动力定位工程船设计技术研究

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1、动力定位工程船设计技术研究5动力定位工程船设计技术研究缪燕华，吴斐文（708研究所，上海200011）摘要：论述了动力定位入级船舶设计时所要综合研究的环境条件、推力器的配置、全船电力系统单线图方案、动力定位能力分析及入级符号与故障模式影响分析之间的复杂的辨证关系，给出了动力定位船舶设计程序及原则。关键词：动力定位；船舶设计；环境条件；推力器；电力系统；DP能力分析中图分类号：U674.3.02文献标识码：B文章编号：1005-9962(2010)01-0046-05Abstract:Thearticlediscussesthecompl

2、exrelationsofdifferentfactorsinthedesignofdynamicallypositionedvessels,includingenvironmentalconditions,configurationofthrusters,one-linediagramofelectricalsystem,capabilityanalysisofdynamicpositioningsystem,classificationnotationandfailuremodeandeffectsanalysis(FMEA),an

3、dalsoprovidesproceduresandprinciplesfordesignofdynamicallypositionedvessels.Keywords:dynamicpositioning;shipdesign;environmentalcondition;thruster;electricalsystem;DPcapabilityanalysis动力定位工程船设计技术研究50概述动力定位（DynamicPositioning，DP）船舶是指仅使用推力器的推力来保持其自身位置和艏向的船舶。DP技术诞生于1960~197

4、0年代世界油气开发快速发展时期，在钻井平台和工程船上得到应用。经过近50年的发展和提高，现今已是一门较成熟的技术。近年来我国已建或在建的DP船舶船型有：半潜钻井平台、海洋调查船、海洋监察船、综合科考船、钻井船、平台供应船、起重打捞船、起重铺管船、半潜船、救生船、布缆船、航标船、多功能工程船等。作为船舶总体设计者，在开发研制需要采用DP的新船型时，应如何着手开始工作，并处理好有关DP船舶中相互之间有着复杂的辨证关系的系统和设备的设计是至关重要的。因为，这是一项牵涉到包括船舶使命分析、环境条件调查、总体布置原则、设备能力估算、DP能力分析、

5、单故障模式确定及桨、机、电系统的合理匹配等多方面的多专业的研究工作。在经过了多型DP船舶的开发研究后，总结出了有关DP船舶设计的程序和原则，其DP船舶设计程序如图1所示。1DP系统设备等级分析国际海事组织（IMO）对DP规定了3种设备第一作者简介：缪燕华，女，高级工程师。1971年生。主要从事船舶电气设计研究工作。等级：1级、2级和3级。各国船级社据此制定了各自的等级和入级符号。DP设备等级分析环境条件分析推力器配置分析电力负荷及单线图分析DP能力分析DP船舶桨、机、电综合分析DP系统设备配置DP船舶FMEA分析DP船舶设计YNN图1D

6、P船舶设计程序中国船级社（CCS）规定了DP-1、DP-2、DP-3动力定位工程船设计技术研究53种入级附加标志，完全对应了IMO的3种设备等级。DP-1附加标志的船舶，可在规定的环境条件下自动保持船舶的位置和艏向并设有单独的集中手动船位控制和自动首向控制，无需冗余设计，即单个重要设备故障时不考虑保持其功能。DP-2附加标志的船舶，在出现单个故障（不包括1个舱室或几个舱室的损失）后可在规定的环境条件下在规定的作业范围内自动保持船舶的位置和艏向，其设计有冗余要求，但仅针对设备本身，故障设备可通过操作进行转换。DP-3附加标志的船舶，在出现

7、任一故障（包括由于失火或浸水造成1个舱室的完全损失）后可在规定的环境条件下在规定的作业范围内自动保持船舶的位置和艏向，其设计除了冗余要求之外，还要求进行舱室分开布置的设计，以应对由于失火或浸水造成的1个舱室的完全损失，实际上涉及到多个设备同时失效的情况。美国船级社（ABS）规定了DPS-0、DPS-1、DPS-2和DPS-3共4种入级附加标志。挪威船级社（DNV）规定了DYNPOS-T、DYNPOS-AUTS、DYNPOS-AUT、DYNPOS-AUTR、DYNPOS-AUTRO5种入级附加标志。IMO的DP系统船舶指南（113IMO/

8、IMOMSCcirc.645）中指出，对一特殊操作所要求的船舶的设备等级，应由船东和客户在位置丧失后果风险分析的基础上认可。另外，主管机关或沿岸国家可对该特殊操作的这些设备的等级作出决定。目前，DP船舶设计