多功能作業支持船之潛水作業支

持船(DSV)研究報告

名

姓

學號

班級船舶與海洋工程4班

日期2013-09-21

目錄

一、基本概念和定義.................................5

1.1多功能作業支持船.............................5

1.2潛水作業支持船...............................7

二.主要類型和構造特征.............................8

2.1潛水的分類...................................8

2.2主要類型.....................................10

2.3結構特征.....................................10

三、航運市場份額及需求...........................14

3.1市場份額.....................................14

3.1.1國內市場...............................14

3.1.2國際市場...............................15

概況..............................15

設計領導者HAVYARD..............................16

3.123ACERGY公司——先進的DSV服務提

供方........................................18

3.2潛水作業支持船的發展和需求分析...............20

3.2.1潛水作業支持船初期的市場狀況...........20

3.2.2現代潛水作業支持船.....................22

3.2.3統計分析...............................23

四、船型發展現狀與技術特點......................30

4.1概述.........................................30

4.2飽和潛水系統................................31

4.2.1飽和潛水的原理.........................31

4.2.2飽和潛水系統組成.......................35

飽和潛水系統各單元布置............36

甲板居住艙........................38

潛水鐘及其收放架..................39

潛水鐘吊放系統....................40

高壓逃生艙(HRC).....................................41

潛水鐘主臍帶籃....................42

4.2.2.7控制集裝箱.......................42

4.2.2.7.1潛水鐘控制系統............42

422.7.2生命支持系統..............43

4.2.2.8環境控制單元和熱水單元.........43

4.2.2.8.1環境控制單元..........43

4.2.2.8.2熱水單元..............44

4.2.2.9高壓氣體儲存容器..............44

4.2.2.10高應急發電機.................45

4.2.2.11空氣壓縮機...................45

2

4.2.2.12工具箱.......................45

4.2.2.13工具下放平臺.................46

4.2.2.14焊接固定檢驗.................46

4.2.3飽和潛水施工流程.......................47

4.2.4飽和潛水在常規海洋工程中的應用.........48

安裝膨脹彎........................48

安裝立管..........................48

安裝FPSO單點系統................49

懸跨段治理.......................49

海管除蠟..........................49

4.2.5飽和潛水技術的優越性...................50

4.3ROV...................................................................................51

4.3.1結構...................................52

4.3.2功能...................................52

4.3.3應用...................................53

4.3.4系列產品...............................56

VideoRayScout....................................................56

V......................................................ideoRayExplorer.56

V...............................................................ideoRayPro.57

V......................................................ideoRayPro3XE.58

VideoRayDeepBlueXE......................................59

M1000ROV............................................................61

3

紅旗1號................................62

4.4直升機升降平臺...............................63

4.5動力定位系統.................................63

4.5.1動力定位基本控制原理.................64

4.5.2動力定位系統主要技術性能指標-系統組成

與工作方式......................................65

4.6起重設備...................................67

4.7多功能化潛水支持船存在理由.................68

五、典型船型（主要參數、性能指標）................69

5.1'深潛號'深潛水支持母船基本介紹..............69

5.2主要參數....................................71

5.21船型....................................71

5.22船級...................................71

5.22技術要素...............................72

5.23主要裝備配置............................73

5.3主要作業功能設計及其對應結構.................74

5.31300米飽和潛水作業系統.................74

5.32常規空氣潛水作業功能設計...............75

5.33ROV遙控探測作業功能設計..............76

5.34大噸位海上起重作業功能設計.............77

5.4安全保障系統.................................78

541動力定位功能設計........................78

4

542四點錨泊定位功能設計.....................79

5.4.3船舶減搖..................................80

5.4.4防傾調載功能設計.........................81

5.45直升機起降平臺與安全保障系統設計........82

5.5有關深潛號的資料來源...........................83

六、安全作業.........................................85

七、參考文獻.........................................89

一、基本概念和定義

1.1多功能作業支持船

多功能作業支持船(MultifunctionalSupportVessel)：在2012

年9月國家統計局發布的戰略性新興產業分類(2012)(試行)

