“海洋石油201”号深水铺管船
海洋石油201船托管架结构改造方案研究
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]。
“海洋石油201”号深水铺管船
水 艇 不 需 要 任 何 水 面 控
“ 洋 石 油 ２ １ 号 深水 铺 管 船 海 ０＂
由上海船舶研究设计 院 自 主设计 的 国内第一 艘 ３ ０ 米 深水 铺管 起重 ００
船 “ 海洋石油 ２ １ ０ ”号正式开工建造 ．
预计 ２ １ 年上半年交付使用。 ００
船 Ｉ 艇 艘
输 自重达 ３ 吨 、重心高 达 ２ 万 ５米
５万 吨 半 潜 船 开 工
亚洲 最 大 、全球 最 先 进 的 大 型
海 上 工 程 设 备 专 业 运 输 船 舶 — —５
的钻 井 平 台 和水 上 加 工厂 等 ．也 可 通 过船 侧 或 艉 部 滑 动 装 载 自重 达 ２ 万 吨 的成套 设 备 。其 下 潜 深度 从 主 甲 板 计 起 达 １ 米 ．全 船 压 载 舱 容 ３ 量 达 ８ 吨 ，借 助 空气 压缩 万 机 ．压 载 时 间 仅 需 ４小 时 该 半 潜 船 在 结 构 设 计 上 稍
续航 力 １ 万 海里 ． ８ 与 其它 类 型 半 潜 船 相 比 ．该 半 制 ．即 可 自行 完 成 全部 的海 底科 考 任务 。
（ Ｂ０ ２ ） Ｃ ．９ ６
进 行详细 的科学探测
“ ｕｏｕ ６ ０ ”全 自 Ａ ｔｓ ｂ ０ ０
动 机 器 人 潜 水 艇 的潜 水 深 度 可达 ６０ 米 ．其 主 ００ 要 任 务 是 探 索 和 发 现 海
吨 ．可 在 除 北 极 外 的 全 球
无 限航 区作 业 ．人 中 国 船
级社 和 美 国船 级 用 术 产 ０。 ６ 军 两 技 与 品 ２８ ０１ １
“ 洋石 油 ２ １ 号 船 总 长 ２ ４ 海 ０” ０
海洋石油201船铺管作业线改造方案建议
- 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龙de船人
AMG 0900L T08LSE KTA38-D(M)
6x7200千伏安 880千瓦 2x4500千瓦 5x4500千瓦
L8Z/2 DP-2/3 8.5x3.2x1.25 4000T
2x3155千瓦 3级动力定位系统 4x20.6千瓦 4000吨吊重能力
荷兰SAS 荷兰SAS
200MT 400MT
2x200T张力 400T拉力
设备资料 主 辅 机 机
发电机
应急发电机
船 籍 港 船 旗 国 国内船级 国际船级 船舶呼号 设计公司 设计船型 建造厂家 建造地点 建造时间 购入时间 船型参数 设备原值
主推进器 侧推 锅 炉
CCS ABS BFAG3 GUSTO 船型 江苏熔盛重工有 限公司 江苏南通 2008.4.12 2012.4.28 204.65X39.2X14米 29.91亿元
船舶名称 所属单位 船舶种类 英文名字 原 船 名
船舶登记号
海洋石油201 海油工程 起重铺管船 HYSY201 020012000028 天津
中华人民共和国
总 吨 位 总 功 率 载 重 量 空载吃水 满载吃水 最大航速 经济航速 续航能力 自 持 力 定员/床位 燃 油 舱 容 饮用水
53350吨 34560千瓦 9000吨 7米 9.5米 12节/小时
船，作业水深能达到3000米，满足DP2/DP3要求，铺管速度为5 公里/天（48 能力3500 吨，固定起重能力4000 吨，驱动方式为电驱动的主起重机。本船设计
copter Facilities Lifting Appliance ★CSM AUT-0 DP-3 Electrical ABS符号：＊A1,(E),＊AMS,＊ACCU,＊DPS-3
“海洋石油201”的压载控制和液位遥测系统介绍
“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。
“海洋石油201”深水起重铺管船动力定位系统设备配置研究
舰 队 中 的核 心 成 员 ， 与 我 国首 艘 第 六 代 深 水 半 潜平
ｌ 引 言
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
ｏ ｆ Ｄｅ ｅ ｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｐｉ ｐｅ ｌ ａ ｙ Ｃｒ ａ ｎｅ Ｖｅ ｓ ｓ ｅ ｌ‘ ‘ Ｈａ ｉ Ｙａ ｎ ｇ Ｓ ｈｉ Ｙｏ ｕ ２ ０ １ ’ ’
Ｗ Ｕ Ｂａ ｏ ～ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ，ＹＡ ＮＧ Ｄｉ ａ ｎ，ＧＡＯ Ｈｕ ａ，ＧＡＯ Ｆｅ ｎｇ
