青島永泰長(zhǎng)榮V形底船利用氣囊上排應(yīng)用實(shí)例

jimosea

2008年初 , 在非洲某國(guó) , 由我方技術(shù)人員和專業(yè)人員協(xié)助外方 , 成功實(shí)施了利用氣囊上排技術(shù)將兩艘 V形底船拉上海灘 , 使在沒(méi)有船臺(tái)滑道和船塢的情況下對(duì)兩艘船進(jìn)行全面維修成為現(xiàn)實(shí)。船舶氣囊上、下排就是用一定數(shù)量的氣囊將船體托起 , 使船體離開(kāi)地面一定高度后 , 在外力的牽引下隨著氣囊的滾動(dòng)而移動(dòng) , 以達(dá)到船舶上排、下水的目的。該項(xiàng)技術(shù)始于 20世紀(jì) 70年代 , 首先在國(guó)外開(kāi)始使用 , 我國(guó)于 20世紀(jì) 80年代初開(kāi)始研制開(kāi)發(fā) , 但主要是用于新造小型平底船的下水 , 對(duì)于 V形底船基本未涉及。這次兩艘船的氣囊上排 , 是我們多年來(lái)對(duì) V 形底船氣囊上、下排技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究所取得的成果的又一成功應(yīng)用 , 獲得了外方的高度贊譽(yù) , 同時(shí)也標(biāo)志著小型 V 形底船氣囊上、下排技術(shù)已趨于成熟。
這次是對(duì)該兩艘船此次上排實(shí)施過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。不涉及計(jì)算內(nèi)容


2 上排準(zhǔn)備
2. 1 技術(shù)準(zhǔn)備
上排技術(shù)準(zhǔn)備主要包括 :
①氣囊承載力的計(jì)算和氣囊規(guī)格數(shù)量的確定 ;
②氣囊上排船體穩(wěn)性的校核 ;
③上排牽引力的計(jì)算和牽引設(shè)備、鋼纜的確定 ;
④艉部托架的設(shè)計(jì)制作 ;
⑤其它設(shè)備、工具、材料準(zhǔn)備 ;
⑥上排過(guò)程的技術(shù)策劃。