中，多功能作業支持船與大型起重鋪管船、物探船、工程勘察船、

平臺供應船、半潛式運輸船等海洋工程船舶并列作為戰略性新興

產業的支持項目。

多功能作業支持船并不是單純的某一種船型，針對不同的作

業具有不同的支持船舶。而且由于實際應用的考慮，各種作業支

持船大多并不單單只針對某一功能作用，往往有所側重的同時追

求設備的多功能和工作的多用途。

5

圖1多功能打撈作業支持船

在作業支持船中，大多為水下作業支持船(或稱SUBSEA

類船舶)。水下作業支持船是所有水下作業支持船的統稱，包括

為水下及海床施工和水下作業提供支持的多種船舶，主要包括潛

水作業支持船(DivingSupportVessel)、遙控潛水器工作母船

(ROVSupportVessel)>鋪管船(PipeLayerSupportVessel)等。

[11

圖2潛水支持船

6

圖3遙控潛水器工作母船EddaFreya03

1.2潛水作業支持船

潛水作業支持船(DivingSupportVessel,簡稱DSV)又稱

潛水支援船，專門設計為潛水人員服務，支持潛水人員完成水下

安裝、檢查、維修等作業。【2】通常，DSV類船舶支持潛水人

員進行的飽和潛水(Saturationdiving)深度為50-300米，空氣

潛水深度為50米。

本文以潛水作業支持船作為研究對象。但是由于飽和潛水作

業和遙控潛水器R0V作業往往互為補充，為了追求獲得最大的

作業能力，幾乎所有的潛水作業支持船都附帶也同時支持遙控潛

水器R0V的工作。

此外潛水作業支持船(DivingSupportVessel)的大多數也可

以稱為深潛水支持母船(Deep-DivingSupportVessel)。需要注意

的是它與載人深潛器支持母船(SubmersibleSupportVessel)的

區別。盡管二者在結構設計上有共同點，但二者所支持的是完全

不同的作業工具。前者主要支持的是以潛水員承壓下的飽和潛水,

7

而后者則重在支持耐高壓的載人深潛器。

二.主要類型和構造特征

2.1潛水的分類

潛水包括休閑潛水和工程潛水（商業潛水）。休閑潛水是指以

水下觀光和休閑娛樂為目的的潛水活動，其中又分為浮潛和水肺潛

水。（即使用氣瓶和水下呼吸器進行潛水。）潛水觀光就屬于休閑潛

水，而在海濱旅游景區所看到的絕大多數是休閑潛水中的潛水體驗。

浮潛只需利用面鏡、呼吸管和腳蹊就可以漂浮在水面，然后通過面

鏡觀看水下景觀。水肺潛水是帶著壓縮空氣瓶，利用水下呼吸器在

水下進行呼吸，是真正的潛入水底的一種潛水。全套水肺潛水裝備

包括面鏡、呼吸管、腳蹊、呼吸器、潛水儀表、氣瓶、浮力調整背

心和潛水服等，潛水員在開放水域潛水時，還會攜帶潛水刀、水下

手電、魚槍等必要的輔助裝備。

圖4休閑潛水

8

工程潛水主要是指從事江、河、湖、海、水庫等水下工程作業，

而如今工程潛水更多的是為海上采油工程(offshore)服務。一般

的技術工具有水下錄像設備、水下電焊切割設備、輕重潛水設備、

水下分裂混凝土設備等，潛水技術人員要求要取得專業資格證書,

潛水作業經驗，并且對水下作業深度有一定要求。范圍包括碼頭、

橋梁施工水下作業，水庫、大壩檢測與修復，船體、船塢水下檢查

維修，水下電焊、切割，水下打撈清障，水下管道鋪設，水下錄像

等。為港口、橋梁、船廠、電廠、水庫等各類業主和施工單位提供

服務。

由于作業時間長，強度大，對安全的要求較高，工程潛水(又

稱商業潛水)一般采用水面管供的形式。管供潛水，即潛水員呼吸

從水面儲氣裝置由臍帶氣管供給到水下的氣體，相對于休閑潛水常

用的SCUBA(SelfContainedUnderwaterBreathingApparatus)潛水

有供氣量大，作業時間長，應急情況可由水面回收等優點。由于氮

氣的麻醉效應，我國規定空氣或氮氧混合氣體潛水不能超過60m

(國際規定一般為50m)o更深深度的潛水一般用氨氣替代氮作為

中性呼吸氣體，氫氧混合氣由于安全等原因，不被采用。一般來說

氮氧混合氣潛水的深度可以到達100m左右，到達更深的深度由于

需要漫長的水下減壓時間，及在水下減壓期間的不安全性，不被采

用。氮氧混合氣潛水一般采用開式鐘或閉式鐘的潛水設備系統。以

上潛水皆為非飽和潛水。要到達更深的深度，則必須采用飽和潛水

的技術。[3]

9

飽和潛水，即人在水下停留的時間超過一定界限，以至于人體

于所在深度壓力下的呼吸氣體在人體內充分溶解，達到氣體分壓平

衡。這使人能克服減壓病，在水下及相當水下壓力的生活艙內工作

生活數十日，甚至更長的時間。飽和潛水中國的首次自主飽和潛水,

是由交通部上海打撈局于2006年12月30日完成的。

2.2主要類型

圖5

潛水作業支持船，按照上面潛水的分類一般分為普通潛水支

援船和深潛水支持母船(Multi-PurposeDeep-DivingSupport

Vessel)。但是通常情況下僅指后者。即指具有飽和潛水系統能夠

進行深潛水的工程船舶。按潛水作業的目的分為打撈作業支持船、

救援作業支持船和勘察船。潛水作業支持船(深潛水支持母船)

