12000DWT成品油船氣囊下水的力學計算

jimosea

如何保證船舶下水過程的安全萬無一失是現(xiàn)代造船工程中一個值得重點研究的課題。特別是在氣囊下水過程中氣囊規(guī)格和承載力的確定、氣囊在船底的布置、下水坡度的控制、以及外界力的施加等，都是下水過程中所必需要考慮的關(guān)鍵因素。從力學的角度并結(jié)合12,000DWT成品油船氣囊下水實例，較為全面地分析了氣囊下水整個過程中的受力情況，結(jié)果表明整個力學計算的過程是合理可行的。
關(guān)鍵詞：氣囊下水；中小型船廠；摩擦阻力；下水滑道

總長：LoA=134.85m   垂線間長：Lpp=126.00m
20世紀80年代初期，氣囊下水方法作為一種全新的重力式下水方式誕生，具有以下優(yōu)點：①因?qū)龅睾推碌赖囊筝^低，大大減少了船廠對下水過程的經(jīng)濟投資。②能夠減少船體在下水過程中的結(jié)構(gòu)受損。③具有較強的機動性和靈活性。而在各船廠特別是中小型船廠中得到了廣泛地應用。并隨著制造氣囊的技術(shù)和工藝水平的不斷提高，以及船廠下水工藝和設(shè)施的改進，氣囊下水所能承載的船舶噸位被不斷地刷新。但是，由于目前我們對氣囊下水的整個工藝過程的研究工作還是很缺乏，很多下水操作都缺乏有效的受力分析，而只是憑經(jīng)驗進行一些粗略的估算，致使不能保證船舶下水工程的絕對安全，給下水工藝過程造成了一定的隱患。本文總結(jié)并提出了一套氣囊下水工藝的計算方法，并結(jié)合某廠建
型寬：B=22m
型深：D=10.6m
吃水：T=7.50m
船體空船重量約為4000T,船體底部平直部分長度約為90m
2.下水條件簡介
(1)船臺距離下水滑道約80m,氣囊的主要任務就是將船體移動到下水坡道上，到了坡道上之后，等到漲潮，只要給船體施加一個很小的外界力，船舶就能自動下水。(2)船舶原先所處的位置是水泥地，其能承受的重量載荷也相對較大。而后是一段硬質(zhì)土壤地，其承受力重最載倚的能力相對較弱，但由于接觸面積大，在下水過程中肯定不會出現(xiàn)過大的變形。船舶的下水坡道表面為濕泥、下層是硬質(zhì)粘土地基通道，整個坡道向海中過渡緩慢，坡度約為2°,因而在船舶下水的過程中不必考慮船體的尾落和首落的危險情況。
造的12,000DWT海洋石油成品油船(空船重量約為
4,000T)的氣囊下水的實例，證明其計算方法的合理性。
一、與意下水過程簡介
三、船舶氣囊下水的力學計算
船舶氣囊下水是指船舶通過可充氣氣囊完成下水的技術(shù)方法，主要可分為以下幾個步驟：
1.氣囊的選用
(1)氣囊長度的確定
(1)將泄氣氣囊置于船底，然后充氣，使其將船體托起，拆墩，承載船體的所有重量；
選用氣囊是，嚴格參照<船舶上排、下水用氣囊>(GB/T3759-1996)標準和《船舶用氣囊上排、下水工藝要求》(CB/T3837-1998以及氣囊生產(chǎn)廠商所提供的有關(guān)氣囊的結(jié)構(gòu)尺寸、生產(chǎn)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等的說明，選取氣囊的規(guī)格。鑒于本船型寬B=22m,所以選取的氣囊的長度以22~24m為宜(本文計算中取氣囊長度L=20m)。
(2)絞車開始絞纜繩，通過滑輪組件慢慢的拖動船體，使之在氣囊上發(fā)生移動；
(3)當船首部的多個氣囊從船底脫離(以不能保證船底有20個氣囊時),絞車停止拉動，并控制船舶在靜止狀態(tài)；
(4)將這些氣囊放氣，并移到船尾部，充氣，使之能夠重新起到支撐船體的作用；
(2)氣囊個數(shù)的確定
根據(jù)經(jīng)驗，一般由以下兩個經(jīng)驗公式來控制：
(5)重新啟動絞車，重復以上的工藝過程，直到將船舶移動到較大坡度的坡道上；
x÷56
(6)撤離危險區(qū)人員，通知船上工作人員，待水深條件足夠時，下令砍纜和脫鉤使船舶自由滑入水中；
子型+05
(7)通過拖輪將船舶托靠到碼頭，收回所有氣囊，下水的整個過程結(jié)束。
其中：L一船長(m);N—氣囊個數(shù)(只);D—氣囊的直徑(m);
二、船體及下水條件簡介
根據(jù)這一經(jīng)驗公式，結(jié)合本船的船底平直部分長度L≈
1.船體主尺度