“海洋石油201”号深水铺管船

科学技术创新2020.14海洋石油201船托管架结构改造方案研究樊娟娟1曹泱2（1、北京数码易知科技发展有限责任公司，北京1000072、北京住总第一开发建设有限公司，北京100000）“海洋石油201”船是我国第一艘自主详细设计的3,000米深水铺管起重船，采用了DP-3动力定位、自动铺管作业线等一系列国际最先进的技术和装备，能在除北极外的全球无限航区作业，其作业能力在国际同类船舶中处于领先地位，填补了我国在深水铺管船设计领域的空白[1-2]。

“海洋石油201”船如今已经服役多年，先后完成了许多高质量的海管安装工程，值得一提的是2013年在荔湾3-1气田完成了1500米水深下6寸海管铺设作业。

但是，随着越来越多的超深水油气田被发现（如流花29-1、陵水17-2等），水深及管道直径开始成为“海洋石油201”号铺管船新的挑战。

急需一种简单有效而且经济性较高的方案对“海洋石油201”船进行升级改造，加长托管架长度及增加张紧器能力是最行之有效的方法[2-3]。

1改造设计方案海洋石油201船现托管架结构有三段构成，包括HITCH 段、INTERMEDIATE段、TAIL段，各段通过轴连接结构相连，托管架系统通过A-FRAME结构与船体结构相连。

托管架有效长度为85米，海洋石油201船张紧器张力为400t。

本文根据新增一段可行的方案[1]，设计增加一个新增段。

改造升级后，托管架由四段构成，新增段NEW SECTION长度为29.5m,总长度达106m，张紧器张力提升至600t，改造后结构布置见图1。

图1改造后托管架结构布置形式2设计分析研究2.1环境条件针对以上环境条件，作以下假设：（1）风浪流同向；（2）波浪谱为JONSWAP,γ取2.0；（3）风谱取API谱。

2.2分析方法本文计算8寸和48寸两种管道半径尺寸，托管架布置半径形式分别为R90和R365m布置形式。

托管架结构的受力主要有托管架结构自重，张紧器张力，托管架移动的惯性力，浮力，风浪流环境力，船体运动对与托管架铰接处产生的作用力等[2]。

- 61 -第4期海洋石油201船铺管作业线改造方案建议冷志，秦立成（海洋石油工程股份有限公司安装公司， 天津 300452）[摘 要] 海洋铺管船是海洋石油开发的关键装备，其铺管效率直接影响该船作业的市场竞争力。

本文针对海洋石油201船铺管作业线系统暴露出的问题进行了研究，提出了铺管作业线改造建议方案，可为今后类似项目的改造提供参考。

[关键词] 海洋石油201；铺管作业线；改造方案；建议作者简介：冷志（1983—），男，山东威海人，中国石油大学（华东）油气储运专业毕业，本科，工程师。

现在海洋石油工程股份有限公司安装公司从事海管施工方面的工作。

随着我国海洋石油铺管作业从浅水走向深水，我国第一艘具备3000米级深水铺管作业能力同时具备DP-3级动力定位的深水铺管起重船—海洋石油201船于2012年交付使用。

该船交付后陆续进行了国内几个大型深水铺管项目的施工，填补了我国深水铺管作业能力的许多空白，铺管效率达到了一个新高度。

但经过这几个铺管项目的磨合，也逐渐暴露了铺管作业线系统的相关问题，制约了该船铺管效率的继续提升[1~5]。

鉴于此，开展针对该船铺管作业线系统的优化研究十分必要。

1 海洋石油201船铺管作业线系统简介海洋石油201船长204.65m ，型宽39.2m ，型深14m ，独特的双层甲板面积超过2个足球场，安装托管架后全长280m ，定员380人，续航能力12000海里，自持力60天，自重34832t ，排水量59101t ，张紧器能力为2台200t ，收放绞车一台400t ，能在除北极外的全球无限航区作业。

海洋石油201船铺管作业线布置方式为船中一条双节点主作业线，左右两侧各一条双节点预制辅线。

主作业线系统包括4个采用熔化极气体保护焊（GMAW ）自动焊接站，1个返修站，2个防腐站；两侧每条双节点预制辅线包括3个采用埋弧焊焊接站，1个返修站，见图1所示。

图1 海洋石油201船作业线布置图2 铺管作业线系统主要问题海洋石油201船自投入施工以来，填补了我国多个深水铺设的空白，把我国海管效率提升到一- 62 -技术交流石油和化工设备2018年第21卷个新高度，以某项目管径14英寸壁厚14.3mm 管线为例，按照现有作业线情况，每天24h 工作，返修率控制在0.48%以下，日最好铺设247道焊口，但同时也暴露出该船作业线系统的几个主要问题，严重制约着铺管效率的进一步提升，主要问题有：(1)主作业线。