除具備飽和潛水系統往往為了適應不同的工作環境具備常規空

氣潛水作業工作站點、二級動力定位系統、無人遙控潛水機器人

(R0V)、起重設備、直升機起降平臺等系統設備。

2.3結構特征

潛水作業支持船一般為平底船，設兩層連續甲板,雙底雙殼。

10

前部設有首樓、上層建筑、直升機甲板、機艙；中部設有月池、

海洋工程起重機、拖纜機和空氣潛水系統；尾部設有推進器艙。

在潛水作業支持船中，定位系統和飽和潛水系統的布置是重

中之重。以HAVYARDLEIRVIK船廠在2011年2月交付的

Havyard858DSV即SEVENHAVILA號為例。

圖6

船舶設計采用ice級船體和3級動力定位系統。船長120米、

船寬23米、載重7250噸。該船設有可承受10噸每立方米的面

積為1050平方米的主甲板。飽和潛水系統的整合是最具挑戰性

的。因為飽和潛水系統占據較大面積，所以全船的設計需圍繞這

一系統。

船舶系統：SEVENHAVILA船設有最大下潛深度為500米

的觀測類遠程操作潛水器(TheObservationClassROV)o右舷

設置一個大型的ROV機庫和控制室。設置康斯博格K-POSDP21

動態定位系統與輔助的K-POSDP11定位系統。該參考系統包括

兩個差分全球定位系統Seapath系統，兩個HiPAP500聲學系統

11

和4.2扇形激光束自動定位激光系統。配備了全智能化的潛水控

制系統。系統包括潛水員監控系統，升沉補償處理系統和兩個高

壓救生艇。該船還包括兩個4.8米x4.8米潛水月池。

設備：左舷主甲板設有一臺由麥格雷戈提供的250噸主起重

機，C-甲板上設有一臺40噸輔助起重機，左舷設有一臺5噸輔

助起重機。

飛機設施：位于船前部有凸起的直升機甲板，可以支持一架

西科斯基S-92中型運輸直升機。

動力：SEVENHAVILA是由八個2,188千瓦卡特彼勒3516C

高清引擎和八個2,100千瓦SESMJR560發電機組供電的柴油電

力推進系統提供動力。此外還集成了兩臺3500千瓦的AZP120

主推進器，3個1500千瓦的勞斯萊斯UL-2001FP伸縮方位推進

器（船首兩個船尾一個）和兩臺1500千瓦的勞斯萊斯TT-2400

隧道推進器。

住宿：SEVENHAVILA提供非常高標準可容納120人的住

宿設施。住宿設施被劃分成28個單人艙和46個雙人艙。

對比我國的深潛號潛水作業支持船，總長125.7米，型寬25

米，型深10.6米的“深潛號”，滿載排水量為15864噸。如下圖

所示所示

12

圖7

可見潛水作業支持船的結構特征的獨特性在于針對其功能

的設備的布置。為了滿足在飽和潛水、常規空氣潛水、ROV遙

控探測、大噸位海上起重等主要作業功能，動力定位、錨泊定位、

船舶減搖、防傾、調載、直升機起降平臺與安全保障等功能的全

部或部分，潛水作業支持船在有限的甲板面積上高效合理的集成

各種功能模塊，同時保證船體結構便于潛水裝備的回收和應急處

理。例如針對大噸位海上起重等主要作業功能而對船速這一次要

因素的處理，船體的長寬比較小；針對便于飽和潛水系統的潛水

鐘及ROV的下放回收和纜繩的安全，船底為平底且為雙層底。

13

三、航運市場份額及需求

3.1市場份額

3.1.1國內市場

目前（截止到2013年9月）國內最先進的潛水作業支持船是

深潛號，由中船重工下屬的青島武船重工于2012年8月交付。該

船由上海船舶設計研究院設計，是第一艘由我國自主設計的潛水作

業支持船。

但是在此之前國內有承接建造潛水作業支持船的船廠惠生（南

通）重工有限公司，2010年9月交付，這是我國建造的第一艘潛

水作業支持船。

上述所提到的青島武船重工有限公司2006年剛注冊成立

的公司，而惠生（南通）重工有限公司則是由惠生（WISON）控

股成立的外資獨資企業。

此外蕪湖新聯造船有限公司目前（截止到2013年8月）正

在建兩艘潛水作業支持船。

世界經濟的快速增長形成了對能源的巨大需求，能源供應的

日趨緊張促使各國向海洋、尤其是深海進行資源開發。我國南中

國海油氣資源量的總體估計為1050億桶，天然氣2000萬億立方

米。20世紀80年代末以來，我國在南中國海的聯合勘探和生產

僅限于100m左右水深范圍內開展。向500?2000m水深海域拓

展，不僅需要深海油氣勘探技術的提高，同時需要大量海上工程

14

配套設備的供應。另外，我國海洋工業開始于20世紀60年代末

期，目前除了海上設備安裝、維修之外，平臺拆除也進入議程。

數據顯示，我國有近百座海上構筑物已進入拆除計劃。隨著海洋

石油開發、大型海上工程、沿海風電設備安裝和海難救助事業的

發展，具備大型起重能力的船舶作為不可缺少的工程船舶，其需

求將迅猛增加。【13】

圖8

3.1.2國際市場

概況

挪威D0F公司、HAVYARDLEIRVIK船廠、ULSTEINVERFT船廠、

韓國STX造船、現代重工等造船企業處于領先地位。其中HAVYARD

15

的設計方案HAVYARD858目前最為先進。目前亞洲國家在海洋工

程船的DSV的建造市場上已逐步占據主導地位，但在設計領域,

歐美公司仍占據著絕對優勢，一些新技術新船型幾乎都出自他們

之手。隨著世界油氣資源開發重心向海洋轉移，海洋工程船船隊

也在不斷壯大，不僅數量上持續有新鮮血液注入，各種新船型新

技術也是層出不窮。[10]

世界海洋工程船部分船型船隊現狀

船型保有加（蔻）手持訂單（艘）

居住船102

AHTS1831349

船員供應船84154

潛水支援船15615

鉆井船11451

FPSO/FSO/FSRU24415

近海保障船18955

近海拖船/供應船641107

運管/鋪管埋管船19121

PSV1938301

生產試驗船13,?..um—二-2

安全守護船2575..■廣,D二33

挖溝支援船2，,—4

井口強化船308

注：①統計書吧為息1中所刊；②數據來源勞氏收據庫.或至2011年4月22日.

