海洋開發船

海洋開發船

海洋開發船(cean development ship)是指一種專門從事海洋調查研究、海洋資源利用和海洋環境保護的船舶,主要分有:海洋資源開發船、生物資源開發船、海洋能源開發船、海水資源利用船和海上、海底空間利用船及海洋調查船。

基本介紹

  • 中文名:海洋開發船
  • 外文名:cean development ship
  • 定義:指一種專門從事海洋開發工作船舶
  • 分類:海洋資源、生物資源開發船等
  • 一級學科:工程技術
  • 二級學科:船舶種類
簡介,分類,海洋石油鑽井平台,儲油船,海洋調查船,深潛器(艇),

簡介

海洋開發船也即海洋工程產品,主要為海洋科學調查和海洋開發提供一切手段和設備。而海洋工程的主要內容可分為資源開發技術和裝備設施技術兩大部分。主要用於資源開發(海底油氣鑽采、深海礦物採掘、海水資源利用、海洋捕撈、海洋能源等)、裝備設施(海洋探測裝備、潛水、海洋土木建築、防污染等)。
圖1圖1
海洋開發用船在分類上主要分為海洋資源開發船、生物資源開發船、海洋能源開發船、海水資源利用船和海上、海底空間利用船及海洋調查船。而海洋資源開發船又分為油、氣田開發船(海洋地質勘探船、海上鑽井裝置、採油生產平台等)和海底採礦船及海水提鈾船。詳細分類見右圖1。

分類

海洋石油鑽井平台

鑽井平台用於海上鑽井作業,是開發石油資源的海洋工程結構,具有高於水面或被托出水面,能避開波浪衝擊的平台甲板。平台甲板多數為三角形或四邊形,分上下兩層,設有井架、鑽機等鑽井設備和鑽管、泥漿泵等鑽井器材,備有相應的工作場所、儲藏部位和生活艙室等。現在套用最廣泛的鑽井平台主要有半潛式和自升式(圖2)。總的發展趨勢是由固定式發展到移動式,作業水深由淺水到深水,離岸作業距離由近而遠,經受風浪能力由小到大。
圖2圖2
1、半潛式鑽井平台
半潛式鑽井平台由平台本體、立柱和下體或浮箱組成。此外,在下體之間、立柱之間、立柱與平台本體之間有一些支承連線,工作時下體或浮箱潛入水中。在深水區作業時,需依靠定位設備,一般為錨泊定位系統。新發展的動力定位技術用於半潛式平台後,最大作業水深可達3000米。半潛式與自升式鑽井平台相比,優點是工作水深大,移動靈活;缺點是投資大,維持費用高,需有一套複雜的水下器具,有效使用率低於自升式鑽井平台。
2、自升式鑽井平台
自升式鑽井平台由平台、樁腿和升降機構組成,平台能沿樁腿升降,無自航能力,一般用於淺海,通常其作業水深在150米左右。1953年美國建成第一座自升式鑽井平台,這種平台對水深適應性強,工作穩定性良好,發展較快。工作時樁腿下放插入海底,平台被抬起到離開海面的安全工作高度,並對樁腿進行預壓,以保證平台遇到風暴時樁腿不致下陷。完井後平台降到海面,拔出樁腿並全部提起,整個平台浮於海面,由拖輪拖到新的井位。