“海洋石油201”的压载控制和液位遥测系统介绍薛爱丽【摘要】介绍深水铺管起重船“海洋石油201”的压载控制和液位遥测系统的构成、功能及特点,分析如何实现本系统与本船动力定位系统DP3的协调性.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2012(041)002【总页数】4页(P84-87)【关键词】深水铺管起重船;压载控制;液位遥测【作者】薛爱丽【作者单位】江苏熔盛重工有限公司,江苏南通226532【正文语种】中文【中图分类】U674.35“海洋石油201”是双层甲板深水铺管起重船，能铺设水深达3 000 m的管线。

主甲板设置铺管主作业线和双节点管线预制线。

主甲板以下两边和双层底设置各种油舱和水舱，其中大部分为压载舱。

在船艉设置1台起重能力为40 MN(固定式)/35 MN(全旋转式)的海洋工程重型起重机。

舱室布置要满足至少380人在船上作业。

本船设计铺管速度为5 km/d。

该船主要工作区域为中国南海、东海、东南亚海域，适合于全球范围内的服务。

本船入ABS和CCS双重船级，动力定位为铺管时2级(DP2)，起重时3级(DP3)。

本船设有一套全集成的船舶管理系统，它包含下列系统：①主推进系统；②动力定位系统；③功率管理系统；④轮机设备监控系统；⑤船舶辅助系统；⑥所有报警系统；⑦消防控制；⑧水密门系统显示；⑨压载控制和液位遥测系统；⑩航行设备系统；局域网。

各功能具有相对独立性，本文讨论压载控制和液位遥测系统。

1 压载控制和液位遥测系统的构成1.1 压载系统的构成本船配置4台排量为3 500 m3/h的压载泵，前后泵舱各设置2台。

压载泵可就地或遥控控制，通常由集成控制和监测系统(即ICMS，是VMS的一部分)遥控。

每台泵的出口装有电液控制的流量调节阀。

4台压载泵分别由#1、#2高压配电板的左右分段供电。

本船的压载系统管系为布置在双层底上的一根压载水吸入/排出环形管。

每个压载水舱通过遥控蝶阀及独立的支管同环型管连接。

建造总结————海洋石油“201”甲板区域总结国内首条深水铺管起重船“海洋石油201”于2008年9月16日在江苏熔盛重工开工建造，2009年6月6日总段入坞，2010年5月27日下水，5月28日出坞，2011年5月24日命名仪式，2012年4月28日签字交船。

“海洋石油201”作为公司海洋工程旗舰，经历了为期5年的建造工作，作为首制产品，同时也是国家是国家“十一五”期间重点支持的“863”项目、中国实施深水海洋石油开发战略的重点配套工程。

此项目在熔盛重工的建造，对于公司不仅积累了对于海工产品的技术和建造经验，而且对于公司的海工板块的竞争力起到很好的推动作用。

一．项目简介基本技术要求总长：204.65米垂线间长：185.00米型宽：39.20米型深：14.00米作业吃水：7.00~9.54米结构吃水：11.00米动力定位：DP-2/3(铺管 /吊重) 作业水深：15.00~3000米铺管能力：12″– 2,000 m 水深；6″– 3,000 m 水深铺管速度： > 5.0 km/天，48″（钢管）/60″（含涂层）铺管形式：“S 型”+ 艉部固定式托管架，可改“R”和“J”型铺管方式主起重机： 4,000吨 @ 43m 回转半径（艉固定模式）3,500吨 at 33m（全旋转模式）船级模式： ABS和CCS双重船级环境条件：风浪条件 Hs 2.5m, Tp 6- 9s, Vw 16m/s（7级）, Vc 2kn涌浪条件 Hs 2.0m, Tp 10-12s, Vw 8m/s（4级）, Vc 2kn动力定位：铺管作业满足DP-2，大型起重作业满足DP-3自摇周期： > 14秒，铺管作业和大型起重作业具有很好的运动性能床位： 380 人二．技术难点本人作为甲板区域建造师，主要负责整个铺管作业线和露天甲板设备的安装和调试工作。

铺管系统：铺管作业线的主要集中在14米的主甲板，该层甲板从船尾开始一直到船头分别是：升降区域、破口区域、双节点焊接区域、主线对中区域、主线焊接区域、张紧器、BOP、导管架。

