J180A平臺直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫系統(tǒng)布置

方紹?！『雾A　趙晨晰　廖俊峰

摘? ? 要：隨著海洋資源的深度開發(fā)，船舶和海洋平臺需要在海上持續(xù)作業(yè)，人員輸送、后援支持、應(yīng)急救助等需求不斷增加，直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫的布置優(yōu)勢逐漸凸顯。直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫系統(tǒng)目前在海上各類平臺、大型船舶中廣泛應(yīng)用，但由于其系統(tǒng)的復(fù)雜性及相關(guān)布置需考慮實用性和安全性，在設(shè)計過程中仍有一些問題需要探討。本文基于一型J180A海洋居住平臺，主要從直升機(jī)甲板舾裝布置、消防設(shè)備布置等方面的優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：直升機(jī)甲板;舾裝布置;消防布置;優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：U667.9? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： With the deep development of marine resources， ships and offshore platforms need to operate continuously at sea， the demand for personnel transportation， backup support， emergency rescue is increasing， and the advantages of layout of helicopter deck and integrated hangar are gradually highlighted. At present， the helicopter deck and integrated hangar system are widely used in all kinds of offshore platforms and large ships. However， due to the complexity of the system and the need to consider the practicality and safety of the relevant layout， there are still some problems to be discussed in the design process. Based on the construction of J180A offshore living platform， this paper mainly introduces the optimum design of outfitting layout and fire-fighting equipment layout of helicopter deck.

Key words： Helicopter Deck; Outfitting arrangement; Fire protection arrangement; Optimum design

1? ? ?前言

直升機(jī)甲板為海洋平臺及船舶提供的服務(wù)，主要包括人員輸送轉(zhuǎn)移、后勤支援、救助以及緊急撤離等。目前，隨著船舶大型化、海洋資源的深度開發(fā)、應(yīng)急救助等需求的增加，直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫的布置優(yōu)勢逐漸凸顯。直升機(jī)甲板主要由桁架支撐結(jié)構(gòu)、甲板結(jié)構(gòu)、通道、消防設(shè)備、泡沫罐以及電氣設(shè)備等構(gòu)成;集成機(jī)庫主要由機(jī)庫行吊、直升機(jī)加油系統(tǒng)、泡沫消防系統(tǒng)等構(gòu)成。

直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫布置，屬于J180A海洋居住平臺一個特殊布置，需要同時滿足船東的實用性要求和各種規(guī)范的安全性要求，特別是集成機(jī)庫系統(tǒng)中涉及直升機(jī)加油系統(tǒng)，在消防設(shè)備布置方面需特別注意。因此，在舾裝布置及消防設(shè)備布置方面需反復(fù)斟酌，不斷優(yōu)化。

2? ? J180A平臺主要技術(shù)參數(shù)

J180A平臺是一型為英國北海南部和丹麥海域的風(fēng)電場運維人員提供居住服務(wù)的海上居住平臺。該平臺作業(yè)水深55 m、甲板面積500㎡、甲板可變載荷500 t、可滿足180人居住;樁腿和樁靴總長95.6 m;無動力系統(tǒng);續(xù)航力180人/30天;平臺滿足LR英國勞氏船級社關(guān)于海工設(shè)施入級規(guī)范及法規(guī)（2016版）UKHSE的部分規(guī)范和掛旗國要求。平臺主要技術(shù)參數(shù)，如表1所示：

3? ? 直升機(jī)甲板與機(jī)庫總體布置

J180A海洋居住平臺首部左右舷布置兩個直升機(jī)甲板，并配有機(jī)庫及直升機(jī)加油系統(tǒng)。在設(shè)計階段，需重點考慮以下要求：

（1）平臺有一個標(biāo)準(zhǔn)直升機(jī)甲板平臺，規(guī)范要求布置三條通道。本平臺直升機(jī)甲板布置經(jīng)過優(yōu)化，將直升機(jī)甲板直接與D甲板面平齊對接，使得整個接觸位置均可作為通道使用，節(jié)省部分斜梯欄桿等舾裝件;

（2）居住平臺上建為三角形結(jié)構(gòu)，在布置過程中若機(jī)庫跨中布置，則甲板面占用面積大，空間利用不合理，且不利于其他舾裝設(shè)備布置。因此，結(jié)合甲板面其它設(shè)備布置情況，尤其是泡沫消防系統(tǒng)中泡沫罐的位置，將機(jī)庫設(shè)置在靠左側(cè)，如圖1所示。這樣的布置滿足直升機(jī)甲板障礙區(qū)的要求，同時確保機(jī)庫門正對著直升機(jī)甲板方向，方便直升機(jī)轉(zhuǎn)移到機(jī)庫;

