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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(gè)值得重點(diǎn)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(xué)的角度并結(jié)合12,000DWT成品油船氣囊下水實(shí)例,較為全面地分析了氣囊下水整個(gè)過程中的受力情況,結(jié)果表明整個(gè)力學(xué)計(jì)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(zhǎng):LoA=134.85m 垂線間長(zhǎng):Lpp=126.00m
20世紀(jì)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(diǎn):①因?qū)?chǎng)地和坡道的要求較低,大大減少了船廠對(duì)下水過程的經(jīng)濟(jì)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(qiáng)的機(jī)動(dòng)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(yīng)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(jìn),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(duì)氣囊下水的整個(gè)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(yàn)進(jìn)行一些粗略的估算,致使不能保證船舶下水工程的絕對(duì)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(jì)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(zhǎng)度約為90m
2.下水條件簡(jiǎn)介
(1)船臺(tái)距離下水滑道約80m,氣囊的主要任務(wù)就是將船體移動(dòng)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(gè)很小的外界力,船舶就能自動(dòng)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(duì)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(duì)較弱,但由于接觸面積大,在下水過程中肯定不會(huì)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(gè)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(xiǎn)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(shí)例,證明其計(jì)算方法的合理性。
一、與意下水過程簡(jiǎn)介
三、船舶氣囊下水的力學(xué)計(jì)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(gè)步驟:
1.氣囊的選用
(1)氣囊長(zhǎng)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(yán)格參照<船舶上排、下水用氣囊>(GB/T3759-1996)標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)度以22~24m為宜(本文計(jì)算中取氣囊長(zhǎng)度L=20m)。
(2)絞車開始絞纜繩,通過滑輪組件慢慢的拖動(dòng)船體,使之在氣囊上發(fā)生移動(dòng);
(3)當(dāng)船首部的多個(gè)氣囊從船底脫離(以不能保證船底有20個(gè)氣囊時(shí)),絞車停止拉動(dòng),并控制船舶在靜止?fàn)顟B(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(gè)數(shù)的確定
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般由以下兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來控制:
(5)重新啟動(dòng)絞車,重復(fù)以上的工藝過程,直到將船舶移動(dòng)到較大坡度的坡道上;
x÷56
(6)撤離危險(xiǎn)區(qū)人員,通知船上工作人員,待水深條件足夠時(shí),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(gè)過程結(jié)束。
其中:L一船長(zhǎng)(m);N—?dú)饽覀€(gè)數(shù)(只);D—?dú)饽业闹睆?m);
二、船體及下水條件簡(jiǎn)介
根據(jù)這一經(jīng)驗(yàn)公式,結(jié)合本船的船底平直部分長(zhǎng)度L≈
1.船體主尺度
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