浮船塢壓載水艙容積的計算方法

謝 禮 福

（上海佳豪船舶工程設計股份有限公司，上海 201612）

0 引 言

在浮船塢設計中，壓載水艙容積的確定是關系浮船塢設計成敗的關鍵因素之一。如果艙容設計過小，將影響塢的使用功能；反之又會大大提高整塢的報價，失去市場競爭力。壓載水艙容積的確定是一項比較繁復的工作，為此在研究了影響壓載水艙容積的因素后提出了一種簡單、有效的方法來確定壓載水艙的容積。

1 影響壓載水艙容積的因素

1) 壓載水艙必須能容納足以使該塢下沉到最大設計沉深所需要的壓載水量；

2) 壓載水艙的容積必須考慮最大沉深工況浮箱甲板下氣墊所占據(jù)的空間；

3) 必須考慮空塢重量估算的誤差，一旦空塢重量估輕了，就要增加壓載水總量，以確保浮船塢能夠下沉到最大設計沉深[1]；

4) 由于浮船塢重量布置不均，在最大沉深工況下必須調(diào)整各壓載水艙的液位高低，確保該塢在最大沉深工況下能處于所要求的浮態(tài)；因此壓載水艙的容積還應包含液位調(diào)整所需要的空間。

2 確定適當?shù)膲狠d水艙容積

1) 由于浮船塢的長、寬、最大沉深等數(shù)據(jù)是根據(jù)進塢船的需求確定的，一般視為不可變量；通過調(diào)整浮箱甲板和安全甲板高度來改變壓載水艙的容積；然而，調(diào)整浮箱甲板的高度更為有效；

2) 基于總布置圖 、橫剖面圖、沉浮曲線（初步），可正確求得最大沉深工況浮箱甲板下氣墊所占據(jù)的容積；

3) 鑒于在空塢重量分布中，鋼材占絕大部分，且塢的線型比較簡單，浮船塢的空塢重量誤差一般控制在4%以內(nèi)，甚至還可以更精確些；

4) 在布置中盡可能將設備左右、首尾對稱設置；同時還可以利用可移動設備（如頂甲板上的起重機、引船小車等）的定位來減小不平衡力矩的影響，以解決浮船塢重量分布不均。通常在最大沉深工況下，塢墻內(nèi)壓載水液面與安全甲板的距離控制在0.5m左右，能滿足不平衡力矩調(diào)載的需求。

3 壓載水艙容積的動態(tài)計算方法

計算方法見圖1。

圖1 計算框圖

圖中在壓載水艙容積評估中可以直接讀出最大沉深工況下壓載水液面與安全甲板的距離，如果該數(shù)據(jù)小于0.5m，表明壓載水艙容積有可能不夠；可以修改輸入數(shù)據(jù)，直到獲得可以接受的結(jié)果。

如果用戶要求更改浮船塢的主尺度，也可以通過圖1對壓載水艙容積進行評估，以求得主尺度更改后合適的壓載水艙容積。

調(diào)整輸入數(shù)據(jù)必須考慮：

1) 修船工況浮箱甲板與最大沉深工況頂甲板的干舷[2]應該滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求；

2) 最大沉深工況塢墩以上吃水數(shù)據(jù)應滿足設計要求；

3) 修船工況下壓載水艙內(nèi)應有足夠的可調(diào)節(jié)水量。

用上述方法對一艘舉力26000t修船塢的數(shù)據(jù)[3]按圖1進行運算，可獲得優(yōu)化船型，其造價比原船型節(jié)省10%以上。對下水塢，由于浮箱甲板高度要滿足接駁的需求，浮箱甲板較高、壓載水艙的容積有較大的富裕。對一艘舉力30000t下水塢的數(shù)據(jù)按圖1進行運算，適當改變工作吃水與最大沉深數(shù)據(jù)，優(yōu)化船型比原船的舉力提高了15%以上。

4 結(jié) 語

對如何確定浮船塢壓載水艙容積作了論述，并介紹了一種動態(tài)的解決方法。希望能與從事該船型設計與研究的同仁們作進一步探討，以提高浮船塢的設計水平。

[1] 中國船級社. 浮船塢入級規(guī)范[S]. 2009.

[2] 桂滿海. 半潛船總體性能設計[J]. 上海造船，2011, (2): 15-17.

[3] 蔣浩福. 萬噸級浮船塢設計概況[J]. 船舶設計通訊，總第89期.