“海峡1号”深海渔场安装作业分析

摘要：本文以在距离福建省福鼎市外海约30mile处的国内首座单柱式半潜深海大型渔场“海峡1号”浮卸和系泊安装为实例，主要从渔场预抛锚、锚泊安装等方面对作业程序分析，并提出作业中的重要注意事项，以期对今后深远海风电和海上牧场一体化安装作业等起到一定的借鉴。

关键词：海峡1号；预抛锚；锚泊安装；作业分析

中图分类号：U676.1文献标识码：A

1 “海峡1号”及相关作业船机设备基本资料

“海峡1号”是由青岛迪马仕造船技术支持咨询有限公司设计，美国船级社（ABS）监造及验收，舟山长宏国际船舶修造有限公司建造，并投放安装在福鼎市沙埕镇台山岛东部海域用于养殖仿野生大黄鱼的单柱式半潜深海大型渔场。其主要基本参数见表1，总布置图如图1（侧视图）所示，渔场实景见图2。锚泊安装作业中使用其他主要船机设备基本参数见表2所示。

2 渔场运输卸载与安装总体流程

半潜船“海洋石油278”将建造检验完成后的“海峡1号”从舟山长宏国际船厂运至福建省福鼎市台山岛渔场抛锚定位附近海域（26°50′59″N 120°53′52″E）约1mile外单锚泊后下潜卸载。浮卸作业从半潜船下潜开始至干舷1m驻停，再系带3艘全回转拖船（TUG）后，半潜船继续下潜直至渔场脱离，渔场在拖船的作用下与半潜船分离结束，卸载时拖船布置位置如图3所示。完成渔场卸载后，再将渔场拖至预定水域位置，由3艘TUG协助浮吊船“维新海工1”连接提前布置的7个预抛锚的锚链。最终完成7根锚链的连接系泊定位，将渔场系留在设计坐标点范围内，连接完成后相对位置如图4所示。

3 渔场安装作业分析

3.1 安装作业前的准备工作

根据“海峡1号”设计方案和锚泊系统布置方案以及锚泊系统组成结构等因素，并通过详细精确计算后确定7个锚位点位置；设备运输甲板船、浮吊船等按设计计划改造和加装锚链、锚缆连结机构、导向设备等；再由运输甲板船将锚系统设备及附属件装运至渔场安装指定位置处，准备预抛锚施工作业。图4中的锚泊系统组成详见表3，如图5所示。

3.2 渔场锚泊系统预抛作业

按照施工作业方案计划，在作业许可天气条件下（风≤20kn、流≤0.5m/s、浪高≤1.5m、能见度≥2nm），浮吊船与运输船一同前往渔场指定抛锚位置，在锚艇等辅助船舶支持下，在半潜船运输渔场抵达目标海域前完成7条锚缆的预抛作业；并在锚端和中间锚链或钢缆端部系留钢丝绳及示位浮标。

浮吊船在6#锚锚位点附近位置朝渔场中心方向在锚艇和带缆艇的协助下抛下自身4个定位锚后，利用调整定位锚钢缆精确定位后。待运输甲板船并靠在其船舷侧，将摆放于运输甲板船上的锚系统设备及附属件吊至浮吊船上组装后，抛下6^#锚及中间和锚端锚链（长度130m）。绞放定位锚钢缆移动浮吊船牵引锚链将其向渔场中心方向拉直，并测试锚拉力达到设计要求值。按照同样程序，依次将5^#和7^#锚抛射完成，抛射同时在锚头和中间锚链端部设置示位浮标。

预抛完5^#、6^#和7^#锚后，浮吊船起定位锚并转场至1^#、2^#、3^#和4^#锚位，分别对上述4条锚缆进行预抛锚作业。在浮吊船上将锚头、锚链以及中间钢缆用卸扣连结完成后，将锚头及转环吊入海底，并布置锚头示位浮标。随后由运输甲板船放缆筒施放全部700m中间钢缆，并将钢缆端部传递跟浮吊船将其向渔场中心方向拉直，测试锚拉力达到设计要求值，连接好示位浮标，由浮吊船吊放下水。

考虑锚泊系统设计时的理论地形与海底的实际地形有所偏差，可能会导致渔场锚链和中间钢缆卸扣连结失败，因此在预抛时可适当调整距离渔场中心点抛射距离，但均不应超过20m。此外由于海浪及船舶摇曳的影响，防止定位误差超过设计值，并为了确认锚的入水姿态和干涉情况，应进行潜水检查等辅助手段验证。预抛锚完成后各锚位于渔场中心相对位置如图6所示。

