浮船塢臨時(shí)錨設(shè)備設(shè)計(jì)探討

張 瑩 程世明 崔宇濤（中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海200011）

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浮船塢臨時(shí)錨設(shè)備設(shè)計(jì)探討

張 瑩 程世明 崔宇濤
（中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海200011）

［摘 要］為設(shè)計(jì)浮船塢的臨時(shí)錨設(shè)備，研究其配置的相關(guān)規(guī)范，提出浮船塢的臨時(shí)錨設(shè)備配置特殊性，并對(duì)幾種方案進(jìn)行比較和改進(jìn)，為類似船型臨時(shí)錨設(shè)備的配置提供參考。

［關(guān)鍵詞］浮船塢；臨時(shí)錨設(shè)備；相關(guān)規(guī)范；設(shè)計(jì)探討

程世明（1989-），男，助理工程師，研究方向：船舶與海洋工程舾裝設(shè)計(jì)與研究。

崔宇濤（1985-），男，工程師，研究方向：船舶與海洋工程舾裝設(shè)計(jì)與研究。

引 言

浮船塢是一種能用于船舶檢修和船舶建造的浮式結(jié)構(gòu)物。同干船塢相比，具有機(jī)動(dòng)性好、對(duì)水位的變化適應(yīng)性強(qiáng)、不占土地和岸線等優(yōu)點(diǎn)［1］。

浮船塢機(jī)動(dòng)性好主要體現(xiàn)在可借助拖輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。若進(jìn)行遠(yuǎn)洋拖航則需配置臨時(shí)錨設(shè)備。本文旨在研究浮船塢這種非常規(guī)船舶臨時(shí)錨設(shè)備。

1 臨時(shí)錨設(shè)備配置的相關(guān)規(guī)范研究

對(duì)于拖船臨時(shí)錨設(shè)備的一般配置要求，相關(guān)規(guī)范要求和建議如下：

MSC/Circ.884《海上安全拖航導(dǎo)則》和中國船級(jí)社《海上拖航指南》2011中的要求幾乎一致：“除非由于被拖物的設(shè)計(jì)條件或?qū)嶋H不可能，被拖物上應(yīng)配備在惡劣氣象條件下可以固定被拖物的錨泊設(shè)備，并備有與之適應(yīng)的錨鏈或鋼絲繩，其布置應(yīng)便于在應(yīng)急狀態(tài)下由被拖物上的人員或登上被拖物的人員進(jìn)行拋錨［2-3］?！?/p>

從以上兩種規(guī)范的論述可以理解為：只要設(shè)計(jì)條件允許，被拖物均應(yīng)配置臨時(shí)錨設(shè)備。

GL Noble Denton 《海上運(yùn)輸指南》提出：為降低擱淺的風(fēng)險(xiǎn)，按傳統(tǒng)需配置臨時(shí)錨設(shè)備并提供指導(dǎo)性的布置方案。然而GL此規(guī)范也列舉了關(guān)于安全配置臨時(shí)錨設(shè)備的各種意見，如有意見認(rèn)為：不需要配置臨時(shí)錨設(shè)備，因?yàn)椋?/p>

（1）對(duì)大多數(shù)海洋拖船來說，在靠近陡峭的海岸時(shí)，水深將大大超過錨的有效使用深度。

（2）如果是無人拖航，在天氣不好的情況下登船對(duì)于船員可能造成危險(xiǎn)，且無法布設(shè)錨鏈。此時(shí)，一艘備用拖船將比錨更有效。

（3）在一些受到限制的區(qū)域（特別是有管線、電纜或海底設(shè)施的區(qū)域）禁止拋錨，即便是在應(yīng)急情況下。盡管GL規(guī)范曾就“配置臨時(shí)錨”提出若干反對(duì)意見，但最終還是要求配置臨時(shí)錨設(shè)備［5］。

圖1　雙塢墻U形整體式浮船塢

通過上述比較分析并結(jié)合浮船塢的布置條件，可見，為其配置臨時(shí)錨設(shè)備還是必要和可行的。

2 浮船塢臨時(shí)錨設(shè)備配置的特殊性

一般來說，為降低被拖物在拖航過程中，當(dāng)拖船失去機(jī)動(dòng)能力或拖索損壞時(shí)擱淺的風(fēng)險(xiǎn)，被拖物配備臨時(shí)錨設(shè)備。對(duì)浮船塢來說，當(dāng)拖航到服務(wù)海域后，再次調(diào)遣拖航的概率很小，臨時(shí)錨的利用率非常低。例如典型的雙塢墻U形整體式浮船塢［4］（如圖1所示）。

此類浮船塢由下浮體和兩側(cè)塢墻組成，其抬船甲板上除塢墩之外，在船舶進(jìn)出塢和落墩區(qū)域并無較大的障礙物影響船舶進(jìn)出。且因浮船塢旁經(jīng)常有船舶?？?，因此其塢體四周不能有較大的突出結(jié)構(gòu)物。故對(duì)于此類特殊的非自航浮船塢，其臨時(shí)錨設(shè)備在完成拖航后一般應(yīng)該拆除。因此，浮船塢臨時(shí)錨設(shè)備的配置應(yīng)遵循以下原則：

（1）系統(tǒng)布置應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，便于安裝和拆除；

（2）不配置錨機(jī)或絞車；

（3）所配置的拋錨裝置并不永久占用塢內(nèi)甲板面積；

（4）考慮進(jìn)塢船舶的停靠需要，舷側(cè)不允許有較大障礙物。

3 浮船塢臨時(shí)錨設(shè)備布置方案探討

3.1 GL推薦方式

GL提出一種臨時(shí)錨設(shè)備布置方案如下頁圖2所示。此種布錨方案將錨鏈平鋪在甲板上，錨存放在錨床上，不配置錨機(jī)，采用應(yīng)急釋放裝置拋錨。一旦拋錨后，將不使用本船的設(shè)備回收錨。

