320 000DWTVLCC集油管区系泊设备布置的优化

Ｄｅｓｉｇｎ＆ｒｅｓｅａｒｃｈ设计与研究　

３２０　０００　ＤＷＴ　ＶＬＣＣ集油管区系泊设备布置的优化　

谷圣厅　，耿林海　

（１．中船龙穴造船有限公司，广州５１　１４６２；长航南京油运股份有限公司，南京２１００００）　

摘　要：本文根据中外运长航南京油运公司的３２０　０００　ＤＷＴ　ＶＬＣＣ设计及建造的经验，结合同型船运营期　间的信息反馈，在满足相关规范、法规的前提下，对集油管区的系泊设备布置进行优化，使得该区域的功　能更加便捷、实用。　关键词：集油管区；布置；优化设计　中图分类号：Ｕ６６７　文献标识码：Ａ　

Ｂｒｉｅｆ　Ｔａｌｋ　Ａｂｏｕｔ　Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｉｔｔｉｎｇｓ　Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　Ｉｎ　

Ｔｈｅ　Ｍａｎｉｆｏｌｄ　Ａｒｅａ　ｏｆ　３２０　０００　ＤＷＴ　ＶＬＣＣ　

ＧＵ　Ｓｈｅｎｇｔｉｎｇ　，ＧＥＮＧ　Ｌｉｎｈａｉ　（１．ＣＳＳＣ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｌｏｎｇｘｕｅ　Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１１４６２；２．ＳＩＮＯＴＲＡＮＳ＆ＣＳＣ　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｔａｎｋｅｒ　Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００００）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｗｅ　ａｂｓｏｒｂｅｄ　ｗｈｉｌｅ　ｗｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｔｈｅ　３２０Ｋ　ＤＷＴ　ＶＬＣＣ　ｆｏｒ　ＳＩＮＯＴＲＡＮＳ＆ＣＳＣ　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｔａｎｋｅｒ　Ｌｔｄ．，Ｗｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｅｅｄｂａｃｋ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｓｔｅｒ　ｓｈｉｐ　ｄｕｒｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｐｒｅｍｉｓｅ　ｏｆ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｕｌｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ，ｗｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｆｉｔｔｉｎｇｓ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍａｎｉｆｏｌｄ　ａｒｅａ　ｏｆ“３２　０００　ＤＷＴ　ＶＬＣＣ”．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｍａｎｉｆｏｌｄ　ａｒｅａ；ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ；ｄｅｓｉｇｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　

１前言　

ＶＬＣＣ是目前原油运输的主要工具。在装卸石油期　

间，必须在集油管区进行作业，在作业期间无论是利　

用单点系泊进行装卸还是依靠ＳＴＳ进行卸油，亦或是依　靠油码头进行作业，集油管区的系泊设备的功能都是　

非常重要的。在此区域的设计中，不仅要工作方便，　

也要考虑配合装卸设备的使用和保护。　

然而，集油管区位于货油管、油气管、燃油管、　

集油槽等汇集的区域，又位于压载舱的甲板面上，而　

压载舱的舱室附件如空气头、甲板操纵、测量管头、　

探测管、阀门遥控管、舱口盖、人孑Ｌ盖、安全通道等　都需要布置在甲板面上，集油管区空间跨度与舱室长　

度几乎相同，很难避开所有障碍去设计一个宽阔平坦　

方便船员作业的集油管区。　

本文以长航南京油运公司的３２０　０００　ＤＷＴ　ＶＬＣＣ项　目集油管区设计为依托，吸收设计、生产过程中遇到　

的困难以及船东公司在运营船中的经验，浅谈集油管　

区系泊设备的布置优化。　２带缆桩的布置　

十字带缆桩的设计需满足ＯＣＩＭＦ的ＭＯＯＲＩＮＧ　

ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　ＧＵＩＤＥＬＩＮＥＳ（１９９７）要求，即十字带缆　

桩的基座边缘距离集油槽的边缘至少为３００　ｌＴｌｍ。本船　集油管区的纵骨间距为８５０　ｉＴｌｍ，原设计方案带缆桩　

的基座布置于两道纵骨之间且距一边纵骨较近，导致　

加强扁铁焊接困难，如图１（ａ）所示。考虑到这个问　

题，我们将十字带缆桩向舷侧移动８０　ｍｍ，利用船体原　

有的纵骨作为基座加强筋，这样就扩大了ＯＣＩＭＦ要求　

的３００　ｍｍ距离，使得此空间更加有利于船员作业，也　

减少了施工难度，如图１（ｂ）所示。　根据ＯＣＩＭＦ的ＭＯＯＲＩＮＧ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　ＧＵＩＤＥＬＩＮＥＳ　