（3）根據(jù)規(guī)范要求，直升機(jī)加油裝置及油罐應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離起居處所、脫險通道和登乘站。根據(jù)直升機(jī)甲板蝶形布置的特點，將直升機(jī)加油罐布置在首部船中位置，其優(yōu)點是距離左右兩側(cè)直升機(jī)甲板的距離基本相等，同時加油系統(tǒng)靠近機(jī)庫，方便直升機(jī)加油;

（4）從圖1中可以看出，直升機(jī)甲板與機(jī)庫入口正對，由于加油罐外形尺寸比較大，考慮到首部通道布置的要求，將D甲板面向首部方向延伸一段，擴(kuò)寬甲板面后滿足整套直升機(jī)加油裝置、泡沫罐等設(shè)備的布置要求。

4? ? ? 直升機(jī)甲板舾裝設(shè)計

4.1? ?通道布置

根據(jù)CAP437要求，一個標(biāo)準(zhǔn)的直升機(jī)甲板需布置3條通道，即首部布置一條應(yīng)急通道，靠近船體結(jié)構(gòu)位置布置2條通道。由于本平臺直升機(jī)甲板與D甲板面同一高度，整個甲板面均可作為通道使用，即等同通道布置。

首部應(yīng)急通道設(shè)計為直梯布置，如圖2所示。在審圖過程中，船東和船檢提出首部應(yīng)急逃生的直梯方案在應(yīng)急撤離傷員過程中存在弊端：首先，直梯寬度受限，擔(dān)架通行受到嚴(yán)重限制，不方便傷員轉(zhuǎn)移;其次，應(yīng)急通道靠近直升機(jī)甲板邊界，直梯布置存在高墜安全隱患;第三，緊急撤離時直梯布置通行效率低。經(jīng)與船東和船檢協(xié)商后，將直梯方案調(diào)整為斜梯，如圖3所示。

4.2? ?安全網(wǎng)布置

根據(jù)IMO MODU 13.4.2要求，甲板邊緣應(yīng)布置安全網(wǎng)，安全網(wǎng)從直升機(jī)甲板邊緣下方向外延伸的水平寬度為1.5 m，并向上傾斜10°，但不應(yīng)高過甲板邊緣。船東在安全網(wǎng)布置過程中提出，人員從甲板到斜梯通過時可能發(fā)生摔倒等意外情況，需要在首部應(yīng)急逃生通道斜梯前方增加一塊1 m寬的安全網(wǎng)進(jìn)行保護(hù);但船檢認(rèn)為首部斜梯前方如果增加安全網(wǎng)將與IMO MODU CODE 規(guī)范中安全網(wǎng)布置要求相沖突，即超出直升機(jī)甲板的外圍安全網(wǎng)從直升機(jī)甲板邊緣的下方向外延伸水平寬度1.5 m的寬度要求，同時還需考慮直升機(jī)甲板無障礙區(qū)5：1的坡度是以甲板邊界安全網(wǎng)邊緣為起點計算的。對于上述規(guī)范內(nèi)容各方理解不一致，后與船東、船檢多次溝通協(xié)商，最終從使用安全性考慮，認(rèn)可船東的方案，在斜梯前方增加安全網(wǎng)。

4.3? ?拖曳系統(tǒng)檢修平臺布置

拖曳系統(tǒng)在海洋平臺中廣泛布置，整套拖曳系統(tǒng)在舾裝設(shè)計階段除考慮拖曳強(qiáng)度外，還需重點關(guān)注整套系統(tǒng)回收存放工況，存放位置要考慮人員易于到達(dá)、方便后期維護(hù)等因素。

結(jié)合本平臺直升機(jī)甲板下鋼結(jié)構(gòu)自身特點，船東要求取消甲板下方應(yīng)急通道，申請豁免。但考慮甲板下面布置有一套拖曳系統(tǒng)，拖曳系統(tǒng)回收過程中可能出現(xiàn)故障，如果甲板下應(yīng)急通道取消，拖曳回收裝置沒有通道可以到達(dá)，會給后續(xù)維護(hù)帶來很大困難，因此增加通道甚為必要;同時也考慮重量控制等問題，結(jié)合直升機(jī)甲板鋼結(jié)構(gòu)形式，考慮在D甲板靠近拖曳回收裝置位置從甲板面增加一個直梯和平臺中轉(zhuǎn)，滿足日常維護(hù)需求。拖曳回收裝置安裝位置，如圖4所示;維護(hù)平臺位置及使用情況，如圖5、圖6所示。

