錨機(jī)輔助船舶縱向滑道下水工藝探討

譚新東，任文藝，張 瑾

（泰州口岸船舶有限公司，江蘇泰州 225321）

0 引言

船舶在縱向滑道船臺(tái)下水時(shí)，船舶應(yīng)在入水離開滑道全浮后盡快停止下來，尤其是不能讓船舶飄移到長江主航道，從而減少對(duì)長江水面航道的影響，便于海事局在船舶縱向下水時(shí)設(shè)置封閉航道的區(qū)域，以加強(qiáng)航道的管理[1]。

由于船舶種類及噸位的不同，我們以口岸船廠多艘船舶錨機(jī)輔助下水為例，對(duì)錨機(jī)輔助船舶止動(dòng)的問題進(jìn)行分析研究[1-2]。

1 錨的分類與抓力

1.1 錨的配置情況與抓力系數(shù)

從表1可以看出，公司使用的錨的主要型式有斯貝克錨、AC-14錨、波爾錨、霍爾錨。

錨的抓力與錨的質(zhì)量和抓力系數(shù)有直接的關(guān)系，常用的錨的抓力系數(shù)如表2所示。

下面以10 000 DWT重吊船為例，計(jì)算波爾錨的抓力（抓力為錨的重量乘以抓力系數(shù)）。

表1 船舶錨的配置情況

表2 錨的抓力系數(shù)

1.2 錨鏈的拉力對(duì)錨機(jī)的影響

錨鏈纏繞在錨機(jī)的卷筒上，當(dāng)錨機(jī)的最大剎車力大于錨鏈的拉力時(shí)，錨機(jī)則不會(huì)發(fā)生傾倒或者損壞，錨鏈的拉力近似等于錨的抓力。下面以27 000 DWT多用途船和64 000 DWT散貨船來評(píng)判錨機(jī)是否安全，錨機(jī)剎車力與錨鏈拉力對(duì)比表如3所示。

表3 錨機(jī)剎車力與錨鏈拉力

從表3可以看出，27 000 DWT多用途船和64 000 DWT散貨船的錨鏈拉力均小于錨機(jī)的最大剎車力，錨機(jī)是安全的。

2 拋錨時(shí)機(jī)與流程

2.1 拋錨時(shí)機(jī)

建造船臺(tái)時(shí)，船臺(tái)水下滑道區(qū)域使用木樁對(duì)水下地基進(jìn)行了加固。為了避免拋錨時(shí)錨與木樁鉤在一起發(fā)生意外事故，拋錨區(qū)域應(yīng)該選定在非滑道水下區(qū)域，下水前應(yīng)該在滑道末端水面上設(shè)置明顯的警示浮標(biāo)，告知拋錨人員必須在下水船舶船首劃過滑道末端后再拋錨。

圖1 滑道末端警示浮標(biāo)設(shè)置圖

根據(jù)公司的實(shí)際情況，船舶下水時(shí)拋錨的時(shí)機(jī)應(yīng)該選定在下水船舶船首滑過滑道末端（警示浮標(biāo)）后。

2.2 拋錨和收錨流程

船舶下水時(shí)，船舶首部配置兩臺(tái)錨機(jī)實(shí)現(xiàn)拋錨與收錨。在下水過程中共需拋兩只錨，拋錨與收錨主要流程如下[3-4]：

1）下水前船首2只錨懸掛在距首部水尺5 m處。

2）船舶敲墩下水。

3）指揮人員待下水船舶船首滑過滑道末端后（即船首滑過警示浮標(biāo)后），發(fā)出拋?zhàn)笙襄^的指令。

4）左舷錨機(jī)操作人員聽到指令后拋?zhàn)笙襄^，此時(shí)左錨機(jī)剎車全部打開。

5）指揮人員發(fā)出拋右舷錨的指令。待指揮人員發(fā)出拋?zhàn)笙襄^的指令后，立即發(fā)出拋右舷錨的指令。

6）右舷錨機(jī)操作人員聽到指令后拋右舷錨，此時(shí)右錨機(jī)剎車全部打開（左右舷錨機(jī)拋錨時(shí)序相差約5 s）。

7）每根錨鏈下放的長度限制在3節(jié)（82.5 m）,當(dāng)錨鏈下放至2.5節(jié)（68.75 m），放錨人員手工操作錨機(jī)將錨鏈?zhǔn)站o，約到3節(jié)時(shí)下放停止（1節(jié)=27.5 m）。