圖9

設計領導者HAVYARD

同設計海洋工程船舶先進的烏斯坦公司一樣HAVYARD公

司的DSV設計處于領先地位。該公司的HAVYARD858設計是

16

截止到2013年9月最先進的DSV設計，下面是該公司最為先進

的潛水作業支持船SevenHavila號。【11】

圖10

17

a.2011年SevenHavila號，如上圖，前面已經介紹。

b.Havyard在挪威的Leirvik船廠已經獲得深水支援船Havila

Phoenix改裝合同。HavilaPhoenix輪已經獲得Havila航運

為7年期租約合同，外加4個1年期備選租約期限，用于

電纜敷設和挖溝作業，改裝完成后從2014年3月開始作

業。HavilaPhoenix輪為Havyard858設計，2009年從

Leirvik交付的一艘施工船，改裝后要求該船的設備能夠進

行海上風電安裝和電纜敷設，止匕外，該船將被擴展尺寸,

延長近17.4米，用鋼量達70噸，加強船尾，安裝一個250

噸A型架并配備大型挖溝機，額外提供小型挖溝裝備，電

纜敷設設備包括一個水平電纜卷筒，容量達2000噸電纜。

改裝工程完成后，該船尺寸將長127.4米，寬23米，甲板

面積1450m2,定員140人。

3.L2.3ACERGY公司——先進的DSV服務提供方

ACERGY公司是一家國際領先的海床和水下工程設計和施工

企業。公司最早于1970年成立于挪威的HAUGESUND,成立時名稱

為STOLTNIELSENSEAWAY,后經過多次兼并和重組，2005年

STOLT-NIELSEN集團出售其股份，并將公司在奧斯陸證券交易市

場和NASDAQ上市。2006年，該公司改名為ACERGY。上世紀80、

90年代，該公司并購了英國和法國的公司，經營重心轉移至全球

市場。目前，該公司注冊地為盧森堡，運營總部設立在倫敦。公

18

司在挪威、蘇格蘭、法國、美國、巴西、澳大利亞、加拿大和新

加坡等地均設立了辦事機構。2010年6月，ACERGY公司與SUBSEA

7公司達成協議，ACERGY公司以呼喚股票的方式與SUBSEA7公

司合并，交易金額25億美元。在新成立的公司中，ACERGY股東

持有54%的股份，SUBSEA7股東持有46%的股份。

ACERGY公司成立之初的業務即為提供潛水員和水下潛水器服務。

1997年，公司在西非獲得了第一份超深水合同，現已發展成集設

計、施工為一體的水下作業領先公司。公司擁有先進的潛水支持

船、遙控潛器母船、遙控潛器系統。公司的特長為水下和超深水

作業，其遙控潛器可以勝任各個惡劣區域的工作。公司擁有潛水

和水下施工支持船10艘、測量和檢修作業(INSPECTION,

MAINTENANCEANDREPAIR,IMR)3艘、鋪管船6艘。其潛水和水

下施工支持船配備了高技能的潛水員團隊和高科技的遙控潛器

系統，支持的飽和潛水能力達到450米，遙控潛器工作深度達到

1000-3000米，鋪管深度達到2100米。該類船舶可廣泛開展水下

施工建設、安裝、維修、檢測、起重、鋪管、拖船、潛水支持、

