多用途工作船拖曳設備的選擇和布置

張瑪

摘 要：本文介紹了對多用途工作船主要拖曳設備的選擇和布置上的理解。

關鍵詞：拖曳設備；多用途工作船；選擇；布置

中圖分類號：U667 文獻標識碼：A

1 前言

隨著海上石油和天然氣資源開發的迅速發展，作為為相應的海洋工程提供各種服務的多用途工作船也得到了很大的發展。由于海上拖帶作業十分頻繁，諸如各種非自航海洋工程作業船舶的拖帶、海洋平臺的調遣以及海洋工程裝置的拖帶等，因此拖曳功能就成為了多用途工作船的三大重要功能（拖曳、起拋錨和供應）之一。拖曳設備的選擇和布置，對充分發揮拖曳設備的功能和保證拖曳設備使用的安全性具有非常重要的意義。

2 拖曳設備概述

多用途工作船的拖曳設備，主要由主拖纜機、主拖纜、拖纜擋樁、拖曳限位裝置、拖纜舷側限位器、液壓鯊魚鉗擋纜樁、尾滾筒構成如圖1所示。一般多用途工作船采用尾拖布置，以便充分發揮船舶的牽引力，有利于海上長距離拖帶作業。

3 拖纜機的選擇與布置

多用途工作船海上拖航一般不推薦使用普通拖纜絞車或拖鉤裝置，應使用自動拖纜絞車作為主拖纜機。多用途工作船的主拖纜機（如圖2所示），應具有雙容纜卷筒，高低布置，上卷筒作為拖曳卷筒，下卷筒作拋起錨作業并兼拖曳作業，必要時兩端各帶錨鏈輪一只。在海浪的影響下，多用途工作船拖帶時主拖纜受到沖擊負荷，因此主拖纜機應具有恒張力拖帶功能。當主拖纜的張力超過允許值時，主拖纜機的滾筒釋放出主拖纜以免過分繃緊，甚至拉斷；當主拖纜的張力過小時，主拖纜機自動收緊主拖纜以免過分松弛。

為了安全使用，拖纜機在制動、拖曳與回收拖纜操作時，應在任何情況下（包括正常動力源發生故障時）能從駕駛室應急釋放拖纜。

圖2 液壓拖曳絞車圖

根據CCS《鋼質海船入級與建造》規范要求，主拖纜機通常應位于船長中點后方5%～10%的船長范圍內，在各種裝載狀態下，其位置均不應在拖船重心縱向位置之前，并應置于盡可能低的位置，以使拖船在正常工作時的橫傾力矩減少到最小。

多用途工作船的另一重要功能是海上供應，尾部通常兼作載貨用途，因此主拖纜機應盡可能的布置在主甲板上靠近船長中點后方符合規范要求的位置，以增大載貨區域。

4 拖纜擋樁的選型和布置

拖纜擋樁布置在主拖纜機后部一到兩檔肋位之間，正對滾筒中心。拖纜擋樁設置成井字形，兩垂直擋柱的內側凈間距不大于主拖纜機卷筒長度，以使在任何拖曳情況下拖纜的左右擺動處于卷筒長度范圍內，從而保證主拖纜機安全收放主拖纜。

5 拖曳限位裝置的選型和布置

拖曳限位裝置是由中縱線處的限位眼板組件，通過兩根橫向斜拉鋼索與舷側兩個眼板連接而成，如圖3所示。拖曳限位裝置的選型，主要是對限位眼板的選型。由于限位眼板位于尾部載貨區域，其選型將影響貨物的擺放，因此建議采用螺栓連接形式，如圖4所示。這樣的形式既保證了不妨礙裝貨，而且還方便更換維修。

圖3 拖曳限位裝置

圖4 限位眼板

拖曳限位裝置應布置在“限位眼板—鯊魚鉗”距離與“限位眼板—擋樁”距離比約為2：1的位置。液壓鯊魚鉗擋纜樁與拖纜擋樁間有幾十米的距離，如果主拖纜處于自由狀態擺動會很大，拖曳限位眼板布置在液壓鯊魚鉗擋纜樁與拖纜擋樁之間接近中間的位置能有效的減少主拖纜的擺動。設置在2：1的位置是由于拖曳限位裝置對主拖纜有較好限位作用，避免拖曳時纜繩的向上和左右擺動。當拖船轉向時，主拖纜從尾部滑向舷側到拖纜舷側限位器處，拖曳限位裝置起到保護其后兩側的設備，如圖5所示。

圖5 拖曳眼板及限位器受力圖

6 拖纜舷側限位器的布置

拖纜舷側限位器安裝在擋貨欄桿上，具體位置由圖5所示受力夾角進行定位。拖纜舷側限位器的作用是當主拖纜從尾部滑向舷側時，保護尾部載貨區域的設備及建筑，并使船舶獲得一個按其相反方向轉動的力矩。

7 液壓鯊魚鉗擋纜樁的布置

多用途工作船尾部不建議安裝傳統形式的擋纜柱，推薦安裝液壓鯊魚鉗擋纜樁，如圖6所示。液壓鯊魚鉗擋纜樁是具有上端止跳裝置升降式的直立樁，安全工作負荷可達500 kN。液壓鯊魚鉗擋纜樁主要用于快速固定拖至主甲板上被拖物的拖纜或錨鏈，以便作業人員安全地進行拖曳連接作業。

圖6 液壓鯊魚鉗擋纜樁

8 尾滾筒的布置

尾滾筒布置在船尾部，其作用是主拖纜通過時滾筒轉動，從而避免主拖纜與船尾部摩擦而破壞船體和拖纜。

9 拖索具的配置

一套完整的拖索具通常應由主拖纜、短纜、三角板、連接卸扣、龍須纜（ 鏈） 及回收纜組成。主拖纜在船上至少要有兩根，其中一根備用。主拖纜和備用主拖纜，采用鍍鋅鋼絲繩。雖然規范上沒有對纜芯采用硬質鋼芯還是麻芯做出硬性規定，但從實際使用角度建議采用纜芯為硬質鋼芯。由于主拖纜承受的拉力至少在50 t以上，浸潤在麻芯里的潤滑油在拖帶過程中會很快被擠干，在海水的浸泡下容易腐爛。拖纜同其他拖索具的連接端不應使用人工插接嵌入法，建議使用船級社認可的重量較輕的合金鋼閉式澆鑄接頭，如圖7所示。

圖7 合金鋼閉式澆鑄接頭

10 結束語

在此前，筆者拜讀過多篇關于拖曳設備的文章。很遺憾的是文章都是圍繞相關規范介紹傳統的拖曳設備，而對已廣泛應用的新型多用途工作船上的拖曳設備缺少詳實的介紹。本文敘述了筆者對多用途工作船上采用的新型主要拖曳設備在使用選擇和布置上的理解，供同行們借鑒，以期推動我國海洋工程裝備的發展。

參考文獻

[1]中國船舶工業總公司.船舶設計實用手冊——舾裝分冊[M].北京：國防工

業出版社，1999 .