由此可見，應(yīng)急釋放裝置是整套臨時(shí)錨設(shè)備的關(guān)鍵，既能可靠固定錨，又能在需要時(shí)安全釋放錨。

圖2　GL推薦的臨時(shí)錨設(shè)備布置方案［5］

3.2 某浮船塢使用的方案

某浮船塢使用的臨時(shí)錨設(shè)備形式如下頁圖3所示。此種方案中錨通過錨床底部的支撐裝置及錨爪上的卡環(huán)將錨固定。其應(yīng)急釋放通過以下方式來實(shí)現(xiàn)：拋錨時(shí)，先拆除錨爪上的卡環(huán)，再敲擊錨床底部擋板裝置，使錨拋出。

采用此種拋錨方式時(shí)，整個(gè)錨的大部分質(zhì)量由錨底部擋板承受。在錨爪、錨桿和錨鏈處設(shè)置卡環(huán)或擋板以起到輔助固定的作用。錨的固定和拋錨裝置較為復(fù)雜，且可靠性一般。

3.3 改進(jìn)配置方案

為某浮船塢配置的臨時(shí)錨設(shè)備方案對(duì)前兩種方案進(jìn)行了改進(jìn)和細(xì)化，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）在每段錨鏈的折角處設(shè)置眼環(huán)，再在眼環(huán)上設(shè)置1根直徑較小的纖維繩并纏繞在錨鏈上，從而在錨釋放時(shí)起緩沖作用，降低錨和錨鏈的釋放速度，以防產(chǎn)生大的沖擊載荷。纖維繩的纏繞圈數(shù)和破斷負(fù)荷需根據(jù)錨重適當(dāng)選取，否則錨鏈和錨無法正常釋放或達(dá)不到緩沖作用。因此，纖維繩的破斷負(fù)荷選取、纏繞圈數(shù)確定及眼環(huán)的安全負(fù)荷選取，是保證錨能順利安全釋放的關(guān)鍵因素之一。

圖3　某浮船塢使用的臨時(shí)錨設(shè)備布置方案

（2）將錨床設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，并用槽鋼支撐，這樣安裝和拆除都非常方便。

（3）錨桿的端部設(shè)置2套系固鋼絲繩，1套通過纖維繩將錨與甲板上的索具螺旋扣固定；另1套直接用索具螺旋扣連接固定，起到保險(xiǎn)作用，從而增強(qiáng)安全性。需要拋錨時(shí)，先釋放起保險(xiǎn)作用的鋼絲繩，接著解開纏繞的纖維索。

圖4為臨時(shí)錨設(shè)備的布置方案圖。

圖4　臨時(shí)錨設(shè)備布置方案

（4）本方案中所使用的零部件皆為標(biāo)準(zhǔn)件，易于獲取且成本低廉。

上述方案需要操作人員提前了解設(shè)備情況和釋放流程。因沒有采用錨機(jī)，一定程度上節(jié)約了成本，但是一旦拋錨后回收不便。綜合衡量浮船塢的特殊性等各種因素，采用此種非常規(guī)布置方式可以被船東和船級(jí)社接受。

4 結(jié) 論

浮船塢的工作特殊性，使其臨時(shí)錨設(shè)備的設(shè)計(jì)既要滿足相關(guān)規(guī)范又要特殊考慮。本文闡述了臨時(shí)錨相關(guān)規(guī)范的要求以及浮船塢對(duì)臨時(shí)錨配置的限制，并論述了幾種浮船塢臨時(shí)錨設(shè)備布置方案的特點(diǎn)。當(dāng)然，浮船塢臨時(shí)錨的配置方式可根據(jù)浮船塢上特有的設(shè)備和結(jié)構(gòu)件靈活配置。本文也可為相似船型臨時(shí)錨設(shè)備的設(shè)計(jì)提供參考。

［參考文獻(xiàn)］

［1］ 藍(lán)孝治. 浮船塢概述［J］.船舶設(shè)計(jì)通訊，1993 ，78： 1-2.

［2］ 中國船級(jí)社.海上拖航指南［S］. 2011：12-13.

［3］ IMO. MSC/Circ.884, Guidelines for Safe Ocean Towing ［S］. 1998.

［4］ 王京齊，張緯康. 船舶維修的海上浮動(dòng)平臺(tái)——浮船塢簡(jiǎn)介［J］.中國修船，2004（5）： 27-29.

［5］ GL. Guidelines for Marine Transportations ［S］. 2010：115-117.

Design of temporary anchor equipment for fl oating dock

ZHANG Ying CHENG Shi-ming CUI Yu-tao
(Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)

Abstract:In order to design the temporary anchor equipment for a floating dock, this paper studies the relevant rules and specifications to propose the arrangement specialty. It also compares several plans to make an improvement and provide reference for the arrangement of the temporary anchor equipment on the similar ships.

Keywords:floating dock; temporary anchor equipment; relevant rules and specifications; study and discussion

［作者簡(jiǎn)介］張 瑩（1982-），女，工程師，研究方向：船舶與海洋工程舾裝設(shè)計(jì)與研究。

［收稿日期］2015-05-26；［修回日期］2015-08-03

［中圖分類號(hào)］U664.4

［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A

［文章編號(hào)］1001-9855（2016）01-0087-05