儲油船

海上浮式生產儲油船(簡稱FPSO)是集生產處理、儲存外輸及生活、動力供應於一體的海洋工程產品。同時它還具有高投資、高風險、高回報的特點。
圖3圖3
海上浮式生產儲油船儼然是一座“海上油氣加工廠”,它把來自油井的油氣水等混合液經過加工處理成為合格的原油或天然氣,成品原油儲存在貨油艙,到一定儲量時經過外輸系統輸送到穿梭油輪。FPSO系統作為海上油氣生產設施,主要由系泊系統、載體系統、生產工藝系統及外輸系統組成,涵蓋了數十個子系統。具有抗風浪能力強、適應水深範圍廣、儲/卸油能力大及可以轉移、重複使用等優點,廣泛適合於遠離海岸的深海、淺海海域及邊際油田的開發。其典型產品如大連船舶重工集團有限公司負責為中國海洋石油總公司建造的15萬噸級“海洋石油118”(圖3),該船於2014年8月提前交付使用,使之在中國南海投產的時間提前了兩個月,原油日處理能力最高達到56000桶,服務壽命為30年。
FPSO通常與鑽油平台或海底採油系統組成一個完整的採油、原油處理、儲油和卸油系統,其作業原理是通過海底輸油管線接收從海底油井中采出的原抽,並在船上進行處理,然後儲存在貨油艙內,最後通過卸載系統輸往穿梭油輪。
隨著世界各國石油需求量的增長,新一代的FPSO技術在不斷湧現。例如,一種集可長時間大量儲存、運輸、生活與一體的多功能船舶FSO;將油氣鑽井設備並人FPSO,集開採、生產加工、運輸與一體的FDPSO;用於天然氣運輸、加工、儲存的浮式船舶FSRU等,這些都是海洋石油開發中非常重要,也是較具套用前景的裝備。

海洋調查船

由於人們對海洋資源的重視和軍事上的需要,近年來對海洋的自然現象,包括物理、化學、地質礦物、地理、生物、氣象、水文、海底地形地貌和考古等各方面進行了大量綜合性的調查研究,致使海洋科學迅速地發展起來,於是海洋調查成了一項專門的業務。為了適應這種需要,不少國家都著手大量建造專用的海洋調查船舶,屬於海洋調查性質的深潛器也相應發展起來。
海洋調查船是活動的海洋研究基地,可分為綜合調查、氣象調查、漁業調查、定點調查等。根據不同的海區和不同的任務,調查船的大小,技術性能和所裝備器材的複雜程度,可以有很大的差別。對海洋調查船的一般要求是:要具有堅固的船體和優良的航海性能;大的續航能力和經濟的航行性能;供設定實驗室和資料保存等所需的艙容;便於工作的寬敞的甲板面積和裝載觀察儀器的空間;投置入海中的觀察儀器和取樣設備的起卸裝置,給工作人員創造方便的工作條件和居住條件等。觀察精度要求較高的調查船,主要的儀器應加防震裝置,船舶能微速航行和小的迴轉半徑等。有的海洋調查船上還帶有直升飛機協助調查工作。
圖4圖4
圖4是海洋地質調查船。

深潛器(艇)

對海洋進行科學考察,其中有許多項目僅用水面船舶還不能滿足要求。例如對海洋重力測定,利用潛艇潛航不受波浪的影響,可測到比較精確的數據。對北冰洋冰層下的考察;對深海海底的地質地貌的直接觀察和採集標本;用於反潛作戰的水聲研究;蒐集沉船和撈取沉入海底的特定物體等,這些工作都需要特殊裝備的淺海和深海深潛器(艇)來完成。
圖5圖5
近代深潛器(艇)一般都有一定活動能力,但使用前多數由大型水面船舶系帶到現場,然後從母船甲板上放下,對海底進行研究和考察。母船設有維修工場、研究室、住艙、作業甲板及起卸吊桿裝置等。
深潛器(艇)有多種,下面僅簡單介紹兩種:
1、系纜深潛器
此類深潛器共同特點是自身通過一條纜索與水面母船連線。早期,纜索只作繫結深潛器與母船之用。近年來,此種纜索往往兼作由水面母船供電給深潛器的電纜兼作拖纜之用。
圖6圖6
圖5為可在一定範圍自行活動的球形殼體深潛器。
2、深潛艇
此類深潛器外形製成船(艇)形,見圖6。與一般的潛艇不同,它的操縱和觀察室是用特厚高強度鋼板製成的耐壓鋼球,人員在球內工作,此艙室也可由一個或幾個鋼球申連組成。鋼球前下端有觀察窗和機械手等裝置。

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