3.3 渔场连接安装作业

（1）锚链连接总体顺序

根据预抛锚现场布置情况，渔场锚链连接分为3个阶段，第一阶段对1^#、4^#和6^#锚连接定位，该步骤最为关键，要求连续作业且需在较短时间内一次性完成；第二阶段依次顺序对5^#、7^#、2^#和3^#锚链连接安装，即系泊定位安装全部完成；第三阶段对全部锚链张紧力的调整及精确定位，并潜水检查海底锚位等相关情况。

（2）1^#和4^#锚连接作业

浮吊船提前前往1#锚位方向自身定位锚抛锚精定位，待拖带渔场编队TUG2、TUG3拖带渔场入场靠近浮吊船，TUG1提供渔场制动力，渔场和各船舶相对位置如图7（1）所示。当渔场网箱边缘距浮吊船20m内位置，3条TUG稳定渔场位置，防止其发生移动，由带缆艇将浮吊船备好的尼龙缆和卸扣连接渔场上用于协助连接锚链的高分子缆绳（HMPE）。接妥后浮吊船开动其锚绞车，拖动渔场上临时布置在固定压载圆盘上的剩余顶链，并将顶链拖出水面固定于浮吊船制链器，同时在锚艇的协助住下打捞起1#中间钢缆示位浮标并将钢缆琵琶头拖出水面，再用卸扣将顶链和预抛的中间钢缆连接，完成连接后将锚链和中间钢缆抛入水中。

1^#锚作业结束后，浮吊船绞放自身定位锚将其移位至4^#锚位方向上，随后TUG2、TUG3拖带渔场靠近浮吊，TUG1提供渔场制动力；按照1^#锚连接方法同样操作，完成4^#锚连接作业，渔场和各船舶相对位置如图7（2）所示。在连接过程中3条TUG应听从系泊船长（操作作业总指挥）指挥调整自身船位和拖力方向，稳定渔场位置，保证作业安全。

（3）5^#、6^#和7^#锚连接作业

完成4#锚作业后，浮吊船起锚前往6#锚方向定位。捞起6#锚中间锚链示位浮标并将中间锚链接头卡在浮吊船制链器上；TUG1、TUG2拖带渔场与1^#、4^#共同稳定渔场位置，同时TUG3在带缆艇协助下解缆后系带在TUG2附近的系缆点位上。随后在3条TUG的拖带下靠近浮吊船，并距其边缘20m内位置，由带缆艇将浮吊船备好的尼龙缆和卸扣连接渔场上用于协助连接锚链的高分子缆绳。接妥后浮吊船开动锚绞车拖动渔场上剩余的顶链至浮吊船，且在浮吊船小吊钩头辅助下使顶链和中间锚链连接，再使用弃链器抛入水中，渔场和各船舶相对位置如图8（1）所示。

浮吊船调整自身定位锚钢缆，先后顺序使其处于5^#锚位和7^#锚位方向上；按照6^#锚连接方法同样操作，完成5^#和7^#锚链连接，渔场和各船舶相对位置如图8（2）和8（3）所示。

以上5^#、6^#和7^#锚全部连接完成后，利用3条TUG反向拉力，以保证调整5^#、6^#和7^#锚锚链张紧力和拉直3条锚链，并使锚链和锚头均处于设计位置，且张紧力在设计误差内。

（4）2^#和3^#锚连接作业

完成7^#锚连接安装后浮吊船起锚，前往2^#和3^#锚中间水域抛下自身定位锚占位（为减少对已连接的1^#和4^#锚的影响，应抛交叉八字锚）。随后绞放定位锚缆将浮吊船移至2^#锚方向上，并在带缆艇协助下捞起2^#锚缆示位浮标，将中间钢缆琵琶头卡在浮吊船制链器上。与此同时TUG1调整船位，TUG2、TUG3在带缆艇协助下更换拖带点位，然后3条TUG带力将渔场尽可能拉近浮吊船。开动浮吊船锚绞车拖动渔场上剩余的顶链至浮吊船，且在浮吊船小吊钩头辅助下使顶链和中间钢缆连接后，用弃链器抛入水中，渔场和各船舶相对位置如图9（1）所示。

2^#锚连接完成后，TUG2、TUG3与TUG1在带缆艇的协助下更换拖带点位，浮吊船通过再次绞放定位锚缆调整船位至3^#锚方向上，按照2^#锚连接方法同样操作，完成3^#锚钢缆连接，渔场和各船舶相对位置如图9（2）所示。至此渔场锚泊安装作业结束。

4 安装作业主要注意事项及经验分享

4.1安装作业注意事项

（1）参与作业的船舶和人员较多，且需要交叉、配合作业，为了保证作业安全顺利进行，作业前应组织召开协调会，明确作业流程和各自职责并制定详细的作业方案，以及各环节的指挥责任。作业过程中应保证通讯畅通、保持密切的沟通联系，并注意相互间的作业方式，以免作业船舶之间产生相互影响。