提高海洋石油201船铺设双层管效率研究发布时间：2023-03-06T02:57:26.426Z 来源：《建筑实践》2022年10月第20期作者：张延国菅华伟王少林[导读] 海洋石油201船是DP2/3定位的起重铺管船，铺管作业线的原始设计是主要为铺设单层管设计的，张延国菅华伟王少林海洋石油工程股份有限公司天津市滨海新区300461摘要：海洋石油201船是DP2/3定位的起重铺管船，铺管作业线的原始设计是主要为铺设单层管设计的，能够铺设12吋-60吋的海管。

铺设海管的流程为：从A甲板运送12米的管线至主甲板的左右两舷，左右两舷分别将两节12米管线焊接为24米，运送至主甲板中线，再此和主管线焊接，铺于海底。

但是，近年来铺设双层管的项目居多。

由于设计的原因铺设双层管的效率较低，而船舶施工每天的投入是很大的，所以提高作业线铺设双层管的效率具有很大的意义。

从近年施工中发现预制线的效率低下是造成整个海管铺设效率较低的关键所在，本文从提高辅助作业线的效率入手，研究提高船舶铺设双层管效率。

关键词：双层管预制线铺管Abstract：The ship of HYSY-201 is DP2/DP3 dynamic positioned pipe lay crane vessel for laying sub sea pipelines in water. The original design of pipe laying operation line is mainly designed for laying single-layer pipe, able to lay 12 "- 60" sea pipes.The process of laying sub sea pipelines is as follows:The 12m pipeline is transported from the A-deck to the left and right sides of the main deck. The two 12m pipelines are welded to 24m on the left and right sides respectively, transported to the center line of the main deck, and then welded with the main line and laid on the seabed. However, in recent years, most of the projects have laid double layer pipes.Due to the design, the efficiency of laying double layer pipes is low, and the daily investment of ship construction is large, so it is of great significance to improve the efficiency of laying double layer pipes.It is found from recent construction that the low efficiency of the prefabricated line is the key to the low efficiency of the whole submarine pipeline laying,This paper starts with improving the efficiency of auxiliary operation line, and studies how to improve the efficiency of ship laying double layer pipe. Key words: double layer pipe; prefabrication line; pipe laying 船舶简介：本船是深水动力定位双层甲板铺管起重船，能够铺设水深达3000米的海管，在纵向中心线设有铺管作业线（下称：主作业线），船艉设有托管架。

“海洋石油201”深水起重铺管船动力定位能力分析吴宝昌;赵林【摘要】深水起重铺管船是深水油气资源开发的重要装备,其定位系统定位能力是起重铺管船的关键设备之一.以我国首艘深水起重铺管船“海洋石油201”为研究对象,参考相关规范和经验公式,计算了船舶在设计海域受到的环境载荷,并根据API 规范的推荐要求,对船舶动力定位系统的定位能力进行了分析.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P64-68,91)【关键词】海洋石油201;起重铺管船;动力定位系统;定位能力【作者】吴宝昌;赵林【作者单位】重庆舸海机电有限公司,重庆400021;重庆舸海机电有限公司,重庆400021【正文语种】中文【中图分类】U664众所周知，我国陆地和浅海油气资源开发已进入中后期。

随着国家深海战略的大力实施，我国深海油气资源开发装备迎来了空前的发展良机。

而作为深海油气资源开发装备队伍的重要成员，深水起重铺管船承担着管道铺设，装备调运与模块安装等油气资源开发过程中的关键任务。

我国首艘深水起重铺管船“海洋石油201”是我国“五型六船” 深海舰队中的核心成员，与我国首艘第六代深水半潜平台“海洋石油981”一起代表了我国海洋工程装备的最高水平。

动力定位系统作为动力定位海工装备中的关键设备，其设计、制造、安装与维护均需进行重点考虑。

基于此，本文对我国首艘深水起重铺管船“海洋石油201”动力定位系统的定位能力进行了分析计算。

根据分析结果本文对该船动力定位系统的定位性能进行了评估。

“海洋石油201”入级美国船级社(ABS)和中国船级社(CCS)双重船级，具有每天5 km的铺管速度和4千t的海上吊装能力。

该深水起重铺管船作为一艘高技术船舶，配备了大型海工吊机、深海铺管设备以及全电力推进系统等多种先进海工装备，如图1所示。

“海洋石油201”在进行铺管作业时，其动力定位系统满足DP2级动力定位要求，进行起吊作业时，其动力定位系统满足DP3级动力定位要求。

铺管船焊接站移动平台设计刘文利(海洋石油工程股份有限公司项目管理中心)摘要：海洋石油201 船是一条深水铺管起重船，她的设计海管铺设速度为10 公里/天(钢管外径6”～22”)和5 公里/天(钢管外径24”～48”)，为了达到这一铺设速度每铺设一根海管所需的时间都必须用秒计算，而影响铺设速度的关键点往往是焊接速度，因此提高焊接速度就相当于提高了铺设速度。