8）當(dāng)下水船舶停止后，利用錨機(jī)收錨，兩只錨不需要同時(shí)收。下水船舶逐漸向拋錨處移動(dòng)，當(dāng)船舶與錨接近垂直時(shí)，錨被起出水面并固定在錨穴（或錨臺(tái)）處。

船舶下水前，公司需要對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，要求相關(guān)人員熟悉整個(gè)錨機(jī)輔助的下水流程和要點(diǎn)（錨機(jī)操作人員需根據(jù)單船錨機(jī)配置情況進(jìn)行專門培訓(xùn)）。

3 錨機(jī)的安裝時(shí)機(jī)

根據(jù)船舶下水時(shí)船上需配置2只錨的要求，每只錨需要配置一臺(tái)錨機(jī)以實(shí)現(xiàn)收錨與放錨，因此船舶下水時(shí)需要配置2臺(tái)錨機(jī)[5]。

錨機(jī)必須在船舶下水前安裝和調(diào)試到位，可選在以下兩個(gè)時(shí)機(jī)進(jìn)行安裝和調(diào)試。

1）第一時(shí)機(jī)在總組階段進(jìn)行安裝。

如果在總組階段進(jìn)行安裝，帶來的影響是：（1）首部圖紙的下發(fā)時(shí)間必須提前；（2）錨機(jī)必須提前到廠；（3）錨機(jī)基座和錨機(jī)需提前安裝到艏樓分段上，這樣做的目的是節(jié)省船臺(tái)設(shè)備調(diào)試時(shí)間。

2）第二時(shí)機(jī)在船臺(tái)階段進(jìn)行安裝和調(diào)試。

如果在船臺(tái)階段進(jìn)行安裝和調(diào)試，船臺(tái)時(shí)間將會(huì)比較緊。

以上2個(gè)時(shí)機(jī)可供選擇，具體錨機(jī)在哪個(gè)階段進(jìn)行安裝和調(diào)試，需要根據(jù)供圖計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃來安排。

4 掣鏈器的安裝

掣鏈器的安裝是一個(gè)復(fù)雜的過程，在錨和錨鏈安裝后，通過不斷地修割和調(diào)整，掣鏈器將達(dá)到最佳狀態(tài)[5]。其安裝調(diào)整需要較長時(shí)間，下水前估計(jì)不可能調(diào)到最佳狀態(tài)。因此，初步方案是在船舶下水前，先將掣鏈器調(diào)到一個(gè)大概的位置狀態(tài)，然后使用臨時(shí)肘板將掣鏈器焊接固定好。

5 錨機(jī)液壓泵站及液壓系統(tǒng)的安裝

目前船舶上使用的錨機(jī)主要分為電液式和電動(dòng)式2種，其中電液式錨機(jī)安裝比較復(fù)雜。

如果錨機(jī)采用電液式，需要配置液壓泵站，在船舶下水前，需要將連接錨機(jī)液壓泵站和錨機(jī)液壓馬達(dá)的壓力油管、回油管、泄油管安裝完畢，并做好各配件的清洗工作，使其達(dá)到NAS（National Aerospace Standard，液壓油污染程度標(biāo)準(zhǔn)）9級(jí)的要求，因此需在分段舾裝階段將相關(guān)管道安裝好。如果相關(guān)管道的安裝時(shí)間有限，下水前可以臨時(shí)使用干凈軟管代替鋼質(zhì)管道（每根軟管長度約15 m，每臺(tái)錨機(jī)需配3根），考慮不同的接口，需設(shè)計(jì)軟管接口集配器。

