 年,广州打捞局将旗下的 3 万吨级半潜船“华海龙”交由中航运公司管理运营,开创了国内首个“半潜船池”的运营模式。最近,国内最大的半潜船“新光华”轮在天津港 10 万吨锚地,装载 5 000 吨驳船前往阿联酋。这是“新光华”轮本月初在广州南沙命名交付后的首航作业。“新光华”轮能举起 10 万吨级重物,是世界第二大半潜船。
由于半潜船的功能特殊、科技含量高,设计和建造难度大、管理和运营要求非常高,故而,从事半潜船远洋运输的国际航运企业也很少。目前世界上主要有四家公司经营半潜船业务,除中远航运外,另外三家分别是荷兰道克怀斯(DOCKWISE)公司、挪威 OCEAN HEAVYLIFT(OHT)公司和荷兰 FAIRSTAR 公司。
荷兰DOCKWISE公司成立于1994年(前身为Wijsmuller航运公司),是目前世界最大的多用途海洋重型运输公司,有各类半潜船共计23艘,载重吨合计90万吨,平均船龄超过20年。荷兰DOCKWISE公司旗下DOCKWISE VANGUARD号半潜船是目前世界最大的半潜船,载重吨在8万吨以上。
挪威OCEAN HEAVYLIFT(OHT)公司现有半潜船5艘,全部为油轮改造而来,平均船龄23年。第一条由油轮改装而成的半潜船“Eagle”轮于2006年11月下水投入营运。该公司的半潜船具有一定特点:都是由油轮改造而成,船长在200米左右,开放甲板面积有限。相比于其他新建半潜船,油轮改造成本低,但性能有限。
芬兰 FAIRSTAR 公司成立于 2005 年,其拥有的 Fjord 和 Fjell 号均由原来的货驳加装推进系统,球首,驾驶室,船员住舱等改建而成。其中“Fjord”号轮载重量 2.45 万吨,“Fjell”号轮载重量 1.93 万吨,船龄均为 12 年。2010 年,该公司在广船国际订购了 2 2 艘由上海船舶研究设计院设计的 5 万吨级半潜船。其中前 2 艘船“FORTE”与“FINESSE”(见图 3)已成功交付。最近,FAIRSTAR公司与DOCKWISE公司合并,后面2艘5万吨半潜船也升级成为7万吨级半潜船,设计改造工作目前正在紧张进行之中。
近两年,国际上也出现了拥有半潜船的新秀公司,如挪威 SEAMETRIC 公司、荷兰 ROLLDOCK 公司、COMBI-LIFT 公司。SEAMETRIC 公司所建造的 2 型半潜船与COSCOL 拥有的“泰安口”和“康盛口”一样,上层建筑、驾驶室和船员住舱位于船舶首部,尾部左右舷各设有浮箱(或称塔楼),船体中间具有大面积平坦的货物甲板,是所谓的 Open-Stern 型半潜船。