為保證38萬噸級散貨船船體分段安全拖帶,特對其拖帶的相關(guān)事項及可行性作如下論證。
1.分段船體技術(shù)參數(shù)
為說明方便,將三段船體自尾依次編號為一總段、二總段和三總段。
分段號 | 長度(m) | 寬度(m) | 重心高度(m) | 重量(t) |
一總段 | 28.9 | 65 | 14.157 | 3774.65 |
二總段 | 25.0 | 65 | 14.581 | 3625.82 |
三總段 | 28.9 | 65 | 14.019 | 3373.01 |
注:船體重量含端部封閉用鋼材重量在內(nèi)。
2.船體拖帶中的穩(wěn)性
1) 核算假設(shè)
由于被拖船體段位于船舶的平行中體部位,為簡化計算,將各段船體視為箱型體,由此產(chǎn)生的計算誤差在允許范圍內(nèi)。
考慮到船體各分段的寬度遠(yuǎn)大于其長度,以及船體橫截面的形狀,擬采用橫向拖帶方式,因此僅核算與拖航呈90o方向上的穩(wěn)性情況。
2) 核算狀態(tài)
由于在三個船體段中第二總段最短,因此只要該段船體穩(wěn)性滿足要求,其它兩段的穩(wěn)性會優(yōu)于此段。本核算僅對第二總段船體穩(wěn)性狀態(tài)予以核算。
3)壓載方案
考慮到如下原因,擬定的壓載方案為固體壓載,數(shù)量為500t鋼材布置于艙底。
·減少拖航中的受風(fēng)面積;
·避免船體搖蕩過程中船底暴露于水面以上;
·有利于改善船體大傾角穩(wěn)性;
·有利于拖帶作業(yè)。
4)船舶初穩(wěn)性
壓載后的船舶吃水由壓載前的2.229m約增至2.529m,重心高度則由壓載前的14.581m減至13.014m。
由于船體吃水的變化,此時的橫穩(wěn)心距基線高度為21.859m,則相應(yīng)的初穩(wěn)性高度為8.845m,符合相關(guān)規(guī)范的要求。
5)船舶大傾角穩(wěn)性
經(jīng)計算可知,雖然船艙內(nèi)具有一定數(shù)量的固定壓載物,但由于吃水較小,船舶傾斜約10o時一側(cè)船底即露出水面,傾角大于該角度時的船舶大傾角穩(wěn)性難以滿足相關(guān)規(guī)范的要求。
3.拖帶時機的選擇
由于船體無動力空載拖帶,水線下船體深度小,水線上受風(fēng)面積大,易受外部環(huán)境影響,因此選擇良好天氣進(jìn)行拖帶作業(yè)以防止船舶產(chǎn)生過大傾角,是保證拖帶安全的重要環(huán)節(jié)。移船過程中,應(yīng)根據(jù)氣象預(yù)報,風(fēng)力宜控制在3級以下。在此天氣條件下船體正橫受風(fēng)所產(chǎn)生的橫傾角,按相關(guān)規(guī)范計算將不超過2o。
4.端部水密封板的設(shè)置
1) 端部水密封板設(shè)置高度所考慮的因素
·船體正浮狀態(tài)下的吃水;
·船舶初穩(wěn)性所適用的角度范圍延伸至10o;
·蒲氏風(fēng)力3級時海浪的影響;
·不可預(yù)見海況所需要的裕度。
2) 端部水密封板設(shè)置高度
在壓載狀態(tài)條件下船舶吃水為2.259m,而船舶傾斜10o時一側(cè)吃水增量為2.204m,則此時一舷吃水為4.733m。蒲氏風(fēng)力3級時浪高取0.8m,則入水一舷吃水為5.533m。在考慮應(yīng)對意外情況時的安全裕量后,擬將端部水密封板高度設(shè)置為6.00m。
5.拖航方案的擬定
1) 擬定拖航方案應(yīng)考慮的主要因素
·預(yù)計的海況及氣象條件;
·航線的地理條件;
·拖船和被拖船的拖帶阻力;
·拖船和被拖船的穩(wěn)性狀態(tài);
·拖船組之間的協(xié)調(diào)能力;
·拖帶及頂推位置對拖頂作業(yè)的影響。
2)拖輪數(shù)量及馬力
·前部及兩側(cè)各使用一條拖輪;
·拖輪為3000hp。
每艘拖輪產(chǎn)生的拖帶力按15t計,經(jīng)近似計算,拖帶過程中拖輪與被拖船體產(chǎn)生的總阻力遠(yuǎn)小于拖輪的拖力。
3)系纜柱數(shù)量及位置
在拖帶方向的每一側(cè)設(shè)5個纜樁作為拖輪傍拖的首尾纜及倒纜,和拖輪尾拖的龍須纜樁,其拉力按30t計。尾拖纜柱兩根,位于船體重心之下;傍拖纜柱共10根,兩側(cè)對稱分布,纜繩位置盡量低些,以便減小拖輪拖帶過程中的存在的橫向力矩。
6.結(jié)論
綜上所述,各分段船體拖帶方案是安全可行的。在拖帶過程中,需要嚴(yán)格按預(yù)定方案操作,拖帶的安全性是可以得到保障的。
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