（１９９７）的规定，本船集油管区需要首尾各设置一　

个双柱带缆桩，本船选择Ｅｔ本标准ＪＩＳ　Ｆ　２００１中通径　

５００　ｎｌｌＴｌ型号。在布置双柱带缆桩的过程中，首先考虑　

到系泊区域的无障碍，将原布置在该区域的第三压载　

舱多芯管（压载系统蝶阀的控制管及压载舱可燃气体　探测管）下舱的穿舱件移开，由于集油管区跨整个第　

作者简介：谷圣厅（１９８７－），男，助理工程师。主要从事船舶设计及建造工作。　耿林海（１９７５一），男，船长。主要从事船舶管理、监造工作。　收稿日期：２０１３－０８－０７

　三舱，导致第三舱的甲板面无法布置该穿舱件，如图２　

（ａ）中穿舱件位置。经过多方考虑，本船采取的方案　

是将第三舱穿舱件通过第四舱甲板进行下舱，再经过　

三舱与四舱的水密壁安装穿舱件，最终到达三舱，如　

图２（ｂ）所示。另外，导缆孔边的拦油扁铁存在障碍　

隐患，本船沿着缆绳作业方向对拦油扁铁进行角度优　

化，如图２（ｂ）所示。如此布置，达到了带缆桩和导　

缆孔之间的无障碍，满足系泊作业需要。　

图１十字带缆桩桩修改前后对比　

一　

ｌ　＼／　Ｅ三刍　

！　

一　缆绳工作区　整壁　里　ｌ】ｌ　ｌｆ　＼　ｌ　Ｌｆ　ｌ　ｌ—　ｌ　—　四舱｝三舱　／　

ｂ修改后　

图２双柱带缆桩修改前后对比　

３导缆孔的形式及布置　

按￣ＯＣＩＭＦ的ＭＯＯＲＩＮＧ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　ＧＵＩＤＥＬＩＮＥＳ　规定，集油管区每路货油管要设置与之对应的导缆　

