張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置

袁行偉，張雙林，郭術(shù)彪

張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置

袁行偉，張雙林，郭術(shù)彪

考慮到張力腿平臺(tái)屬于浮式結(jié)構(gòu)，對(duì)于整套安全系統(tǒng)的要求較高，而目前缺乏張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置的相關(guān)規(guī)范，通過規(guī)范比選及設(shè)備選型制定較為合理的救生設(shè)備布置方案，明確張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置應(yīng)遵循IMO MODU規(guī)范的相關(guān)要求。

張力腿平臺(tái)；設(shè)計(jì)配置；救生艇；救生筏

目前世界上在建和在役的張力腿平臺(tái)共有21座，國(guó)內(nèi)尚無此類平臺(tái)設(shè)計(jì)及工程經(jīng)驗(yàn)。由于張力腿平臺(tái)屬于深水浮式平臺(tái)，因此《海上固定平臺(tái)安全規(guī)則》中救生設(shè)備布置的相關(guān)要求不再適用于此類平臺(tái)。如果不確定適用于張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置的規(guī)范，對(duì)平臺(tái)救生設(shè)備的布置和平臺(tái)總體規(guī)劃及布置都有影響。為此，對(duì)國(guó)內(nèi)及國(guó)際常用規(guī)范進(jìn)行分析及對(duì)比，確定適用于張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置的規(guī)范，并據(jù)此對(duì)南海某張力腿平臺(tái)救生設(shè)備進(jìn)行選型及布置。

1 規(guī)范的對(duì)比及選擇

目前國(guó)內(nèi)與國(guó)際很多規(guī)范都涉及救生設(shè)備布置的要求，但是缺少針對(duì)張力腿平臺(tái)的相關(guān)規(guī)范，結(jié)合張力腿平臺(tái)構(gòu)造特點(diǎn)并對(duì)規(guī)范進(jìn)行了分析及對(duì)比，以便確定張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置的規(guī)范依據(jù)，最終達(dá)到保證平臺(tái)人員生命安全的目的[1]。

1.1 海上固定平臺(tái)安全規(guī)則

1.1.1 救生艇裝置

1)有人駐守平臺(tái)應(yīng)配備救生艇裝置，該裝置包括剛性全封閉機(jī)動(dòng)耐火救生艇、吊艇架、起艇機(jī)及登乘甲板等。

2)救生艇裝置應(yīng)設(shè)置在安全區(qū)內(nèi)，保證在應(yīng)急時(shí)能安全使用。

3)平臺(tái)配備的救生艇應(yīng)能容納其總?cè)藬?shù)，若平臺(tái)總?cè)藬?shù)超過30人，所配備的救生艇裝置不得少于2套。

1.1.2 氣脹式救生筏

1)平臺(tái)所配備的氣脹式救生筏應(yīng)能容納其總?cè)藬?shù)。

2)平臺(tái)群中的生活平臺(tái)應(yīng)配備能容納其總?cè)藬?shù)的氣脹式救生筏，平臺(tái)群中的其他平臺(tái)應(yīng)按各自實(shí)際工作的最多人數(shù)和特點(diǎn)配備氣脹式救生筏。無人駐守平臺(tái)可按定員12人考慮。

1.2 API RP 2T

1.2.1 救生

下列法規(guī)會(huì)影響到救生設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)：

1)Outer Continental Shelf activities,33 CFG,144

2)Requirements for Mobile Offshore Drilling Units,46 CFG,108.501～108.527

應(yīng)參考上述法規(guī)對(duì)救生艇、救生筏、救生圈、護(hù)目鏡、通信、遇難信號(hào)和乘船方法的要求。

1.3 IMO MODU(柱穩(wěn)式平臺(tái))

1)每座平臺(tái)應(yīng)配備符合《LSA規(guī)則》要求的救生艇，設(shè)置在平臺(tái)的不同側(cè)邊或端部至少2個(gè)彼此遠(yuǎn)離的地點(diǎn)。救生艇的布置應(yīng)在下述情況下，其總?cè)萘孔銐蛉菁{平臺(tái)上人員總數(shù)。①當(dāng)在任何一個(gè)位置的所有救生艇喪失或不能使用時(shí)；②在平臺(tái)任何一邊、任何一端或任何一角的所有救生艇喪失或不能使用時(shí)。

2)此外，每座平臺(tái)應(yīng)配備符合《LSA規(guī)則》要求且經(jīng)認(rèn)可適用于實(shí)際操作高度的救生筏，其合計(jì)容量應(yīng)能容納平臺(tái)上人員總數(shù)。

