第二章
我国起重船的研发历程

第一节　概述

一、起重船简介和种类

起重船，特别是大型起重船在多个领域具有重要用途，涉及海上结构物安装或拆除、打捞救助、海洋工程领域作业等。其具体包括如下几个方面：一是起重作业。在海洋油气装备的建设中，需要大型起重船吊装导管架、采油平台等的上部结构；二是铺管作业。大型起重船甲板面积大，承载能力强，可以用于海上铺管作业；三是打捞作业。大型起重船具有强大的深水起重能力，可用于海底打捞作业；四是打桩作业。大型起重船在配备专用的打桩设备后，可用于沿海及港内大型桥梁及高桩码头等水工工程桩基施工作业，成为一型施工能力强、作业效率高的打桩船；五是平台施工居住舱室的支持。大型起重船定员较多，一般为300～400人，最多达700人。除了满足船员居住需要外，还可提供居住舱室支持，以满足大量其他施工人员居住生活需要。

按照起重机形式和作业方式，起重船可分为扒杆起重船、固定臂架起重船、全回转起重船以及其他新型起重船，如浮力举升式起重船。按照起重机的数量，又分为单扒杆起重船和双扒杆起重船，以及单起重机全回转起重船和双起重机全回转起重船。扒杆起重船和全回转起重船是目前市场应用十分广泛的两种船型。

1．扒杆起重船

扒杆起重船上起重机的起重臂一般由桁架或两根大杆组成A字形，一端铰接在船首甲板上，另一端被一组通向后支架或人字架的缆索支持，调节缆索长度可使起重臂俯仰而变幅（吊幅变动）。图2.1所示为典型的扒杆起重船。

扒杆起重船的起重机不能回转，从满足稳性的角度来看，船宽可比回转起重船适当取小。扒杆起重船基本采用方驳船型，具有制造简单、船体加工制造成本相对较低、稳性较好等优点。但受自身的干舷、耐波性等条件所限，扒杆起重船仅适合在港口、内河及海况较好的浅海海域作业。

扒杆起重船由于其起重系统和船型的特点，性能具有很大的局限性，主要表现在以下方面：

扒杆起重船的起重系统由臂架、人字架、绞车系统等组成，整个系统在船长和船宽方向分布范围很大，需占据大量的甲板面积。与此相适应，船体采用方甲板的方箱船型以满足起重系统布置的需要。箱型船体的耐波性较差，使其只能在内河、港口以及风浪平缓的沿海区域作业。

扒杆起重船作业时的船舶方向取决于被吊物件的位置，无法根据作业水域的风、浪、流等环境条件选择较有利的船舶定位方向，因而对海况的适应能力较差。

通常扒杆起重船的干舷较低，艏部升高不满足载重线公约的要求，无法安全地进行无限航区拖航调遣。

大型扒杆起重船的起重臂较长，拖航调遣时无法将臂架转到船内放在专门的搁架上固定，其臂架只能伸出舷外。当船舶在恶劣海况下航行产生纵摇、横摇和升沉运动时，臂架需承受剧烈的加速度载荷，较易造成损坏。

2．全回转起重船

全回转起重船，系指起重船上装设了独立的船用回转起重机。与扒杆起重船相比，全回转起重船的最大优点是起重机能够回转。全回转起重船可在水平面上作360度旋转，作业灵活性好。

全回转起重船的起重机主要有基座回转式和桅杆式两种，均设有旋转、起升和变幅机构，臂架多为桁架式。基座回转式起重机主要通过回转基座与船体连接，由于其重量和倾覆力矩较大，回转支承机构大多采用多排滚轮式，其支柱为焊接在船体主甲板上的大直径圆筒，并从主甲板往下延伸，形成坚固的船体框架+圆筒框架，便于巨大的力与力矩的传递。与基座式起重机相比，桅杆式起重机最大的区别在于它是围绕桅柱回转吊臂。桅柱固定在甲板基座上，不再需要旋转轴承，这在很大程度上降低了起重机的尾摆幅度，使起重机具有较小的空间占用率和尾摆空间，同时可以节省甲板面积。由于桅柱式起重机是通过框架式结构与船体相连，连接部位相对简单，不需要特定的筒形基础，也不需要配重。同时，各部件连接相对简单，便于快速安装。

全回转起重船主要包括普通船型起重船和半潜式起重船两种船型。普通船型起重船的船体制造难度相对驳船型较大，但运动性能较好，船体阻力低，深、浅水域均可适用。半潜式起重船船体排水量较大，吃水深度大，运动性能好，多用于深海和环境较为恶劣的海域。图2.2和图2.3分别为典型的全回转起重船和半潜式全回转起重船。

表2.1列出扒杆起重船性能与全回转起重船性能的比较。