为 深海 油气 资 源 开 发装 备 队伍 的重 要 成 员 ， 深 水 起
台“ 海 洋石 油 ９ ８ １ ” 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 。本 文 对动力 定位 系统 的各 子 系统 及其 相 关 设 备 的适 用场 合 进行 了 比较 分 析 ， 并 结 合 分 析 结 果 介绍 了我 国首艘 深水 起 重 铺 管船 “ 海洋石油 ２ ０ １ ” 的 动力 定位 系统 的设备 配 置情况 。
船“ 海洋石油 ２ ０ １ ” 的 动 力 定 位 系统 设 备 配 置情 况 。 关 键 词 海 洋 石 油 ２ ０ １ 起 重 铺 管 船 动 力 定 位 设 备 配 置
中 图分 类号 Ｕ６ ６ ６ 文献标识码 Ａ
Ｅｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎｔ Ｃｏ ｎｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｆ ｏ ｒ Ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
海洋石油201建造总结
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
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。
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（ＣＢ．０９２６）
６０００米 以 下 的 海 底 火 山
进 行详细 的科学探测
“Ａｕｔｏｓｕｂ６０００”全 自
动 机 器 人 潜 水 艇 的潜 水
深 度 可达 ６０００米 ．其 主
要 任 务 是 探 索 和 发 现 海
底 火 山 口 该 机 器 人 潜
水 艇 不 需 要 任 何 水 面 控
船 艇 Ｉ 艘
输 自重达 ３万 吨 、重心高 达 ２５米
５万 吨 半 潜 船 开 工
亚洲 最 大 、全球 最 先 进 的 大 型 潜 船 具有 适 货 性 广 、装 卸 货 方式 多 海 上 工 程 设 备 专 业 运 输 船 舶 — —５ 等特 点 ．不仅 可 以下 潜 方 式 装 载运
型 宽 ４３米 、型 深 ｌ３米 ；装货 甲板
半 潜船 之 一。 （黄 埔 ）
长 １７８米 、宽 ４３米 ．总面 积 超过 １
个 标 准 足 球 场 ：满 载 吃 水 ９．６８米 、 下潜 吃 水 ２６米 、载 重量 ５万 动 机 器 人 潜水 艇
１６ ｝军民两用技术与产品 ２００８。１ １
“海 洋 石 油 ２０１＂ 号 深水 铺 管 船
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。 “海 洋石 油 ２０１” 号 船 总 长 ２０４
的钻 井 平 台 和水 上 加 工厂 等 ．也 可 通 过船 侧 或 艉 部 滑 动 装 载 自重 达 ２ 万 吨 的成套 设 备 。其 下 潜 深度 从 主 甲 板 计 起 达 １３米 ．全 船 压 载 舱 容
万 吨半 潜船 ．由中 国船 舶 工 业 集 团
量 达 ８万 吨 ，借 助 空气 压缩
载 重 量 其 采 用 了 数 字 化
立机舱 、双螺旋桨 、采用 电力推进
操 控 和 电 力 推 进 等 先 进 技
的专 门服 务 于海 洋 工程 货 物 运 输 的
术 装 备 ．不 仅 是 亚 洲 独 有 ．
特种 船 舶 该半 潜 船总 长 ２１６．７米 、
也 是 国 际 上 最 先 进 的 大 型
米 、型宽 ３９Ｉ２米 、型 深 １４米 ，吃 水 ７米 ～１０．８米 ．作 业 管 径 ６ 英 寸～６０英寸 ．航 速 １２节 ． 最 大 作 业 水 深 可 达 ３０００ 米 ．铺 管 速 度 ５千 米／天 ． 海 上 最 大 起 重 能力 达 ４０００ 吨 ．可 在 除 北 极 外 的 全 球 无 限航 区作 业 ．人 中 国 船 级社 和 美 国船 级社 双 船级 （船 报 ）
续航 力 １．８万 海里
据 国 外 媒 体 报 道 ．英 圄 科 学 制 ．即 可 自行 完 成 全部 的海 底科 考
与 其它 类 型 半 潜 船 相 比 ．该 半 家 将 组 织 科 考 队 利 用 英 国最 新 研 任务 。
制 的 “Ａｕｔｏｓｕｂ６０００” 全 自动 机 器 人 潜 水 艇 对 加 勒 比 海
公 司所 属 广 州广 船 国 际股 份 有 限公 司 和黄 埔造 船 有 限公 司联 合 开 工建 造 ．预计 ２０１０年 ９月建成交船
机 ．压 载 时 间 仅 需 ４小 时 该 半 潜 船 在 结 构 设 计 上 稍 加 改 装 ．即 可 增 大 尺 度 和
据 介 绍 ．５万 吨半 潜 船 为 双 独