推拖设备是为保证船舶推拖作业而设置的专用结构、部件和机械的总称。
定义
船队运输、大型船只在港口调头或靠离码头、海难船只的救助、钻井平台的移位等作业都需要打捞船、港湾工作船以及推拖船等专业船舶来完成。凡船上供推、拖其他船只、浮物,或供承受推拖作业的所有专用机构、部件、机械,统称为推拖设备。
一般运输船舶在营运过程中,也会出现本船发生故障或遇他船出现
海事需要相互救援协助
拖带的情况,但只能借助于原有的系缆设备进行。
推拖方式大体上可分为挂拖,绑拖和顶推三种形式。
挂拖
挂拖是拖船在前,通过拖钩和拖缆牵引被拖船只或浮物一起行驶的拖带方式。按组队形式来分,挂拖有一列式、筒状式、天平式、双排并列以及多排并列式等多种形式。
由于挂拖的拖运量大、成本低,适宜于大宗货物运输,因而在内河货运中应用极为广泛。但挂拖时整个船队较长,不易操纵,故挂拖不宜在狭窄、弯多和水流湍急航道中采用。在海上,挂拖主要用于失事遇险船舶的救助拖带、辅助等。
挂拖船队运输能充分利用伴流,单位功率的载量较大,抗风能力优于顶推船队,但航速低,生产效率低于顶推船队。
绑拖
绑拖是以拖船舷靠舷地绑结被拖船只或浮物一起行驶的一种拖带作业方式。
绑拖可以使整个船队长度大大缩短,操纵灵活,但阻力较大,托运量较小,风浪中两船易互相碰撞,故一般只用于短途拖带和港内协助船舶离靠码头、转移泊位。
顶推
顶推是推船往后,利用推架、索具等推着船队前进的运输方式。
就推船与驳船的联结形式来看,有整体式联结与非整体式联结两大类。
①非整体式联结。非整体式联结分为推架式、凹槽索具式和二销式。推架式只适用在波高1~1.5 m的航区,内河船队一般采用这种方式。凹槽索具式能适应1.5~3.0 m的波高。二销式是为了适应更大的风浪而发展起来的。推船与驳船间只有相对地纵摇,可以适应5~6 m波高。
②整体式联结。整体式联结有嵌接式和三销式,这是为了改善整体式的船队阻力和船队的耐波性以及适应更大波高而发展起来的方式。由于推船和驳船刚性地连接在一起(利用推船上的绞缆机将推船绞进驳船艉部的坞形槽内,然后利用楔块和销子将推船与驳船固定),因此联结力更大。
顶推运输可使船队阻力降低,推进性能和操纵性能均较挂拖和绑拖大为改善,这样在同样航速下,单位功率的载运量能得到提高。对于同等规模的驳船队,顶推船队的航速比拖带船队的航速可提高15%~25%,在运输中能提高船舶主机的利用率,进而可降低运输成本,是具有发展前途的运输方式。
拖曳设备
使用的绝大多数新建FPSO都是不设推进动力系统的非自航式浮体。因此要把它从建造工厂所在地移动到海上油田作业海域,并同单点系统(或其他定位系泊系统)连接,
FPSO上必须配置安全有效的拖曳设备。
在船舶工程领域,一般所指的拖曳设备可分为两大类,一类是本身承担拖航任务具有足够功率的主拖船所配置的拖曳设备,另一类是作为被拖带物的非自航船舶所需配置的拖曳设备。考虑到FPSO比较庞大,且在港内移动不多,本文重点讲述后一类拖曳设备与海上拖带作业,而对其他形式的拖曳设备不再叙述。
随着海洋石油工程的迅猛发展,包括FPSO在内的大型海上工程设施大都需要利用大功率拖轮将其拖至工作海域,海上拖带日益频繁,为确保海上安全,各国政府相关部门都把海上拖航作为法定检验范围,我国制定了《海上拖航法定检验规则》。各国船级社也都制定有相应的《海上拖航指南》等规范,这些规则和规范对从事海上拖带作业的拖船、被拖的移动式平台及其他海上结构物等,提出了结构、性能、设备的严格要求,并对拖曳设备做了详细具体的规定。
由于FPSO船体吨位较大,因此大多数应配有带龙须链和三角眼板的主拖具。而主拖索一般利用主拖轮的主拖索。
对于FPSO的拖力点首先要满足ZC《海上拖航法规》的要求:
(1)被拖船至少应有两个合适的拖力点(拖力眼板)及能穿过拖链的合适的导缆孔。被拖船舶上合适的带缆桩或锚机装置,也可作为拖力点。导缆装置的形状应能防止拖链的链环产生超过其所能承受的弯曲应力。
(2)拖力点或拖力眼板或系缆桩应至少承受1.3倍主拖缆或拖链的破断拉力。
(3)按IMO MSC.35(63)决议案《油轮应急拖带装置指南》的要求,而设置的油轮应急拖带装置也可作为被拖船的备用拖力点。
(4)应急备用拖力点的强度应超过主拖缆的破断强度(即大于1.0倍主拖缆破断拉力)。
(5)备用拖曳设备的所有要求应不低于主拖曳设备的要求。
(6)拖力眼板应布置在横舱壁与纵舱壁交叉处的甲板线上或甲板下有足够强度的节点处。其形式应为迅速解脱式,或经CCS认可的其他形式。
(7)拖力点或拖力眼板与船边的导缆孔(钳)之间要有适当的距离以方便操作。
(8)被拖物上应有备用拖力眼板或拖桩一双。
一般FPSO的主拖曳设备均布置在艏部,由于艏部甲板没备比较多,所以我们在主拖曳系统中大都采用可解脱的拖力眼板形式,俗称史密特眼板。另外在布置上也要兼顾船艏的其他设备,应尽可能使之共用、互用、减少互相干扰,方便操作。特别是要考虑在正常营运状态下拖曳设施的存放及重新使用,由于龙须链及三角眼板等拖曳设备都比较笨重,而船艏又没有专用的起重设备,所以设计中应考虑利用系泊绞车和艏部单点支撑结构等,通过活动和固定的滑轮组合来起吊拖曳设施或收藏固定之。