遙控潛器作業等。公司的測量和檢修作業船能夠適應各種極端天

氣，完成海事普查測量、遙控潛器作業等。鋪管船起重能力達到

300-3000噸，J型鋪管系統擁有1000噸的工作能力，S型鋪管系

統擁有600噸的工作能力，作業深度1200-1500米，最深可達2000

米。

a.2010年SEVENATLANTIC號。

19

b.2011年SEVENHAVILA號。

c.2012年向韓國現代重工HYUNDAIHEAVY新訂SUBSEA

7o

圖11SKANDI(DSV)

3.2潛水作業支持船的發展和需求分析

3.2.1潛水作業支持船初期的市場狀況

商業潛水作業支持船出現在20世紀60年代和70年代，當

時需要進行潛水作業和在開放水域如北海和墨西哥灣的石油生

產平臺相關的安裝。但是石油和天然氣生產平臺的出現，業主和

經營者不再熱衷于潛水系統。因為平臺提供了寶貴的足夠的甲板

20

空間和固定設備，尋求那種持續潛水作業的期望越來越低。

然而，當設備出現故障或受到損壞，在油田周圍需要有一個

定期的而且不連續的潛水作業。解決的辦法是把由船舶提供潛水

時的平臺基地。最初，這些往往是油田供應船或漁船，然而，由

于這種船的結構缺陷，尤其是在不確定的天氣潛水的危險。此外,

海底作業通常需要提高和降低重型設備，而大多數這樣的船只沒

有配備此設備。

這是當出現專用商業潛水作業支持船。這些往往是建立從頭

開始大量轉換的管道運營商或其他公用事業船。潛水作業支持船

的主要組成部分是：

?動態定位從位置參考系統（DGPS定位，應答器，光拉緊

電線或RADASCAN）的輸入由電腦控制，它會保持在一個潛水

地點使用多方位推進器的船舶位置，其他傳感器補償膨脹、潮和

盛行風。

?飽和潛水系統對于低于50米的潛水作業，氨氣和氧氣（氮

氧混合氣）的混合壓力下，需要消除氮麻醉作用。飽和潛水的潛

水作業深度擴展，是首選的方法。飽和系統將被安裝在船內。潛

水鐘⑵將運輸系統之間的飽和潛水員和工作現場，通過月池，

在船底降低，通常用的支撐結構‘光標，以支持通過湍流附近海

域潛水鐘表面上。有許多支持系統，飽和潛水支持船，通常包括

一個遙控潛水器ROV和重型起重設備。

因為該船型的出現是與北海和墨西哥灣的石油生產平臺密

21

切相關的，所以絕大多數潛水作業支持船由歐美國家設計、建造

和使用，尤其是挪威和美國。

圖12

3.2.2現代潛水作業支持船

目前在北海的船只大多在20世紀80年代已建成。和約翰叔

叔相似，被證明是過于昂貴，難于維護和移動太慢。因此，大多

數現有的設計是具備一個或雙鈴潛水系統的單體船船。20世紀

80年代以來，已經有一點創新，但創新不大。然而受高油價推

動，2004年以來，在北海海底發展的市場已顯著增長。這導致

了潛水作業支持船稀缺，推動了價格上漲。因此，承包商訂購了

一批新造船舶，大多在2008年左右進入市場。

傳統的歐美造船強國在這一領域曾長期處于領先地位，與此

同時，亞洲新興造船強國如日本韓國新加坡也逐漸處于領先地位。

22

[14]