1.4 SOLAS

1)貨船應(yīng)配備的救生艇筏。

①船舶每舷一艘或多艘符合規(guī)則第4.6節(jié)要求的全封閉救生艇，總?cè)萘繎?yīng)能容納船上人員總數(shù)；②另有符合規(guī)則第4.2或4.3節(jié)要求的1只或多只氣脹式或剛性救生筏，質(zhì)量小于185 kg，存放在一個(gè)能在單層開敞甲板上易于作舷對(duì)舷轉(zhuǎn)移的位置，且其總?cè)萘磕苋菁{船上人員總數(shù)。如果該救生筏或這些救生筏的質(zhì)量不小于185 kg,且不是存放在一個(gè)能在單層開敞甲板上易于作舷對(duì)舷轉(zhuǎn)移的位置，則每舷可用的總?cè)萘繎?yīng)能足以容納船上人員總數(shù)。

2)為代替滿足本條1)的要求，貨船可配備：①一艘或多艘符合規(guī)則第4.7節(jié)要求的能在船尾自由降落下水的救生艇，其總?cè)萘繎?yīng)能容納船上人員總數(shù)；②另有船舶每舷1只或多只符合規(guī)則第4.2或4.3節(jié)要求的氣脹式或剛性救生筏，其總?cè)萘繎?yīng)能容納船上人員總數(shù)。至少在船舶一舷的救生筏應(yīng)使用降落設(shè)備。

張力腿平臺(tái)按其構(gòu)造型式更接近與浮式結(jié)構(gòu)中的柱穩(wěn)式平臺(tái)，所以《海上固定平臺(tái)安全規(guī)則》[2]中對(duì)救生設(shè)備的相關(guān)要求不再適用。然而《SOLAS》[3]規(guī)范的要求又比較寬泛并不是針對(duì)TLP平臺(tái)的，參考《API RP 2T》[4]規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容并與船級(jí)社討論確定張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置宜遵循《IMO MODU》[5]規(guī)范中柱穩(wěn)式平臺(tái)的相關(guān)要求，見表1。

表1 規(guī)范分析對(duì)比表

2 救生設(shè)備選型

救生設(shè)備是指設(shè)置在海上為海上遇險(xiǎn)人員提供生命安全保障和救助的所有設(shè)備的統(tǒng)稱，其中主要救生設(shè)備為救生艇、救助艇及救生筏等[6]。其中，不同的海上平臺(tái)或設(shè)施會(huì)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行救生設(shè)備的選型及布置。

2.1 救生艇選型

救生艇按其釋放方式分為2類：自由降落式救生艇[7]和吊掛式救生艇[8]，見圖1、2，相關(guān)資料見表2、3。

常用規(guī)格/人尺寸/m，重量/t最大釋放高度/m優(yōu)缺點(diǎn)758．4L×3．2B×3．4H空艇重量：約12無限制1．通過纜繩下放，過程較平穩(wěn)，從登艇完畢至下放到水面需要幾分鐘[9]2．可兼做救助艇

表3 自由降落式救生艇資料表

規(guī)范并未明確張力腿平臺(tái)所采用救生艇的類型，其他張力腿平臺(tái)項(xiàng)目2類救生艇均有使用先例,救生艇選型主要與其安裝高度及業(yè)主要求有關(guān)。

當(dāng)救生艇安裝高度小于50 m時(shí)，救生艇可選用吊掛式和自由降落式2種型式。從縮短逃生時(shí)間的角度考慮，自由降落式救生艇更滿足要求，但需要增加相關(guān)救助設(shè)備。從經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度考慮，吊掛式救生艇更滿足要求，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品就能達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求，而且不需額外增加救助設(shè)備。當(dāng)救生艇安裝高度大于50 m時(shí)，自由降落式救生艇不再滿足技術(shù)要求，只能采用吊掛式救生艇。

2.2 救生筏選型

張力腿平臺(tái)受其甲板面積及重量影響通常只采用氣脹式救生筏，而氣脹式救生筏主要分為拋投式和可吊式2類，當(dāng)救生筏最大拋落高度不大于40 m時(shí)，考慮平臺(tái)對(duì)甲板面積及重量控制的特點(diǎn)，推薦采用較為輕便的拋投式氣脹救生筏。當(dāng)救生筏最大拋落高度大于40 m時(shí)，則推薦采用可吊式氣脹救生筏，以保證其設(shè)備在使用過程中的可靠性。

3 布置方案

生活樓定員按照120人設(shè)計(jì)，考慮到鉆井期間存在臨時(shí)工作人員，所以需要增加30人的定員余量，即救生設(shè)備定員需要按照150人配置。生活樓作為人員起居處所同時(shí)兼有臨時(shí)避難所功能，所以生活樓附近需要配置滿足100%定員的救生艇，即平臺(tái)主甲板東側(cè)布置2艘75人救生艇。而規(guī)范要求的另外滿足100%定員的救生艇需配置在別處，即平臺(tái)生產(chǎn)甲板西側(cè)布置2艘75人救生艇。