2. 2 實(shí)施準(zhǔn)備
2. 2. 1 上排場(chǎng)地的選定及施工氣囊上排是一種因地制宜、因陋就簡(jiǎn)的上排方法 , 不需要滑道等復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)施 , 上排場(chǎng)地的選擇具有很大的靈活性 , 場(chǎng)地修建工程簡(jiǎn)易、工期短。此次選擇場(chǎng)地時(shí) , 考慮當(dāng)?shù)睾Ｓ蛉觑L(fēng)浪都很大 ,岸邊沙灘異常陡峭 , 外海均不具備上排條件 , 最終選定港內(nèi)的一處垃圾場(chǎng)為上排場(chǎng)地 , 按永久場(chǎng)地修建。這次上排的目的是對(duì)兩艘船進(jìn)行全面修理 , 上
排后的修理工程量較大。為了保證船在修理期間的安全 , 在兩船上排后的修理區(qū)各鋪設(shè)計(jì)了 1塊混凝土硬化區(qū) , 硬化層厚度 20 cm。修理區(qū)長(zhǎng)度 30 m,其后面是一條寬 11 m的馬路 , 受場(chǎng)地長(zhǎng)度的限制 ,牽引船上排的卷?yè)P(yáng)機(jī)布置在馬路的另一側(cè) , 卷?yè)P(yáng)機(jī)用混凝土基礎(chǔ)固定。氣囊上排坡度一般要求在1∶10～1∶30, 而要靠船自重下排坡度應(yīng)大于 1∶22。
根據(jù)馬路寬度和高程 ( 3. 8 m )、當(dāng)?shù)刈畲蟪备?/font>(1. 79 m) , 并考慮小坡度有利于修理工作等因素 ,在一般要求范圍內(nèi)確定修理區(qū)坡度為 1∶20, 該坡度與場(chǎng)地處高潮垠以下的沙灘坡度接近。 從最高潮垠到最低潮垠的坡度基本采用海浪自然形成的沙灘 , 避免水下基礎(chǔ)工程 , 上排前對(duì)沙灘局部凹坑用沙包進(jìn)行了修整 , 以便于氣囊的滾動(dòng)。
2. 2. 2 上排時(shí)間的確定
氣囊上排對(duì)上排的具體時(shí)間要求一般并不嚴(yán)格 , 但在一些特殊的場(chǎng)地條件下 , 也會(huì)有一定的時(shí)間要求。此次上排場(chǎng)地的有效上排區(qū)域內(nèi) , 在 0. 02m潮位有礁石突出 , 該船尾吃水 1. 22 m, 顯然船要通過(guò)礁石至少需要 1. 24 m的潮水。另外 , 從船離開(kāi)碼頭進(jìn)入上排區(qū)域 , 到完成船定位約需 1. 5 h,上排開(kāi)始到坐墩就位約需 3. 5 h。從安全考慮 , 全部上排工作盡量不在夜間進(jìn)行 , 這就形成了選定上排時(shí)間的決定條件 : 至少 1. 24 m的潮水 , 高潮位在天亮后 2 h到天黑前 4 h之間 , 上排工作從高潮位前 1. 5 h開(kāi)始。查當(dāng)?shù)爻毕泶_定了兩船的上排時(shí)間 : 第一條船于 2006年 2月 4日 , 上午 8∶54高潮 1. 37 m, 7∶20全體參加上排的人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始工作 ; 第二條船于 2006年 2月 9日 , 下午 15∶14高潮 1. 29 m, 13∶00開(kāi)始工作。
2. 2. 3 堵漏木楔處理
由于兩船多年失修 , 船體有幾十處銹蝕穿孔 ,使用了許多堵漏木楔 , 有的木楔伸出船外達(dá) 8 cm。考慮木楔可能刺破氣囊 , 預(yù)先在水下將木楔頭部切
除 , 保留約 1 cm, 并用布包扎頭部 , 當(dāng)氣囊滾到木楔處時(shí)就能將木楔頂出 , 即使沒(méi)有頂出也不會(huì)損壞氣囊。上排時(shí)在船上備有汽油抽水機(jī)兩臺(tái) , 以防船體大量進(jìn)水。
2. 2. 4 氣囊壓力試驗(yàn)
氣囊為橡膠制品 , 易老化 , 使用前必須進(jìn)行壓力試驗(yàn)?？紤]氣囊已放置了一段時(shí)間 , 可能已存在老化 , 未按氣囊出廠標(biāo)定壓力試驗(yàn) , 只按實(shí)際需要的上排理論工作壓力的 1. 5倍試驗(yàn) , 保持壓力 5min。檢查無(wú)漏氣現(xiàn)象 , 能滿足上排的使用要求。
3 上排實(shí)施
3. 1 安裝托架
由于該型船為雙機(jī)雙槳 , 兩條軸系影響氣囊的承載力和滾動(dòng) , 在艉部設(shè)有軸系保護(hù)托架。上排前將托架安裝到位 , 可靠固定。
3. 2 預(yù)布?xì)饽?br /> 氣囊上排時(shí) , 隨著船的前移 , 要不斷在船下布入氣囊。為了減少在船出水前的布?xì)饽夜ぷ髁?, 此次上排前 , 在船首、船中、船尾分別預(yù)先布置了 4只氣囊 , 其中船首連續(xù)布了 2只。在船體中部預(yù)布氣囊的目的是在必要時(shí)提供支撐力 , 保證船的離地高度在 30 cm左右。船尾預(yù)布?xì)饽业哪康氖潜匾獣r(shí)調(diào)整船的縱傾不大于坡度 , 防止船尾觸地。船首氣囊布在龍骨與地面夾角處間距為 10 cm的位置 , 該位置若偏向船首充氣后氣囊會(huì)自動(dòng)向船首方向滾動(dòng) , 偏向船尾則氣囊會(huì)在充氣時(shí)向側(cè)面移動(dòng) , 嚴(yán)重時(shí)會(huì)從一側(cè)沖出。
3. 3 上排前船的定位
設(shè)計(jì)定位方式時(shí)充分利用了現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境和設(shè)施 , 在船首接近擱淺位置時(shí) , 用 4根定位纜繩控制調(diào)整船的位置 , 使船與預(yù)先標(biāo)定的上排縱線一致。定位纜繩一端固定在船上兩舷前后 4個(gè)系纜柱上 , 另一端左舷兩纜固定在岸上的兩個(gè)樹(shù)樁 , 右舷前纜固定在當(dāng)?shù)貪O碼頭的系纜樁 , 右舷后纜固定于拋在水中的漁用錨。
