“世越号”沉船打捞工程中的船首起吊计算分析

"世越号"沉船打捞工程是由交通运输部上海打捞局承担的一项整体打捞吨位、打捞难度均属世界前列的大型综合打捞工程。工程中并未采用沉船扳正后再起吊出水这一常规整体打捞方式,而是人性化地提出并成功应用了钢梁托底的整体抬吊打捞方案,并创造性地通过浮吊船起吊沉船船首,解决了在沉船下方安装托底钢梁这一打捞方案中的关键性难题。为了对船首起吊这一独特的吊装作业方案设计进行充分的科学论证,需要对其进行合理、精细、全面的计算分析。论文主要介绍了"世越号"沉船打捞工程中的船首起吊作业的静态分析和水动力动态分析方法,得出相应的起吊吊力、船舶运动等相关数据;并与实际作业结果进行对比分析,对分析方法的合理性进行验证。

“世越号”沉船打捞中综合海洋测绘技术的应用

韩国"世越号"沉船打捞于2015年8月开展,打捞方案的制定和实施均需要海洋测绘技术的支持,尤其是水下穿钢梁施工,对水下定位精度要求极高。详细介绍了整个打捞施工过程中应用的海洋测绘技术,主要包括沉船水下三维姿态探测、沉船周边地形地貌地质调查、海洋环境监测、水上水下导航定位以及沉船起浮姿态监测等。通过一系列的技术创新,促进了打捞施工的顺利进行,为"世越号"打捞出水提供了重要的技术保证,开创了综合海洋测绘技术在重大救助打捞领域的系统作业模式。

“世越号”整体打捞起浮过程中沉船状态监测

韩国世越号沉船打捞是举世瞩目的大工程,上海打捞局应韩方要求制定了托底钢梁整体起浮的人性化打捞方案,起浮过程中的状态监测显得尤为重要。文章首先介绍了沉船打捞起浮方案,在此基础上提出了状态监测方法,主要包括船体状态监测系统和托底钢梁倾斜监测系统两部分,详细描述了两个监测系统的实施和初值标定方法。船体状态监测技术与钢梁倾斜监测技术在沉船起浮过程中发挥了重要作用,文章重点分析了艏向Heading、纵倾Pitch和横倾Roll的监测结果,并展示了钢梁倾斜监测软件界面。该技术的应用保障了打捞工程的安全顺利进行,并为今后类似工程提供了重要经验。

“世越号”打捞工程的设计与实施

"世越号"打捞工程举世瞩目,是上海打捞局迄今完成的难度最大、耗时最长、投入船舶设备和人力资源最多的一项打捞工程。工程中创新使用了专用抽油吸头、内置气囊、橡胶浮筒、托底钢梁、水下开沟犁、带升沉补偿的钢绞线液压提升系统、沉船整体SPMT滚卸上岸等新技术、新工艺、新设计,可为今后同类工程提供借鉴。对"世越号"打捞的设计和施工中相关问题进行较为详细的介绍。

“世越号”双驳抬吊方案设计

"世越号"的打捞采用双驳抬吊的方案,成功地将沉没于44米水深的"世越号"从海底提升至出水13.5米位置,为后续的沉船成功上半潜船创造了条件。同时为应对该施工海域水深和海况条件,在每一套提升系统当中创造性地加入400吨的升沉补偿缓冲油缸。对整个"世越号"双驳船抬吊施工要点进行阐释,为以后类似的打捞工程提供借鉴作用。

重力锚在“世越号”打捞中的应用

2017年3月22日,沉没1 077天的"世越号"在上海打捞局590天的紧张施工下缓缓浮出水面,一时举世瞩目。以侧卧的姿态从44米深水中整体打捞重达万吨的沉船被称为世界打捞史上的奇迹。由于"世越号"打捞现场海底泥质坚硬,普通的抓力锚很难提供上百吨的锚抓力,因此根据实际海底地质情况和理论计算,我们设计了钢筋混凝土重力锚,在实际施工过程中该重力锚提供了200吨以上的锚抓力,为"世越号"打捞的顺利推进提供了很好的助力。

“世越号”沉船SPMT滚装上岸设计与施工

"世越号"打捞工程举世瞩目,整体打捞重量刷新了世界纪录。上海打捞局凭借先进的管理理念、精干的人力资源、精良的装备和精湛的技术成功完成打捞,赢得了国际社会和韩国政府及民众的赞誉。"世越号"滚装上岸是工程的最后一步。上海打捞局将SPMT方法首次成功应用于沉船的滚装上岸,克服了沉船重量和重心不确定、沉船结构稳定性差和轨道间隙余量小等困难,创造了世界SPMT运输的最新纪录:一次使用最多小车(600轴),运输货物重量最大(17 000吨)。这标志着整个"世越号"打捞工程圆满结束,也证明了使用SPMT滚装方式将沉船转移上岸是一种高效可靠的方式,尤其对重量分布不均匀和重心不确定的大型复杂结构物的运输十分有效,其经验可供类似工程参考。

