DP3系統(tǒng)分析與研究
——在飽和潛水支持船設備和布置上

劉婷，張春景（上海振華重工集團股份有限公司，上海，200125）

?

DP3系統(tǒng)分析與研究
——在飽和潛水支持船設備和布置上

劉婷，張春景
（上海振華重工集團股份有限公司，上海，200125）

摘 要：隨著海洋工程裝備市場的不斷發(fā)展，海洋裝備的需求日益廣泛，為了獲得大深度、大噸位應急打撈及其他應急突發(fā)事件的快速處置能力，飽和潛水支持船（DSV）必不可少。本文通過對145M飽和潛水支持船主發(fā)電機及其輔助系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、DP傳感器系統(tǒng)進行分析研究，驗證了該船設備布置和系統(tǒng)設計的合理性，為深度潛水提供保障；同時通過驗證，證明了145M飽和潛水支持船能夠達到DP3動力定位系統(tǒng)的要求。本文為今后建設飽和潛水支持船提供了參考作用。

關鍵詞：DP3；飽和潛水支持船；設備布置

引言

海洋工程裝備是指用于海洋資源（特別是海洋油氣資源）勘探、開采、加工、儲運、管理、后勤服務等方面的大型工程裝備及輔助設備，具有高技術、高投入、高風險的三高特點，是應用先進自動化制造、電子信息技術、新材料等方面的綜合體，產業(yè)對國民經濟帶動作用大。未來海洋工程裝備制造業(yè)等新興產業(yè)增長速度仍將高于海洋經濟總體增長速度，海洋新興產業(yè)將成為未來10年中國海洋經濟發(fā)展的新增長點。到2030年，我國海洋船舶制造業(yè)增加值占GDP的比例達4.5%［1］。

其中飽和潛水支持船（DSV）是支持水下作業(yè)的專業(yè)船舶，其配備的飽和潛水系統(tǒng)是唯一可以使?jié)撍畣T在水下高壓環(huán)境下進行作業(yè)的配套系統(tǒng)，可以應對大深度、大噸位應急打撈、大面積溢油及其他應急突發(fā)事件的快速處置能力，對水下施工、科研、救援等工作具有重大意義。本項目是上海振華重工（集團）股份有限公司正在建造的一條145M飽和潛水支持船（145M DSV），其配備的飽和潛水系統(tǒng)可滿足24名潛水員在最大300m的水深進行飽和潛水作業(yè)，該船采用滿足DYNPOS AUTRO（DP3）船級符號動力定位系統(tǒng)。

本文主要探討分析DP3系統(tǒng)在該145M飽和潛水支持船（DSV）的設備配置，艙室布置上的應用，為今后建設飽和潛水支持船提供參考。

1 動力定位系統(tǒng)定義及相關規(guī)范要求

動力定位（Dynamic Positioning）系統(tǒng)作用是：在大風大浪或水流的干擾下，不借助錨泊系統(tǒng)，利用自身的推力器系統(tǒng)使海上浮動裝置保持一定的位置和艏向，或者按預定運動軌跡可以航行的閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據動力定位的不同冗余度的要求，DP3要求在出現任一故障（包括由于火災或淹水造成一個艙室的完全損失）后，可在規(guī)定的環(huán)境條件和作業(yè)范圍內該船仍具有自動保持船舶的位置和艏向的功能［2］。

各船級社對動力定位系統(tǒng)的要求大同小異，不同級別的動力定位系統(tǒng)在設備配置上的要求也會有所不同，主要體現在冗余度上。表1是挪威船級社規(guī)范中對不同級別動力定位系統(tǒng)的設備配置和冗余要求的對比說明［3］。

表1 動力定位系統(tǒng)的設備和冗余要求

2 145M飽和潛水支持船動力定位系統(tǒng)設計

2.1 主發(fā)電機及其輔助系統(tǒng)

145M飽和潛水支持船共設有兩個機艙，配置了6臺2800kW/臺的主柴油發(fā)電機組，分別布置在兩個采用A60防火分隔的機艙內，每個機艙布置三臺，以保證任何一個主機艙火災情況下，該船仍具有自動保持船位，具有自動保持艏向的功能。燃油系統(tǒng)中，每臺主發(fā)電機組均配置了一臺燃油泵，一個燃油供給艙，布置獨立的管路和隔離閥等，每個機艙配置一個燃油沉淀艙?；拖到y(tǒng)中，每臺主發(fā)電機組均配置了一臺滑油泵，滑油冷卻器，溫控閥。冷卻水系統(tǒng)中，每臺主發(fā)電機組均配置了一臺高溫冷卻泵，一臺低溫冷卻泵，一臺預熱裝置，一個膨脹水柜和加藥裝置，一臺冷卻器和溫控閥。啟動空氣系統(tǒng)中，每臺主發(fā)電機組均配置了一個啟動空氣瓶，每個機艙各配置兩臺啟動空壓機。通過以上配置，可以在兩個機艙布置兩套完全獨立的管系，兩個機艙的子系統(tǒng)用連接管連起來，在A60艙壁兩側分別布置一個隔離閥，這樣的配置無論是在系統(tǒng)冗余還是設備冗余上都完全滿足了DP3系統(tǒng)的要求［4］。