海洋石油平臺(tái)救生設(shè)備布置首要考慮的是風(fēng)、浪、流等氣象因素。其中對(duì)無動(dòng)力救生設(shè)備布置影響最大的氣象因素是主潮流，此類救生設(shè)備需要根據(jù)主潮流方向沿平臺(tái)甲板邊緣合理布置。方案中主潮流流向?yàn)閺臇|北方向流至西南方向(見圖3)，所以對(duì)于無動(dòng)力的救生筏就要考慮布置在平臺(tái)南側(cè)和西側(cè)，以便緊急情況下人員撤離所搭乘的救生筏能夠借助潮流推力逃生，即本方案平臺(tái)生產(chǎn)甲板西側(cè)和南側(cè)各布置4部25人救生筏。如果救生筏布置在平臺(tái)另外2側(cè)，而其在潮流的作用下將會(huì)被推進(jìn)平臺(tái)底部，不能達(dá)到及時(shí)逃生的目的。張力腿平臺(tái)下浮體被定義為無人處所，原則上不需要另外配置救生設(shè)備，但是為了提高下浮體作業(yè)時(shí)的安全性，對(duì)其4個(gè)立柱頂部也各布置了1部25人救生筏。 對(duì)于張力腿平臺(tái)的救生圈、救生衣及遇難信號(hào)等其他救生裝置按SOLAS規(guī)范要求配置即可，與海上固定平臺(tái)配置相似[10]。平臺(tái)主甲板、生產(chǎn)甲板及下浮立柱頂部分別見圖4～6。

4 結(jié)論

1)結(jié)合張力腿平臺(tái)型式并對(duì)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行對(duì)比及分析，最終確定了IMO MODU規(guī)范中救生設(shè)備布置的要求更適用于張力腿平臺(tái)。

2)通過對(duì)國(guó)內(nèi)及國(guó)外救生設(shè)備產(chǎn)品性能的對(duì)比及分析，從而制定了一套救生設(shè)備選型方案，并明確救生設(shè)備選型主要與其設(shè)備安裝高度及業(yè)主要求有關(guān)。

3)結(jié)合IMO MODU規(guī)范及救生設(shè)備選型方案，充分考慮氣象因素對(duì)救生設(shè)備布置的影響，完成了南海某張力腿平臺(tái)救生設(shè)備布置方案。

4)此張力腿平臺(tái)的救生設(shè)備布置方案已通過船級(jí)社的審核，可為類似項(xiàng)目提供參考。

[1] 顧因，劉源.重視船舶救生設(shè)備保障人員生命安全[J].廣東造船，2009(2)：21-25.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì).海上固定平臺(tái)安全規(guī)則[S].北京：國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì),2000.

[3] International Maritime Organization.International Convention for the Safety of Life at Sea[S].2009.

[4] API Recommended Practice 2T. Planning, Designing, and Constructing Tension Leg Platforms[S].2010.

[5] International Maritime Organization.Code for the Construction and Equipment of Mobile Offshore Drilling Units[S].2001.

[6] 蔣炳成.船舶救生設(shè)備的組成及其配置[J].廣東造船，2000(1/2)：21-25.

[7] 王祖佩.船舶救生設(shè)備的新形式：自由降落式救生艇[J].海運(yùn)科技，1991(6)：12-13.

[8] 張美榮，張海云.海上固定式平臺(tái)救生艇應(yīng)用分析及探討[J].中國(guó)造船，2009,50:887-892.

[9] 江衍煊.救生消防設(shè)備與船舶滯留原因的關(guān)系分析[J].船海工程，2013,42(3)：195-198.

[10] 趙英年.海洋石油生產(chǎn)平臺(tái)平面布置設(shè)計(jì)原則[J].中國(guó)海上油氣(工程)，1994(1)：1-7.

(海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

Life-saving Appliances Layout for the Tension Leg Platform

YUAN Xing-wei, ZHANG Shuang-lin, GUO Shu-biao

(China Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tianjin 300451, China)

Taking into account the tension leg platform belongs to floating structure, it has very strict requirements for the entire safety system. At present, there is lack of relevant codes for the life-saving appliances layout of the tension leg platform, a more reasonable tension leg platform life-saving appliances layout scheme was developed by comparison of code and selection of equipment. It is clearly that the life-saving appliances layout of the tension leg platform should meet the relevant requirements of IMO MODU code.

tension leg platform; design configuration; lifeboat; life-raft

10.3963/j.issn.1671-7953.2017.01.038

2016-04-27

國(guó)家工信部項(xiàng)目(500 m水深油田生產(chǎn)裝備TLP自主研發(fā))

袁行偉(1986—)，男， 學(xué)士，工程師研究方向:海洋平臺(tái)舾裝

P752

A

1671-7953(2017)01-0153-04

修回日期：2016-06-16