“世越号”打捞工程沉船重量分析与计算

"世越号"打捞工程是由交通运输部上海打捞局承担的一项大型国际打捞工程,整个工程时间长、要求高、难度大,科学合理的技术方案设计是工程成功的可靠保障。沉船重量的计算分析作为其中关键一环,为技术方案设计提供科学依据。根据有限的沉船已知数据,结合打捞过程中沉船的不同状态,通过对沉船的各个重量及浮力分项进行分析、调查及合理假设,完成沉船几种典型关键工况下的重量计算分析,并与实际测量值进行对比,为以后类似的沉船重量计算提供参考。

世越号起吊姿态敏感性分析与方案选择

韩国世越号打捞是世界上首次利用托底钢梁原状态整体起吊难船出水的工程。客滚难船装载的货物容易在沉没后发生移位,上层建筑长时间沉没海底后发生泥沙淤积导致难以准确估计整船的重量重心及浮力浮心的位置。利用水池模型试验和数值计算两种方法分别对大型浮吊船单臂架打捞法和双驳船抬吊打捞法进行了难船姿态受重心位置偏移的敏感性分析。水池模型试验中发现,用大型浮吊船单臂架打捞法,世越号的姿态受其重心位置偏移非常敏感,容易发生侧翻;而用双驳船抬吊打捞法,世越号的姿态受其重心位置的影响非常有限,难船和抬浮驳船都可以保持一个较好的姿态。对比水池模型试验的结果,由于难以计及托底钢梁的翘动和滑动现象,数值计算中得到的难船起吊姿态值偏小。双驳船抬吊打捞法被选为打捞世越号的施工方案,其对难船重心位置偏移不敏感的特性得到了现场实证。这个特点为世越号的成功打捞出水起到了关键作用。

客轮运营重大安全风险评估与管理——基于“4·16”韩国世越号沉船事故的分析

经济的高速发展和收入的显著提升促进了大众对于多样化出行方式例如客轮旅行的需求。与此同时,近年来国内外频繁发生的客轮沉没事件也不断敲响安全警钟。采用层次分析法(AHP)和事故致因理论构建客轮沉船风险评价模型,从船舶自身因素、人为因素、通航环境因素和管理因素四方面研究分析了客轮沉船事故的基本特点,并运用客轮沉船风险评价模型对“4·16韩国世越号”客轮沉船事故进行剖析,在此基础上提出防控此类安全事故的策略建议。

“世越号”打捞用橡胶浮筒水下安装方法

分析橡胶浮筒在"世越号"打捞工程中的应用,通过对橡胶浮筒的工作原理、构造及浮力计算等方面的介绍,以及橡胶浮筒水下安装过程和使用方法的探讨,形成沉船打捞用橡胶浮筒的水下安装方法。

ADCP在韩国“世越号”沉船打捞中的应用

传统直读式海流仪只能定点测量某一深度的海流情况,且因为内部构造的原因,导致其测量精度低、工作稳定性差、长途运输容易损坏。ADCP采用多普勒声学原理,可以测量整个观测垂线上各层的流速流向,设备使用方便、观测精度高。结合韩国"世越号"沉船打捞工程,介绍了ADCP的工作原理和功能特性,对比了直读式海流仪的不足。ADCP通过ADCP在实际打捞作业中的应用,分析了"世越号"沉船海域的海流分布规律。

半潜船改装及起浮“世越号”稳性校核

"世越号"客船沉没于韩国全罗南道珍岛郡附近海域,当地天气多变,水深达到45米,打捞作业环境恶劣,为安全把"世越号"从海底打捞出水,首创双抬浮驳提升、半潜船起浮出水打捞方案。由于沉船侧倾在起浮过程中无法提供足够的稳性,根据半潜船静水力曲线计算结果提出半潜船改装方案。通过GHS专用软件模拟半潜船起浮"世越号"完整过程,不仅对半潜船稳性进行校核,对实际起浮作业也可以起到指导作用。

“世越号”客轮事故人为因素分析及船员软素质培养的思考

所谓软素质在水运领域指业务技能素质以外的其他素质,主要包括心理素质和道德品质等。航运业的安全很大程度上由船员素质决定,而船员软素质在应急状态下往往表现得比技能素质更为重要。本文对韩国籍"世越号"客轮事故人为因素进行透彻的分析,并由此从船舶、航运公司、船员培训机构和主管机关的管理环节提出了对船员软素质培养的建议,为船员整个职业生涯综合素质的培养实施全程闭环管理提供参考。