如圖5、圖6中所示：在平臺首部合適位置斷開欄桿布置通道，增加一把直梯;考慮高度等不安全因素，直梯外側(cè)增加保護(hù)圈與直梯做成整體;甲板下增加平臺，借助甲板鋼結(jié)構(gòu)大梁等支撐。該通道布置能在保證人員安全性的同時，達(dá)到維護(hù)人員快速到達(dá)的目的，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面也能滿足要求。

4.4? ? 消防設(shè)備布置

4.4.1? 消防設(shè)備

直升機(jī)在降落區(qū)域降落或者偶然、緊急情況下在降落區(qū)域進(jìn)行操作時，需配置符合SOLAS公約第II-2章第18條要求的消防設(shè)備。直升機(jī)降落操作時，這些消防設(shè)備應(yīng)放在接近降落區(qū)或者操作區(qū)方便取用，且該部分消防設(shè)備應(yīng)包括：

（1）至少配備一具不少于45 kg的兩具干粉滅火器;

（2）總?cè)萘坎恍∮?8 kg的二氧化碳滅火器或等效設(shè)備。

（3）至少2具經(jīng)認(rèn)可的兩用型（水柱/水霧）水槍和足以到達(dá)直升機(jī)甲板任何位置的水帶;

（4）兩套完整的消防員裝備;

（5）一套直升機(jī)緊急救援裝備。

根據(jù)就近布置、方便使用的原則，在直升機(jī)甲板邊界網(wǎng)靠近主船體適當(dāng)位置做沉降凹陷區(qū)域，以不凸出甲板面為宜，便于固定消防設(shè)備，如圖7所示。

4.4.2消防通道

通過對多艘平臺直升機(jī)甲板對比發(fā)現(xiàn)，如甲板下布置有從首部逃生的應(yīng)急通道，通常分為鋼質(zhì)和鋁質(zhì)兩種形式：鋼質(zhì)通道滿足耐火要求，不需要做額外考慮;對于鋁質(zhì)通道，考慮到材料的耐火性能及船級社規(guī)范要求，需提供單獨的消防設(shè)備，即需增加消防水帶或者泡沫噴頭。實際建造中，船廠通常是優(yōu)化消防栓位置及水帶長度，使其消防水柱最終能夠覆蓋整條應(yīng)急逃生通道所有范圍，滿足規(guī)范要求即可。

4.5? ?泡沫消防系統(tǒng)

泡沫消防系統(tǒng)，主要由泡沫罐、泡沫炮/噴嘴、水槍裝置、閥門附件、控制裝置、泡沫液等組成。

（1）泡沫液的混合比通常為1% 、3%兩種。水槍噴射率按CAP437要求，至少為225 L/min;按MODU code要求，泡沫液至噴嘴出口處壓力不小于7 bar，通常為7.5 bar;根據(jù)CAP437要求，泡沫炮數(shù)量至少為2個，通常設(shè)置為3個各種環(huán)境工況需全覆蓋;

（2）泡沫滅火系統(tǒng)應(yīng)能在直升機(jī)作業(yè)的所有氣候條件下，將泡沫噴射至直升機(jī)甲板的所有位置，且滿足表2所要求的噴射率工作至少5 min;

（3）直升機(jī)甲板上配置的DIFF消防系統(tǒng)噴嘴數(shù)量，通常按廠家單個噴嘴的噴射能力計算得出。本項目按審圖意見，先按單個噴嘴6 L/min的噴射率來計算噴嘴的數(shù)量，實際單個噴嘴噴射率提升至6.9 L/min，以保證15%的余量設(shè)置。

經(jīng)了解，CAP437、FSS code、MSC/Circ.1431都無此15%余量要求，僅說明需要考慮余量，只有ABS規(guī)范中有明確要求15%余量，若入其他級，可選擇性參考該設(shè)計余量。

5? ? ?結(jié)束語

通過對直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫系統(tǒng)、消防、通道等布置方案進(jìn)行總結(jié)分析，發(fā)現(xiàn)了直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫系統(tǒng)設(shè)計與布置中的一些難點，介紹了解決這些難點的方案，使得該項目達(dá)到了直升機(jī)甲板和集成機(jī)庫系統(tǒng)預(yù)期設(shè)計效果，并滿足規(guī)范及船東使用要求，也為后續(xù)項目類似相關(guān)設(shè)備布置提供一些參考。

參考文獻(xiàn)

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