20世紀80年代最成功的潛水作業支持船是約翰叔叔號。由

海達潛水COMEX經營。10年來，這船完成了眾多布倫特油田

北海北部的水下高壓管接頭（搭售）等維護工作和周圍的外殼操

作。約翰叔叔號是一個半潛式平臺的設計與一個16人的飽和系

統、潛水鐘、獨立的月池，2臺起重機。有能力在相當極端的天

氣中工作和留站。設計為半潛式高壓搭售是非常有用的，因為顯

著的甲板空間允許的75噸焊接棲息和管操縱設備，1.5英寸厚的

36英寸直徑的機動能力的運輸和處理鋼管。約翰叔叔目前由

CALDIVE擁有和經營國際今天是活躍在墨西哥灣的。

布倫特油田是一個典型的140米工作深度。然而在1983年

的約翰叔叔號及船員成功完成深峽灣潛水課程。在挪威風峽灣一

個成功的36英寸高壓領帶ONARHEIMS完成了300米深度的潛

水作業。

3.2.3統計分析

潛水作業支持船OSV/D根據DMC船舶分類計劃是為特定

目的建造或轉換為一般離岸支援活動，但都配備了一個不可分割

的潛水系統,按照海事組織和IMCA規則及指引可以作為一個潛

水作業支持船。

下面是摘錄的迪克森海事咨詢有限公司的DSV船舶數據

庫顯示OSV/D船只。維持這些船只，包括規格【8】：

23

定

ID船只詳情

位

總起重機最

長：81建筑大揚

年份：程：住

fed197550D

年甲板面宿：61直P2

DMC-101465

積：800平方升機甲

米板：是

總

長：73建筑起重機

年份：2006最大揚D

年甲板面程：住

?50P2

MC-101443

積：836平方宿：46

米

總起重

長：131建筑機最大揚

SBD

年份：2009程：100住

P3

年甲板面宿：120直

DMC-01364

積：1100平升機平

24

方米臺：是

總

起重

長：131建筑

機最大揚

工f

年份：2009D

程：400住

年甲板面P3

宿：99直升

DMC-101361積：1200平

機甲板：是

方米

總起重

長：107.1生機最大揚

程：住

成年份：2011140D

年甲板面宿：100直P2

DMC-101351積：900平方升機平

米臺：是

總

起重

長：94建筑

機最大揚

年份：2009D

程：100住

年甲板面P2

DMC-101345宿：68直升

積：1046平

機甲板：是

方米

25

總起重

長:145建筑機最大揚

年份：2009程：120住D

年甲板面宿：150直P3

DMC-101342積：1200平升機平

方米臺：是

總

起重機

長：95建筑

最大揚

年份：2010D

程：100住

年甲板面P2

宿：86直升

DMC-101314積：700平方

機甲板：是

米

以上數據來自迪克森海事咨詢有限公司，該公司是一家專注于海底干預工程支持船

的船舶經紀咨詢公司。統計分析該公司收錄的DSV數據庫可以發現近128艘的DS

V的生產年份多集中在20世紀80后期年代和2010年前后具體統計如下（截止到

2013年9月）：

26

■1980年以前

建造完成年份■1981-1985

■1986-1990

■1991-1995

■1996-2000

2001-2005

■2010年

2011年

2012年

2006年以后除以上三年其他

年

由上表可知DSV的建造，1975年之前的建造最少，1

975年至1980年有所增加，在1981至1990相對較

多，之后維持在這一水平，直到2006年至今的7年間DSV

的制造爆發式增加。這與前面介紹的DSV的發展狀況相符合,

即在DSV因北海和墨西哥灣的石油開發而逐漸發展起來。并維

持在相對穩定的狀態。而后由于墨西哥灣石油事故的發生導致

DSV需求上漲，同時以中國、日本、韓國、馬來西亞、越南、

菲律賓、印度尼西亞等國海洋石油氣的開發逐漸增加，DSV的

需求達到急缺的狀態，這些原因導致DSV的爆發式增長。

27

統計分析這些DSV的技術參數可見這些潛水工作支持船中

絕大多數都配備了直升機升降平臺（128艘中僅有9艘沒有配備）。

而定位系統情況如下:

有以上統計可以推測以下的市場分析：由于飽和潛水的作業

深度大多為300米左右，未來在這領域突破的可能性較小，DSV

的方向將是與單純的ROV母船一樣越來越多的作為一種潛水作

業模塊集成于各種其他船舶中，或者多功能方向發展。至今這一

趨勢已經正在實現中，例如海洋石油709,該船雖然是一艘為海

洋石油開發提供綜合服務的多功能海洋工程綜合檢測船，但是由

它的設計幾乎完全涵蓋了DSV的所有功能,如飽和潛水,ROV作

業等重要功能。

28

圖13海洋石油709

與深潛號一同交付的“聚力”號多功能打撈支持船，雖然名為多功

能打撈支持船但是也具備大多深潛水作業支持母船的功能。例如可

作為常規潛水和飽和潛水的工作母船。設有直升機平臺和700噸全

回轉起重機一臺。

圖14“聚力”號多功能打撈支持船

29

四、船型發展現狀與技術特點

4.1概述

圖16

經過近30年的發展，潛水作業支持船越來越先進，逐漸向多功能方向發展。該

船型有以下特點：

直升機起降平臺

飽和潛水系統

空氣潛水系統

ROV

30

大噸位海上起重裝置

4.2飽和潛水系統

4.2.1飽和潛水的原理

飽和潛水技術是根據潛水醫學家Bond提出的“飽和潛水”理

論的基礎上發展起來的。所謂“飽和潛水”理論是指潛水員在高氣

壓環境下長時間暴露，使其體內各組織中的氣體達到完全飽和，在

此基礎上，只要環境壓力不發生改變，不論暴露時間多長，其減壓

時間是相等的。例如：在100m深度停留作業24小時和長時間停

留24天，最后可以用完全相同的減壓時間一次性安全的減壓出水。

因此，潛水員每次水下作業不受時間限制，這樣可以完成大量的水

下作業任務，提高潛水作業效率。實現過程

由于水下工作時間越長，減壓時間也越長，因此潛水員如果在

幾百米下工作2-3個小時，而整個作業長達幾天，則減壓的時間將

嚴重影響潛水作業的效率。因此美國海軍潛水生理學家Bond于

1957年提出“飽和潛水”的觀點，就是創造出一種環境和條件，使潛

水員在高氣壓下長時間暴露，體內各組織體液中所溶解的惰性氣體

達到完全飽和的程度，使潛水員可以長期停留在高氣壓下幾天乃至

幾十天，待預定作業任務完成后，一次減壓出水。以中國500米飽

和潛水系統為例，在實際使用中潛水員可在艙內通過加壓使體內惰

性氣體完全飽和，艙體則可以設置在救援艦上，食物通過專用遞物

31

筒提供，潛水員則可以乘坐潛水鐘下至水下500米進行作業，完成

后返回艙內即可。由于壓力沒有變化，水下作業可以分批分組連續

進行，最后在艙內一次減壓，效率極大提高。

圖17

飽和潛水技飽和潛水是目前比較成熟的高端潛水技術。潛水

員在一定深度停留時間越長，呼吸氣中惰性氣體在體內的溶解量

越多，當機體達到完全飽和時，所需減壓時間很長，但從理論上

減壓時間不再增加。如果能創造條件，讓潛水員在作業深度長時

間停留，使體內達到飽和，這樣潛水員可以長時間的進行作業,

直到完成作業，1次減壓出水的水底作業時間大大延長，即潛水

員在減壓時間一定的情況下在大深度下長時間作業，因此潛水作

業效率大大提高，這就是飽和潛水的原理【9】

32

潛水鐘原理就像一只倒扣在水中的玻璃杯子，杯子內始終

保持一定量的空氣，可供潛水員呼吸，使潛水員能在水下逗留較

長時間。潛水鐘是從水面接入一根導管，用風箱和鼓風機把空氣

送入潛水鐘內部，還能把潛水鐘內廢氣排出。這樣，潛水員能在

水下呼吸到新鮮空氣，大大延長了潛水員在水下逗留時間。

潛水鐘是依靠自身重量下沉的，它本身無法上浮，要靠水

面船舶上絞車或岸上吊車的幫助，把它從水下吊上來。而且，潛

水鐘在水下活動空間有限，它不能自由活動。

33

圖19潛水鐘

34

4.2.2飽和潛水系統組成

飽和潛水的作業系統主要有下列三種類型：甲板加壓艙系統、

水下居住艙系統和出入式深潛器系統，它們都可以把潛水員送到海

中進行長時間的工作。

甲板加壓艙系統主要由潛水工作船、甲板加壓艙、潛水鐘等組成。

潛水員在甲板加壓艙內加壓或等候，工作時用潛水鐘送到水下，再

出鐘作業。

水下居住艙系統由潛水工作船和水下居住艙等組成。

出入式深潛器系統由潛水工作船、出入式深潛器及大吊等組成。

飽和潛水系統依照不同功能分為以下單元：

(1)甲板居住艙：創造飽和潛水員在高氣壓暴露條件下的生活

環境，內設環控系統，衛生裝置和生活必須的管線等。