“世越号”打捞工程水下围网设计及安装工艺

在"世越号"打捞工程中,为保护沉船原姿态和失踪者遗体,上海打捞局提出了一系列人性化的作业方案,其中在打捞工程中首次设计并成功应用模块化安装的水下安全围网,大大提高了作业效率,及时有效的防止了失踪者遗体或遗物的流失。

液压吊力缓冲系统在“世越号”打捞工程中的作用评估

为降低起吊钢丝绳内峰值拉力,实现复杂海况下利用双驳船抬吊打捞"世越号",设计液压吊力缓冲系统,并评估其应用于双驳船打捞工程中的作用.以三个船体(双驳船、"世越号")为研究对象,分别用模拟计算及模型试验方法研究其在不同提升高度及不同海况下的耦合运动特性.模拟计算采用边界元法,计算出多体水动力特性参数,并建立整体耦合响应计算模型.利用模型试验结果对水动力特性参数进行矫正,获得非常准确的整体耦合响应计算模型.基于该模型进行静态和动态时域的计算,并对比有、无液压吊力缓冲系统两种情况下的结果.比较结果表明:模拟计算结果与水池模型试验结果吻合度较高,该数值模型具有较高可靠性;液压吊力缓冲系统可使静态吊力分布更均匀,降低最大动态吊力,可达到在"世越号"打捞工程中的设计作用.

“世越号”提升阶段双抬浮驳船系泊动力的计算

"世越号"是利用水面双驳船作为基础用安装在驳船上的液压提升系统打捞出水的沉船。在"世越号"被提升离开海底后,三条船的环境载荷都由两条驳船的系泊系统承担。两条驳船平行布置在"世越号"两侧,距离较近,有较强的多体水动力耦合效应。计算三条船的总环境载荷并不是单条驳船环境载荷的简单叠加。在"世越号"打捞工程设计阶段,进行了大量水池模型试验。应用试验结果,建立了含有矫正系数的多体耦合运动计算模型。用矫正的多体耦合运动计算模型算出的船舶运动与水池模型试验结果吻合度很高。应用矫正的多体耦合运动计算模型以及准静态系泊系统计算模型对整个"世越号"打捞系统进行时域计算,得到的系泊缆动态拉力与模型试验结果和现场实测值吻合得比较好,稍有保守。这套系泊力计算方法对于设计出的系泊系统是偏保守的,在设计阶段是比较合理的。

“世越号”打捞工程抬浮驳的锚泊系统试验

2017年4月10日，随着韩国“世越号”在木浦港码头整体滚卸上岸，这一举世瞩目的沉船打捞工程终于划上圆满句号。整个工程历时之长、难度之大、投入力量之多、作业任务之重，业界罕见，以侧卧姿态从44米深水中整体打捞重达万吨的沉船被称为打捞史上新的奇迹。沉船附近底质坚硬，普通的钢板锚难以保证上百吨的锚抓力，因此，根据实勘地质和水文条件，设计了钢筋混凝土重力锚，并通过试验验证其抓力，确保“世越号”沉船的成功起浮。

沉船打捞带缓冲补偿的液压同步提升系统研究

受空间、环境和沉船吨位大的限制,浮筒抬浮打捞和浮吊打捞等传统工艺已经无法满足大吨位沉船打捞的需求.为了突破这一施工技术的瓶颈,提出了一种适用于大吨位沉船打捞的液压同步提升系统,实现了大吨位沉船的整体打捞.此外,针对沉船打捞过程中,抬浮驳船受波浪上下起伏影响而导致打捞载荷不稳定的现象,提出了一种配套使用的缓冲补偿系统,实现了打捞载荷的均衡,并减少了摇晃振动.同时,为了监视和调整水下沉船的姿态,又设计了一套托梁水平监测系统.最终,所提出的液压同步提升系统成功应用于韩国客轮"世越号"沉船整体打捞工程中,证明了所提方法的有效性与可行性.

橡胶顶升气囊在水下工程中的应用

2017年3月22日,在韩国珍岛海域,交通运输部上海打捞局经过590天的艰苦奋战,在这一天成功将沉没1077天的"世越号"成功打捞上岸。在"世越号"打捞工程中,最艰难的工程为难船钢梁的穿引工作,为了探索有效的钢梁穿引方法,打捞人员进行了不懈的尝试和探索。探索中积累的很多经验值得探索和讨论。其中一个尝试为利用2只Φ3.5m x 9m助浮气囊置于船底进行海底顶升试验。经过精心的准备和尝试,在橡胶气囊充气达到3bar压力,高压气囊成功将难船船尾顶起20cm以上,验证了高压气囊在水下施工中能够起到一定的作用,产生一定的价值。本文从应用原理方面分析了这次试验,对橡胶气囊顶升方法在难船打捞工程中的应用进行了探讨和思考。