2.2 推進系統(tǒng)

1 4 5 M飽和潛水支持船共配置了6臺由德國SCHOTTEL公司提供的柴電混合動力推進器。其中艏部兩臺2680kW的側向推進器（TI 和T2），一臺2500kW的折疊式全回轉推進器（T3），艉部布置了三臺3000kW的全回轉主推進器（T4-T6）。每臺推進器都布置在采用A60防火分隔的獨立的房間內。每臺推進器都配有單獨的滑油系統(tǒng)，液壓油系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)和淡水冷卻系統(tǒng)。該設計同樣滿足DP3的要求［5］。

2.3 配電系統(tǒng)

145M飽和潛水支持船配備了兩套6.6kV的高壓配電板，分別布置在兩個采用A60絕緣材料進行防火分隔的機艙內的獨立的配電板室。其中1#高壓配電板（HVSB1）由1#機艙內的三臺發(fā)電機（G1， G2， G3）直接供電；2#高壓配電板（HVSB2）由2#機艙內的三臺發(fā)電機（G4，G5， G6）直接供電；1#艏推進器（T1）和6#艉推進器（T6）由2#高壓配電板（HVSB2）供電；3#艏推進器（T3）和4#艉推進器（T4）由1#高壓配電板（HVSB2）供電；而兩套高壓配電板都可為2#艏推進器（T2）和5#艉推進器（T5）供電。配電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 主配電板系統(tǒng)圖

由圖1可以看出，即使任何一套高壓配電板失效導致三臺主發(fā)電機，一臺艏側推和一臺艉推同時失效的情況下，本船仍然可以滿足一套主配電板，三臺主發(fā)電機，兩臺艏側推和兩臺艉推同時工作，該設計完全滿足DP3的要求。

2.4 DP傳感器

為滿足DP加強性能的要求，本船的羅經、運動參考單元（MRU）、風速及風向儀要求配置不同的類型。

本船配置了4臺羅經，一臺是光纖陀螺羅經，三臺是機械旋轉式電羅經。配置了4臺運動參考單元，其中三臺是三軸式，一臺是雙軸式。配置的4臺風速及風向儀中，三臺是超聲波風速風向儀，一臺是機械式風速風向儀。風速風向信號被直接傳輸到艉部控制臺，艏部控制臺和應急DP備用站，任何一路遙控傳輸失效還能保證DP系統(tǒng)的有效性。

3 結束語

本文通過對145M飽和潛水支持船主發(fā)電機及其輔助系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、DP傳感器系統(tǒng)的分析，證明本船的設備布置和系統(tǒng)設計合理，能夠滿足DP3的要求。

參考文獻

［1］ 馬延德，海洋工程裝備，清華大學出版社，2013.

［2］ 中國船級社.動力定位系統(tǒng)檢驗指南［S］.2002.

［3］Dynamic positioning system［S］.DNV Part6 Chapter7 January 2008.

［4］ 楊榮鋒，劉煒慧等.海洋石油201"DP3系統(tǒng)的應用分析［J］.船舶工程，2013.3（35）.

［5］ 竇培林，袁洪濤等.深水半潛式鉆井平臺DP3動力定位系統(tǒng)設計和應用.海洋工程，2010.11（28）.

Analyzes the Application of DP3 System on 145M DSV Equipment and Arrangement

Ting Liu， Chunjing Zhang
（Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co.， Ltd.， Shanghai， 200125， China）

Abstract：With the development of the offshore unit market and the demand increasing， DSV is necessary for great depth， large tonnage emergency salvage and other emergencies.The paper analyzed the application of DP3 system on 145M DSV.According to the analysis of main engine system， propeller system， power system and DP sensors， it proved that the design of 145M DSV corresponds with the request of DP3.The paper supplys a reference for hereafter fabrication of DSV.

Key words：DP3； DSV； Equipment Arrangement

中圖分類號：U664

文獻標識碼：A

文章編號：2095-8412 （2016） 02-258-04

DOI：工業(yè)技術創(chuàng)新 URL： http//www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.02.036

作者簡介：

劉婷（1982.11-），女，上海振華重工（集團）股份有限公司，中級職稱。研究方向：船舶輪機管系設計。

E-mail： stalle599@163.com