如果錨機(jī)采用電動(dòng)式，則只需安裝電控箱。

6 錨機(jī)供電技術(shù)

船舶下水時(shí)，在船舶上臨時(shí)設(shè)置發(fā)電機(jī)對(duì)錨機(jī)進(jìn)行供電，臨時(shí)發(fā)電機(jī)可以布置在靠近首部的貨艙內(nèi)。

公司明年下水船舶錨機(jī)功率統(tǒng)計(jì)表如表4所示。

表4 公司明年下水船舶錨機(jī)功率統(tǒng)計(jì)表

在船舶下水前，必須使用臨時(shí)發(fā)電機(jī)對(duì)錨機(jī)進(jìn)行供電和調(diào)試。可從拆船廠采購廢舊船舶的整套應(yīng)急發(fā)電機(jī)作為臨時(shí)發(fā)電機(jī)，回廠后制作成集成模塊，包含應(yīng)急發(fā)電機(jī)、油箱、控制面板。根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)信息，建議采購功率為120 kW～150 kW的應(yīng)急發(fā)電機(jī)。

7 船舶縱向下水沖程計(jì)算軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)船舶縱向下水理論且基于逐步漸次法[1]，運(yùn)用VB6.0軟件編制了《船舶縱向下水沖程計(jì)算軟件》，同時(shí)應(yīng)用Activex技術(shù)和VBA技術(shù)建立VB與Excel應(yīng)用對(duì)象之間的通信聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的自動(dòng)導(dǎo)出。編制的《船舶縱向下水沖程計(jì)算軟件》主界面如圖2所示。

圖2 《船舶縱向下水沖程計(jì)算軟件》主界面

船舶縱向下水沖程計(jì)算軟件主要根據(jù)船舶參數(shù)、錨參數(shù)和計(jì)算控制等實(shí)現(xiàn)船舶沖程的軟件化計(jì)算，從而便于海事局在船舶縱向下水時(shí)設(shè)置封閉航道的區(qū)域，以加強(qiáng)航道的管理。

8 實(shí)例下水計(jì)算

下面以64 000 DWT散貨船為例，分析船舶在不拋錨、拋單錨和拋雙錨的情況下對(duì)沖程的計(jì)算影響。

8.1 船舶縱向下水基本參數(shù)

64 000DWT散貨船下水相關(guān)參數(shù)如表5所示。

8.2 拋錨數(shù)量對(duì)沖程的影響

64 000DWT散貨船在不拋錨、拋單錨和拋雙錨的情況下，沖程計(jì)算結(jié)果如表6所示。

從表6可以看出，在不拋錨的情況下，64 000 DWT散貨船沖程高達(dá)908 m，船舶可能飄移到長江主航道，從而發(fā)生船舶碰撞的意外事故。在拋單錨的情況下，64 000 DWT散貨船沖程為488 m，比不拋錨減少380 m，從而可以看出拋錨對(duì)于減小沖程具有積極的意義。在拋雙錨的情況下，沖程為448 m，比拋雙錨減少40 m。從安全性的角度考慮，拋雙錨時(shí)，當(dāng)一只錨鏈斷裂或失效，另一只錨也能起作用，只是沖程比拋雙錨多40 m。

表5 64 000 DWT散貨船下水參數(shù)

表6 匯總結(jié)果

9 結(jié)束語

通過上述對(duì)錨機(jī)輔助下水技術(shù)方案的研究與分析，在船舶縱向滑道下水過程中拋雙錨，并使用錨機(jī)實(shí)現(xiàn)拋錨與收錨制動(dòng)船舶的技術(shù)是可行的，該方案是可靠的。希望此工藝對(duì)兄弟船廠下水作業(yè)起到借鑒作用。