孔，在装卸油作业阶段用以配合带缆桩对输油管进行　

带缆，导缆孔要布置在与舷侧外板平齐的舷侧区域。　

本船的船中区域舷顶列板和甲板连接形式采取的　

是圆弧过渡形式，原设计方案是将导缆孑Ｌ基座设计为　

悬臂式，如图３（ａ）所示。这种设计满足了导缆孔的　

作业要求，但在设计送审中，船东提出悬臂基座的反　

面裸露且位于舷侧，容易锈蚀且无法保养，并且此设　Ｄｅｓｉｇｎ＆ｒｅｓｅａｒｃｈ设计与研究　

计方案在安装中会存在一定难度，基座筋板与甲板焊　接处空间狭小，烧焊困难。　

经过与船东及船级社沟通，我们采取了如图３（ｂ）　所示的方案，将导缆孔基座定位于舷顶圆弧板处，并设　

置与该区域船体板同材质同板厚的垫板，在船体沿导缆　

孑Ｌ轮廓设置横向加强，此方案通过了船级社的审查。　

图３导缆子Ｌ基座形式修改前后对比　

４油管托架形式优化　

货油、燃油、油气等在集油管区向岸上或其他船输　

送中靠的是软管相连接，而油管托架的作用就是支撑软　

管。根据ＯＣＩＭＦ的要求，本船设置了油管托架，油管托　

架横梁的上端面距离货油管的中心线至少９００　ｍｍ，但　

在形式上和安装位置上我们进行了优化。根据雪佛龙石　油公司对石油运输船的要求，为了扩大集油管区作业的　

宽敞度，我们对原方案图４（ａ）进行修改，将油管托架　

移至舷侧最大极限处（整体不超出舷外），托架支腿焊　

接在舷顶圆弧板上，设置与舷顶列板同材质同板厚的垫　

板并在反面做结构加强。为了减少托架横梁对货油输油　

软管的损伤，加大了托架圆弧的尺寸，将原Ｒ１９０　ｍｍ的　

圆弧扩大￣Ｒ３０５１ＴＩｍ，见图４（ｂ）所示，如此设计，加　

大了货油输油软管作业中的折弯弧度，增大货油输油　软管与托架的接触面，降低了软管损坏度。为了满足　

强度要求，在托架横梁的选材上使用６１０￣１３　ｍｍ的无缝　

钢管，由于托架横梁尺寸加大导致与其下方导缆孔位　

置冲突，我们对冲突部分采取沿导缆孔轮廓开槽形缺　

口，并对缺口进行安装封板处理，见图４（ｃ）所示。　

图４油管托架形式修改前后对比　（下转第６５页）

　泊需２０　ｍｉｎ，共计需要１２０　ｍｉｎ。　

（２）加压载水时间：管段到达寄放区后进行系泊　

锚固，系泊锚同完成后按设计要求进行压水作业，管　

段克服干舷压水和１．０５抗浮系数压水共计约为２　２００　ｔ左　

右，２　２００　ｔ水压入水箱需要时间约为７０　ｍｉｎ。　由此可知，管段浮运时间及加压载水时间，共计　

约需１９０　ｒａｉｎ，而整个浮运到位及压水座底寄放时间计　

划为２４０　ｒａｉｎ，故满足要求。　

３应用效果　

管段浮运是沉管法隧道的一个关键节点工程，通　

常可用拖轮进行拖运施工，但采用拖轮方法受施工水　

域的限制，像本文介绍的广　ｌｉ￣，ｌ，ｌ头咀隧道Ｅ３、Ｅ４管段　

出坞，需要经过浮运一转体一浮运一寄放这样一个过程后　才能将管段系泊于离岸边不到５０　１ＴＩ的位置，如采用拖　

轮浮运就很难在这狭窄水域达到管段纵横方向的平衡　

及管段纵横调节受力满足要求，到位的准确性也难以　

掌控，而且拖轮成本也高。　

因此，广州洲头咀隧道Ｅ３、Ｅ４管段采用在全程５００　

ｍ的浮运一转体一浮运一寄放过程中不使用拖轮，而是　在工程船舶定位后布置卷扬机及牵引点，地锚定位后　

布置卷扬机及牵引点，用钢缆绞拖牵引管段方式，牵　

引浮运过程中管段在主航道的位置定点进行一次９０。转　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆ｒｅｐａｉｒ建造与修理　

体，工艺方法包含了管段在水中的浮运、转体等全方　

位的移动运输。由于合理的牵引点布置及受力钢缆与　

管段的角度均满足设计要求，因此能准确将管段送到　

预定位置，误差在０．５　ｍ以内，可操作性强，既安全又　可靠。　

４小结　

本文论述的浮运方法在沉管隧道、大型构件的浮　

运上应用非常广泛，广州珠江隧道、仑头隧道、大学　城隧道及浙江舟山隧道等都是用此方法进行沉管的浮　

运施工。　

选择安全的潮位是保证管节浮运安全的首要条　

件，同时是对设备的性能和布置必须满足要求，并在　

水流流速的控制范围内浮运管段。管段浮运的全程都　处于动态中，因此浮运必须实施全过程的测量监控，　

使管节在浮运过程中不致偏离规定航线，方能确保管　

节在水域河道狭窄的范围内顺利浮运就位。　

参考文献　［１］港口工程技术规范（ＪＴＪ　２１４—８７）［ｓ］．　［２］起重吊装技术手册【ｓ】．　１　４ｌ机械设计手册（，新编软件版）ｆＭ］．２００８．　［５］水运工程质量检验标准（￣Ｓ２５７—２００８）ｉｓ］　ｆ６］土质学与土力学［Ｍ】．北京：科学出版社，２００５．Ｉ　

（上接第３９页）　

５系泊眼板形式及布置优化　

货油装卸期间，要通过导缆孑Ｌ对货油输油软管进　

行系缆固定作业，系缆作业中就避免不了系泊眼板　

的作用，而系泊眼板的布置同时也要考虑到集油管区　

的甲板面的宽敞平坦，因为此区域不仅仅需要满足　

船员作业要求，还要根据ＳＯＬＡＳ公约规定设置一路安　全通道。　

本船在设计中结合本公司的经验及船东意见，对　

集油管区系泊眼板进行优化，按照雪福龙公司石油码　

头的卸扣标准，系泊眼板的厚度修改为５５　ｍｍ，而本船　

原选型标准厚度为６０　ｍｍ。在满足系泊眼板使用的情况　下，根据ＳＯＬＡＳ公约规定，要设置一路通向船首的安　

全通道，我们将系泊眼板整体向舷侧移动４５０　ｍｍ（软　

管托架及导缆孔基座形式修改后，舷侧空出部分空　间），这样不仅集油管区安全通道布置区域无障碍，　而且扩大了此区域甲板面的开阔区域，更有利于船员　

作业。　

６结论　

通过上述对集油管区各种舾装件的形式及布置的　

优化，使这些舾装件在满足规范及功能实现的基础　

上，还满足了集油管区装卸油作业方便和设备保护　

的要求，同时改善了集油管区紧凑的空间，最终雪　福龙石油公司及船东方面对这这一系列的设计优化　

表示满意。　

参考文献　…１　ＯＣＩＭＦ．Ｍｏｏｒｉｎｇ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ　１９９７／２００７／２００８．　［２１　ＯＣＩＭＦ．Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｏｉｌ　Ｔａｎｋｅｒ　Ｍａｎｉｆｏｌｄｓ　ａｎｄ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　１９９１．　［３］中国船舶工业总公司编．船舶设计实用手册彻装分册）［Ｍ］．　船舶舾装标准汇编［ｓ】．　［５］中国造船质量标准２００５ｆｓ］．　［６Ｊ　１９７４一国际海上人命安全公约（ＳＯＬＡＳ）［Ｓ］