(2)潛水鐘：潛水鐘一般可運載2-3人，將潛水員由生活艙運送

至潛水作業深度，有時可以用作潛水員加減壓艙室。

(3)潛水鐘吊放系統：由吊架、滑車、絞車、臍帶、液壓滑車、

升沉補償、絞車鋼纜，恒張力絞車和液壓動力站和導向壓載等組成。

該吊放系統具有額定的安全工作負載，完成潛水鐘的下放和回收。

(4)控制集裝箱：內含潛水鐘控制系統、居住艙控制系統、環

境控制系統：指揮潛水鐘液壓吊放、控制甲板居住艙艙內環境、為

潛水員提供高壓飽和暴露相適應的艙內環境。

(5)儲氣設備：存儲高壓氣體的設備，為艙室加減壓和潛水員

呼吸提供相應的氣體。

35

(6)潛水鐘臍帶籃：盤放潛水鐘臍帶。

(7)高壓逃生艙：特殊情況下，供潛水員在高壓狀態下逃生和

轉運用。

(8)熱水單元：為系統提供穩定的熱水供應。

(9)環境控制單元：為潛水員提供高壓飽和暴露相適應的艙內

環境。

(10)應急發電機：供電異常時第一時間啟動供應電力，保障系

統和潛水員安全。

(11)空壓機：提供高壓氣體動力。

(12)工具箱：存放潛水作業使用的各種工具，吊索具和潛水裝

具等。

(13)施工工具下放平臺。

系統主要功能單元都被模塊化地集成在各個集裝箱內，方便運

輸，吊裝和連接，節省施工時間。

4.2.2.1飽和潛水系統各單元布置

圖20

施工設計人員必須事先對支持船甲板進行現場勘察、測量，必要時

36

需請船舶認證單位進行審核，設計出各單元的擺放位置，甚至對整

個裝船過程進行模擬，及時發現問題并解決，最后出詳細布置圖，

吊裝人員依據設備裝船布置圖進行各單元的裝船固定。[16]

飽和潛水設備在作業船甲板總體布置示意圖下圖所示。

圖21

飽和潛水設備在作業船甲板總體布置示意圖

飽和潛水系統設備各單元甲板布置的原則：

(1)合理利用甲板空間

設備總布局要緊湊，各單元之間留有合適間距.便于人員走動和集

裝箱門開關。

(2)有效保障系統正常運作

甲板居住艙設計在船中部，控制集裝箱位置位于整套系統中心，工

具下放平臺位置保障工具能夠安全送抵海底等。

(3)有效保障系統、人員安全

HRC位置設置在主吊揚程內，氣瓶組處在陰涼、干燥、遠離

熱源的位置，不同氣瓶不能混放，各單元之間的連接管線要捆綁并

保護，保證甲板整潔，減少安全隱患等。

37

(4)便于補給

氣瓶組放置于左舷岸吊揚程之內，船舶左舷留有施工耗材存放位置

等。

總之，最終要根據支持船甲板具體情況而具體安排飽和潛水系統布

局，做出詳細的設備布置圖，裝船固定人員依照設備布置圖完成設

備吊裝上船、焊接固定等工作。

4.2.2.2甲板居住艙

甲板居住艙是一個堅固的鋼質殼體，艙的端部設有門，可供人員進

出及與潛水鐘對接，艙內配有照明燈和空調器，外壁包縛絕熱層。

雙艙式甲板居住艙配備有與鐘對接的過渡通道和苦箍，卡箍在艙與

鐘對接時起密封作用。

居住艙由主艙和過渡艙組成。主艙和過渡艙之間設有艙門。兩

艙可以分別加壓，壓力可以不同，潛水員通過過渡艙進入潛水鐘內

可以有效保證居住艙內潛水員的安全。

圖22

38

甲板居住艙單元通常是飽和潛水系統中尺寸和重量最大的一個單

元，作為整套系統甲板布置的基準點，居住艙就位同定之后，其他

設備圍繞居住艙展開布置。

根據船體晃動機理，甲板居住艙應盡量靠近船中部放置，可最大程

度減小船體晃動對潛水作業的影響，同時也有助于潛水員得到充分

休息。

居住艙還應靠右舷放置，潛水員通過TUP進入潛水鐘內，潛水鐘

由右舷入水進行作業，這樣潛水作業時可以應用船舶左舷主吊配合

施工而又保障水下潛水鐘和潛水員安全。

居住艙重量一般在25t左右，因此必須考慮放置在吊機有效的揚程

之內，并且支持船要經過甲板載荷計算驗證。

4.2.2.3潛水鐘及其收放架

潛水鐘殼體呈橢圓形，頂端有主吊纜的吊孔，鐘外周設防碰撞

保護環形圈。在回收系統故障，不能回收潛水鐘的緊急情況下，可

以借助解脫裝置作為應急手段，使鐘上浮水面。因此必須指出，鐘

的重量至關重要，不論以任何形式在鐘上增加任何重量，都會影響

鐘的上浮。

潛水鐘可搭載2-3名潛水員下潛，潛水員由甲板居住艙進入潛

水鐘時需要將潛水鐘通過TUP與甲板居住艙密封對接，因此一旦

甲板居住艙位置確定，潛水鐘的位置也就確定了，多數時候潛水鐘

收放A架與甲板居住艙同用一個底座，便于密封對接。A架收放