而现在铺管船所采用的一般都是自动焊，每道焊口的焊接时间基本是固定的，因此只能通过将焊接和走船的时间重叠来达到提高铺设效率的目的。

本文介绍了采用焊接站移动平台随海管同步移动的方式来使走船和焊接同时进行，从而提高海管的铺设效率。

关键词：可移动平台，千斤顶，行走方式，铺管效率1 设计背景在国际低油价背景下，海洋石油工程业面临着巨大的挑战，国际海工市场竞争非常的残酷，对于一条铺管船她的海管铺设效率就能决定她得命运，海管铺设效率提高不上去，在国际海工市场就没有竞争力，就会被市场淘汰。

深水铺管起重船海洋石油201是我国自主设计和建造的第一个深水海洋石油开发设备，总体技术水平和作业能力在国际同类工程船舶中处于领先地位，同时标志着我国海洋石油深水开发战略的实质性启动，也是中国海洋石油实施海洋深水战略，建造深水勘探装备的重要项目之一，她的设计海管铺设速度为10 公里/天(钢管外径6”～22”)和5 公里/天(钢管外径24”～48”)，也就是说对于小管径管子每3.5 分钟就要铺设一根，对于大管径管子7 分钟铺设一根，因此对于铺设每一根管子来说每一秒钟都很关键。

根据海底管线的铺设工艺流程每一根管子的铺设循环过程基本上可以分为以下几部分部分：第一部分：海管管端组对时间；第二部分：海管的节点焊接时间；第三部分：移船海管下水时间。

由于海管的管端组对时间、焊接时间以及走船铺设时间都是固定的不可压缩的，因此如果想提升海管的铺设效率只能考虑这几部分工作的叠加来节约时间，正常情况下移船铺设时由于管子和船是相对移动的，焊接站是无法进行焊接作业的。

2012年5月15日，由中国海洋石油总公司与中国熔盛重工集团控股有限公司共同打造的我国首艘深水铺管起重船“海洋石油201”在山东青岛海洋石油工程有限公司码头隆重举行建造竣工和启航仪式，标志着这一具有世界先进水平的深海开发重大装备历经一系列码头试验和两次全面试航验证已成功建成。

该船将启航开赴南海投入试铺管作业和荔湾3-1气田1500米深水铺管施工作业，这也是继5月9日“海洋石油981”成功开钻后我国海洋石油工业“深水战略”取得的又一实质性成果。

与“海洋石油981”主要用于南海深水油气田的钻井、完井和修井作业不同，“海洋石油201”承担着深水油气田海上生产设施建设的重任，能够从事固定式、浮式和水下油气生产设施安装以及海底管道铺设等全方位海上施工作业。

该船设计、建造和施工关键技术攻关被列入“十一五”期间国家科技重大专项和国家重点“863”项目，是高科技发展规划的重点项目。

该船的成功建造和投用，填补了中国在深水工程建设特大型装备项目上的空白。

“海洋石油201”是世界上第一艘同时具备3000米级深水铺管能力、4000吨级重型起重能力和DP-3级动力定位能力的船型深水铺管起重船，能在除北极外的全球无限航区作业；集成创新了多项世界顶级装备技术，并融入中国海油的需求和设计理念，配置了包括全电力推进、全电力变频驱动、DP-3动力定位、深水“S”型双节点铺管系统、4000吨重型海洋工程起重机等一系列国际上最先进的技术和装备，是亚洲和中国首艘具备3000米级深水作业能力的海洋工程船舶；入中国船级社(CCS)和美国船级社(ABS)双船级，其总体技术水平和综合作业能力在国际同类工程船舶中处于领先地位。

“海洋石油201”船长204.65米，型宽39.2米，型深14米，独特的双层甲板面积超过两个标准足球场面积；安装深水托管架后船长约280米，主起重机作业时从船底到主起重机顶高度达136.77米，相当于45层楼高；定员达380人，是中国海洋石油大型装备和设施中定员最多的；续航能力达12000海里，自持力达60天；全船管道系统长度超过70公里，电缆长度超过800公里，设备多达4247台套，I/O点超过12000点，结构用钢超过18000吨；船舶自重达34832吨，排水量达59101吨，甲板可变载荷达9000吨。

背景稿供参考海洋工程的深海明珠3000米深水铺管起重船技术及创新介绍“海洋石油201” 3000米深水起重布管船由中海油投资，熔盛重工建造，用于全球海洋深水石油和天然气田开发所需设施的建造和安装。

