半潛駁結構設計特點

摘 要：在隨著海工市場的日益壯大，半潛船作為裝運大件海工設施的特種船舶，得到一些船東的重視。本文就半潛駁的結構設計特點作一些概述。

關鍵詞：半潛駁；水壓頭；深艙

The structural Characteristics of Semi-submersible Ship

ZHANG Yunhui

( Guangdong Marine Engineering Consultants Surveyors Corporation， Guangzhou 510235 )

Abstract: As a kind of conveyance for ocean engineering， semi-submersible ship is paid more and more attention in the growing ocean engineering market. This article describes the structural characteristics of semi-submersible ship.

Key words: Semi-submersible ship; Water pressure; Deep tank

1 引言

在船舶市場不景氣的環境下，海工市場日益壯大，成為船舶市場上的新亮點。而半潛船作為裝運大件海工設施的特種船舶，得到一些船東的重視。自航半潛船使用靈活、快捷，但自航半潛船技術門檻高，建造周期長，投入成本大。而半潛駁作為半潛船的一種，建造周期短，投入成本小，船東可根據項目需要裝運的貨物的尺寸和重量，來選擇主尺度合適的半潛駁，以實現最大的經濟性和便利性。

2 半潛船定義

半潛船：系指有較大開敞露天載貨甲板，首部或尾部有較高上層建筑或甲板室或浮箱，

在裝卸貨物作業過程中呈半潛狀態的船舶。

半潛狀態：系指舉升甲板被水淹沒，僅依賴上層建筑或甲板室或浮箱提供儲備浮力的狀態。

舉升甲板：系指承載貨物并在裝卸貨物作業過程中被水淹沒的開敞露天甲板。

最大沉深：系指半潛作業狀態下允許下潛到的最大吃水。

半潛駁通常設一層安全甲板和一層頂甲板。安全甲板和頂甲板在整個上層建筑或甲板室或浮箱內是連續的，且安全甲板在壓載艙區域為水密的。

3 半潛船結構強度要求

3.1 縱向強度

① 半潛船應按CCS規范要求，計算總縱強度。

② 半潛船總縱強度計算的工況應包括半潛船典型的作業工況，其中應含有假定期望的最危險作業工況。

3.2 橫向強度

1 ) 半潛船應對整個船長范圍內典型橫向結構進行橫向強度校核。

2 ) 半潛船橫向強度計算的工況應包括半潛船典型的作業工況，其中應含有假定期望的最危險作業工況。

3 ) 半潛船橫向強度校核，應考慮下述載荷的作用：

① 半潛船的自重；

② 被運輸物件的最大重量；

③ 特定吃水下的外部靜水壓力；

④ 相應于特定吃水下，且半潛船舉起被運輸物件最大重量時，均布壓載水的內部靜水壓力。

4）半潛船橫向強度計算的彎曲許用應力為170/K，N/mm2，彎曲許用應力為95/K，N/mm2，任何點合成應力的許用應力為180/K，N/mm2（K為材料系數）。

3.3 局部強度

1 ) 液艙水壓頭：對板材，取為板材下緣至液艙頂的垂直距離，或至溢流管頂垂直距離的一半，取大者。對骨材，取為骨材跨距中點至液艙頂的垂直距離，或至溢流管頂垂直距離的一半，取大者。

2 ) 壓載水艙水壓頭：水壓頭還應不小于最大壓差水頭高。

最大壓差水頭高系指半潛船在工作沉浮過程中，船體結構某處所承受的內外最大水面差所形成的水頭高。

3 ) 空艙和隔離空艙水壓頭：對板材，取為板材下緣至最大吃水線的垂直距離。對骨材，取為骨材跨距中點至最大吃水線的垂直距離。

4 ) 對采用壓縮空氣排壓載水的壓載艙，取與壓縮空氣的最大壓力相當的水壓頭。

4 半潛駁結構設計注意要點

1 ) 半潛駁通常裝運的貨物比較大且不規則，為滿足裝貨要求，其主尺度一般不滿足CCS規范總縱強度的計算條件。應采用直接計算來確定其縱向強度。

2 ) 對設計用于遮蔽航區或港內作業的非自航的半潛駁，其作業狀態下的總縱強度中的載荷和計算工況可以按照CCS《浮船塢入級規范》中的相關要求計算。

3 ) 根據半潛駁的作業特點，對典型橫向結構進行橫向強度校核時。建議對所有的艙都按照一艙滿，一艙空的載荷工況進行校核。

4 ) 根據半潛駁的作業特點，當半潛駁即將潛至最大沉深或準備上浮時，船舶浮態的變化，可能會導致船體局部承受更大的水壓頭。建議在計算局部強度時，設計結構留一定的余量，所留余量多少應根據船東的實際操作情況，或咨詢審圖驗船師確定。

5 ) 半潛駁壓載水艙結構需按深艙要求進行校核，應注意深艙校核的計算系數大于半潛船的要求。建議將壓載水艙的空氣管（溢流管）優化布置，空氣管穿過安全甲板760 mm后，彎出甲板室或浮箱外，不向上穿過頂甲板，以避免因溢流管頂過高，造成結構浪費。

5 結束語

半潛船因其獨特的作業方式，其結構應根據船東的需要、貨物的尺寸和重量、深潛作業狀態、船舶主尺度和提供儲備浮力的上層建筑尺寸，進行優化設計，減輕空船重量，增加載重量，實現最大的經濟效益。

參考文獻

[1] 中國船級社， 鋼質海船入級規范(2009)，[M].北京:人民交通出版社， 2009

[2] 中國船級社， 浮船塢入級規范(2009).[M].北京:人民交通出版社， 2009