（2）由于渔场安装海域附近有习惯性商船航路，因此作业期间应划定相应的警戒区域，警戒船舶应严格按照警戒方案执行警戒任务。并利用AIS系统、雷达监控系统、VHF设备等监控设备，保持施工作业期间不间断雷达观测和甚高频（VHF16频道）守听，防止其它船舶闯入施工作业区，发生碰撞事故。

（3）施工安装作业程序复杂、作业难度大、天气条件要求严格。因此作业期间应严格按照限制条件施工，即风力≤5级，流速＜1.0kn，浪高＜1.5m，能见度＞2mile。特别注意应获取准确和足够时长的天气预报，选择符合作业条件的天气窗口期。

（4）考虑到海床扫测的局限性，在预抛系泊定位锚放置阶段，应增加锚位点局部扫测，对海床地质有差异的地方，及早调整锚位点布置方案。同时鉴于福建海域海底地质的特殊性，建议在锚头位置末端增加水泥配重块，降低后期走锚的风险。

（5）渔场运输前其结构强度必须满足船级社检验要求，取得相应检验证书。特别是渔场浮箱上焊接的拖带耳板和备用耳板探伤，以确保其强度满足系泊链连接时拖船提供所需拉力要求。

（6）半潜船下潜和渔场卸载过程，必须严格按照计算结果打排压载水，保证整个浮卸过程稳性足够，防止因半潜船某一吃水状态下稳性不足，导致半潜船和渔场发生倾覆。

（7）半潜船下潜和渔场下浮到位后，渔场被拖离开半潜船过程中，全回转拖船的拖带缆绳应保持足够长度，避免与渔场网箱底部擦碰。且3条TUG应严格按照系泊船长指令控制船舶位置和拖力方向，防止渔场发生旋转动作。

（8）在连接1^#和4^#锚过程中渔场处于自由状态，此时渔场与浮吊船距离较近，系泊船长应注意3条TUG的相对位置和拖力变化，及时合理的指挥TUG使渔场保持稳定位置，防止渔场与浮吊船发生碰撞事故，造成渔场网箱损坏。

（9）因预抛锚7根锚缆均设置示位浮标，在渔场进场过程中应防止TUG与示位浮标发生触碰，导致示位浮标损坏或断裂而丢失中间锚链或钢缆。此外为防止相近2个锚缆示位浮标在风流影响下位置变化而发生混淆，应在抛射时对其编号，以避免浮吊船连接安装错误，同浮吊船在移位过程中还应避免碰撞示位浮标。

（10）在施工过程中如遇到大风天气施工中断，船机撤离避风，已经投放的示位浮标以及中间锚链或钢缆有可能丢失或断开，导致船机返回渔场后无法找到示位浮标，因此作业前应当做好打捞锚缆的预案。

（11）施工作业应建立安全应急预案，在遭遇到应急事件时，以便最大限度减少人员伤亡、财产损失和造成的社会影响；提高预防预警、组织、协调、指挥能力和各类遇险的应急处置能力。

（12）施工作业应具备主管机关颁发的水上水下作业施工许可证，作业过程中所投入船机应具备有效安全证书，施工人员应具备相应的海上类似作业经验，确保作业顺利完成。

4.2经验分享

（1）以后类似作业需制定详细的作业方案，做好项目协调及统一指挥；

（2）为保证渔场安全以及航行船舶的安全，渔场需设置AIS，明显的指示灯，报备海事局做好航警的发布。

（3）作业前做好海底底质调查，以便于提前做锚抓力的评估。

（4）作业前做好天气评估，避免由于天气等因素影响作业进程。

（5）作业前需提前做好海事评估，取得相应的作业许可，避免行政处罚。

（6）做好应急预案，尽可能减小因为事故引起的人员伤害/环境的污染等。

5 结束语

为了响应国家“十四五海洋经济规划”以及海洋经济高质量发展，突出海上粮仓优势。加快推进海洋养殖转型升级，积极开发智能化、机械化技术深水养殖模式，促进海洋设施养殖向外海深海发展目标，提升养殖风险抵御能力，实现深远海海域有效开发和利用，将会有越来越多类似半潜式海洋牧场投放入海。因此优化其运输和安装流程，不仅可以节省经济成本，还能保证施工作业安全，减少环境污染起到积极作用。

参考文献：

[1]张慧鑫. 湛江市海洋牧场建设研究[D].广东海洋大学，2019.

作者简介：

吴建平，高级船长，（E-mail）878214366@QQ.com