3. 4 上排時(shí)的指揮與人員分工
氣囊上排是一項(xiàng)協(xié)調(diào)性要求很強(qiáng)的群體作業(yè) ,必須統(tǒng)一指揮 , 密切配合。本次上排的人員分工如下。
指揮員 1人 : 負(fù)責(zé)整個(gè)上排作業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)指揮 ,指揮船的移動(dòng)、氣囊的布置、氣囊充氣、氣囊收回等。指揮員工作位置在船的側(cè)前方。
定位指揮員 1人、定位員 4人 : 負(fù)責(zé)在船移動(dòng)過(guò)程中保持船的方向。定位指揮員工作位置在船上駕駛臺(tái) , 定位員工作位置在船上系纜柱處 , 每纜 1人。
卷?yè)P(yáng)機(jī)操縱員 1人、排纜員 1人 : 按指揮員發(fā)布的命令控制卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引船前進(jìn)或后退 , 觀察卷?yè)P(yáng)機(jī)實(shí)際牽引力。
充氣員 4人、兩舷聯(lián)絡(luò)員 1人 : 按指揮員發(fā)布的命令對(duì)指定的氣囊充氣放氣、檢查并報(bào)告各氣囊工作壓力。
布囊組共 12人 : 按指揮員發(fā)布的命令在指定位置布入氣囊或收回指定的氣囊。
其他人員 : 安全巡檢員 1 人 , 現(xiàn)場(chǎng)警戒員 2人 , 船上備用抽水機(jī)操縱員 2人 , 拋起錨摩托船駕駛員 1人 , 拋起錨 1人 , 翻譯人員 2名。
3. 5 上排時(shí)氣囊的間距控制
上排時(shí)氣囊的間距一般要求是最小間距時(shí)氣囊互不影響滾動(dòng) , 最大間距時(shí)承重氣囊有足夠的承載力。此次上排設(shè)計(jì)氣囊理論間距為 3 m, 大于氣囊的半周長(zhǎng) (1. 9 m) , 氣囊互不影響滾動(dòng)。3 m間距能保證船下同時(shí)有 6只氣囊承重 , 經(jīng)理論計(jì)算其中任意一個(gè)氣囊損壞時(shí)仍有足夠的承載力。實(shí)際操作過(guò)程船體的抬升高度、每只氣囊的壓力均在變化 ,氣囊的間距視船體狀態(tài)作了適當(dāng)調(diào)整 , 配合氣囊壓力的調(diào)整保持船的縱傾基本不變。
4 上排過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施
4. 1 船體橫傾的解決措施
上排過(guò)程中由于兩只承重氣囊均偏向左舷 , 致使船體出現(xiàn)嚴(yán)重右傾 , 此時(shí)如果退下去重新布囊 ,由于潮水的原因當(dāng)天的上排計(jì)劃只能取消。外方人員本來(lái)就對(duì)氣囊上排持懷疑態(tài)度 , 現(xiàn)場(chǎng)各界人士很多 , 取消當(dāng)天的計(jì)劃將使外方認(rèn)為上排失敗了 , 造成不良影響。此外 , 船體堵漏木楔已被氣囊頂出 ,船體有進(jìn)水的危險(xiǎn) , 必須一次上排成功。為此 , 緊急采取了在兩個(gè)承重氣囊前后適當(dāng)位置各加入 1只氣囊 , 充氣承重后將兩只偏斜氣囊中的一只放氣 ,使其不承重 , 適當(dāng)修正船體的右傾現(xiàn)象繼續(xù)上排。隨著船體的前移 , 船下承重氣囊增多 , 船體就自然扶正了?？紤]需要給船體提供足夠的支撐力 , 仍保留一只偏斜的氣囊。
4. 2 船體偏移的解決措施
在上排過(guò)程中 , 出現(xiàn)了船體偏離預(yù)定上排縱線的問(wèn)題 , 這個(gè)問(wèn)題一般由海浪、風(fēng)、布囊時(shí)氣囊縱線與船體縱線不垂直等因素引起。修正時(shí)在船首有意布置一個(gè)縱線與船體縱線不垂直的氣囊。隨著船的前移 , 船體回到預(yù)定的上排縱線位置。注意修正時(shí)氣囊角度偏差不要太大 , 布囊時(shí)目測(cè)有偏差就行 , 過(guò)大的偏差會(huì)造成修正過(guò)度 , 當(dāng)一只氣囊不能修正到位時(shí)可用下一只氣囊繼續(xù)修正。
4. 3 船首觸地的處理措施
船首觸地時(shí)有兩種處理方法 , 當(dāng)船首沒(méi)有合適位置布入氣囊時(shí) , 提高靠近船首的氣囊壓力 , 將船首抬起 ; 當(dāng)船首有布入氣囊的位置時(shí)布入氣囊充氣抬高船首。新布入的氣囊和已有氣囊的間距不能小于規(guī)定的影響氣囊滾動(dòng)的最小間距。
5 上排后船的支撐
根據(jù)該船上排船墩設(shè)計(jì)方案 , 共有 7個(gè)龍骨墩支撐點(diǎn)和 3組抱墩支撐點(diǎn)。由于船體換板工程量較大 , 為便于工作 , 需要船中部龍骨墩的高度不小于60 cm。為保證舵系的拆裝 , 要求舵葉下部與地面的距離不小于 80 cm。從安全考慮 , 船體抬升高度越小越安全。根據(jù)以上條件可計(jì)算出每個(gè)支撐點(diǎn)的高度 , 據(jù)此準(zhǔn)備相應(yīng)的龍骨墩和抱墩。船移動(dòng)到預(yù)定修理位置后 , 檢查船下氣囊位置 , 在影響布墩的氣囊附近另布入氣囊 , 將影響布墩的氣囊換掉。調(diào)整氣囊壓力 , 在各龍骨墩位置布上龍骨墩。逐漸降低各氣囊壓力 , 使船體龍骨和龍骨墩剛好接觸 , 個(gè)別龍骨墩不接觸時(shí)用木楔調(diào)整龍骨墩高度。檢查調(diào)整船的橫傾。在指定位置加上抱墩。降低氣囊壓力使船體與船墩完全接觸承重。加固抱墩 , 完成上排工作。

此次利用國(guó)內(nèi)氣囊上排技術(shù)在國(guó)外成功實(shí)施兩艘 V形底船氣囊上排 , 再次證明船舶氣囊上下排技術(shù)是一種可靠的簡(jiǎn)易上下排技術(shù) , 同時(shí)也為修船業(yè)向國(guó)外擴(kuò)展探索了一條新的途徑。