其也是亚洲第一条3000米深水铺管起重船，其技术特点和科技水平，在全球范围也属于领先行列。

该船总长204.65米，型宽39.20米，作业吃水7-9.5米，垂线间长185米，型深14米，结构吃水11米，航速12节，储管能力达9000吨，作业水深范围15—3000米。

该船可铺设口径为6～60英寸的海管，当铺设双节点48英寸管子时，铺管速度为5公里/天。

铺管系统包括管子装载、储藏、内部运输设备，双节点预制设备，自动焊接设备，无损检验和修理设备，对中器，张紧器和A&R绞车，填充设备及托管架。

管子在位于主甲板上的双节点预制线上完成切削、焊接和检验工序。

加工好的双节点管将通过滚轮和传送机构送往铺管作业线起点处的对中站。

一个90米长的托管架连接在船艉，以保证管子在入水的时候有一个合适的弯曲度。

管子储存区设于A甲板，可储存9000吨管段。

该船还能够进行海洋工程起重作业，设有全回转起重能力为3500吨（船艉固定模式下，最大起重能力达4000吨）的重型起重机，安装在船艉纵向中心线上的支座上，驱动方式为电驱动。

该船具有自航能力，采用动力定位系统，动力定位等级为DP3。

即依靠自身的自控系统和卫星定位，自动测作业点的风向，自动反馈给传动系统，自动控制螺旋桨逆风动作，以平衡风力，将船稳稳停泊在作业点，不再依靠传统方式，由其他船只将其拖动至作业点，靠锚泊船。

铺管船在作业过程中须排除海洋气象、水文等环境因素的影响，准确、有效地定位在目标位置上，但在深海中，很难用锚泊系统来定位，需采用动力定位系统。

DP3也是世界上最先进的动力系统，据了解，国际海事组织根据动力定位系统的功能和冗余度，将其划分为1级、2级、3级三个级别，其中3级动力定位系统的级别最高，性能最先进。

HYSY201深水铺管起重船吊机旋转平衡系统制造工艺吴志星;高指林;张国中;商长树【摘要】论述了我国首条深水铺管船HYSY201号起重船吊机旋转平衡系统的制造工艺,并提出了制造精度控制要点,针对制造过程中出现的问题提出了解决办法.%This paper discusses the manufacturing technology of the slewing system for the first HYSY201 deep water pipe-laying vessel in China, comes up with the control points for manufacturing accuracy, and then puts forward the solution for the problems in the manufacturing process.【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】3页(P93-95)【关键词】旋转平衡系统;制造工艺;精度控制;激光跟踪仪【作者】吴志星;高指林;张国中;商长树【作者单位】海洋石油工程股份有限公司天津 300452;海洋石油工程股份有限公司天津 300452;海洋石油工程股份有限公司天津 300452;海洋石油工程股份有限公司天津 300452【正文语种】中文【中图分类】TH16深水铺管起重船HYSY201号，是我国第一条设计作业水深为3 000 m的深水铺管船，吊机全回转最大起重能力为4 000 t，由中国海洋石油总公司投资。

其中吊机由荷兰GUSTO公司总承包并负责详细设计和监造，海洋石油工程股份有限公司制造。

吊机主结构主要由底座环、旋转平台、扒杆、A字架、旋转平衡系统和其他辅助结构组成。

如图1所示，在竖直方向，旋转平衡系统的顶板与旋转平台通过螺栓连接。

在径向，通过连接板与旋转平台的扇形翅连接，旋转平台通过直径为1 470 mm的KINGPIN(销轴)与底座环中心连接，通过驱动系统使吊机绕中心销轴全回转，使旋转平衡系统在吊机底座环的上下轨道运行。

“海洋石油201”号深水铺管船
佚名
【期刊名称】《《军民两用技术与产品》》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】由上海船舶研究设计院自主设计的国内第一艘3000米深水铺管起重船“海洋石油201”号正式开工建造．预计2010年上半年交付使用。

【总页数】1页(P16)
【正文语种】中文
【中图分类】U674.34
【相关文献】
1.“海洋石油201”深水起重铺管船动力定位能力分析 [J], 吴宝昌;赵林
2.“海洋石油201”深水起重铺管船动力定位系统设备配置研究 [J], 吴宝昌;杨典;高华;高峰
3.\"海洋石油201\"进行超深水铺管作业的可行性研究 [J], 任翠青
4.“凯撒”号超深水海洋铺管船改装完工 [J], 中远
5."海洋石油201"用于陵水17-2气田深水钢悬链立管铺设的可行性分析 [J], 侯静;刘孔忠;熊刚
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