浮船塢壓載水艙容積的計(jì)算方法

2012-09-27 08:31:24謝禮福

船舶與海洋工程 2012年2期

謝禮福

（上海佳豪船舶工程設(shè)計(jì)股份有限公司，上海 201612）

0 引言

在浮船塢設(shè)計(jì)中，壓載水艙容積的確定是關(guān)系浮船塢設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵因素之一。如果艙容設(shè)計(jì)過(guò)小，將影響塢的使用功能；反之又會(huì)大大提高整塢的報(bào)價(jià)，失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。壓載水艙容積的確定是一項(xiàng)比較繁復(fù)的工作，為此在研究了影響壓載水艙容積的因素后提出了一種簡(jiǎn)單、有效的方法來(lái)確定壓載水艙的容積。

1 影響壓載水艙容積的因素

1) 壓載水艙必須能容納足以使該塢下沉到最大設(shè)計(jì)沉深所需要的壓載水量；

2) 壓載水艙的容積必須考慮最大沉深工況浮箱甲板下氣墊所占據(jù)的空間；

3) 必須考慮空塢重量估算的誤差，一旦空塢重量估輕了，就要增加壓載水總量，以確保浮船塢能夠下沉到最大設(shè)計(jì)沉深[1]；

4) 由于浮船塢重量布置不均，在最大沉深工況下必須調(diào)整各壓載水艙的液位高低，確保該塢在最大沉深工況下能處于所要求的浮態(tài)；因此壓載水艙的容積還應(yīng)包含液位調(diào)整所需要的空間。

2 確定適當(dāng)?shù)膲狠d水艙容積

1) 由于浮船塢的長(zhǎng)、寬、最大沉深等數(shù)據(jù)是根據(jù)進(jìn)塢船的需求確定的，一般視為不可變量；通過(guò)調(diào)整浮箱甲板和安全甲板高度來(lái)改變壓載水艙的容積；然而，調(diào)整浮箱甲板的高度更為有效；

2) 基于總布置圖、橫剖面圖、沉浮曲線（初步），可正確求得最大沉深工況浮箱甲板下氣墊所占據(jù)的容積；

3) 鑒于在空塢重量分布中，鋼材占絕大部分，且塢的線型比較簡(jiǎn)單，浮船塢的空塢重量誤差一般控制在4%以內(nèi)，甚至還可以更精確些；

4) 在布置中盡可能將設(shè)備左右、首尾對(duì)稱設(shè)置；同時(shí)還可以利用可移動(dòng)設(shè)備（如頂甲板上的起重機(jī)、引船小車(chē)等）的定位來(lái)減小不平衡力矩的影響，以解決浮船塢重量分布不均。通常在最大沉深工況下，塢墻內(nèi)壓載水液面與安全甲板的距離控制在0.5m左右，能滿足不平衡力矩調(diào)載的需求。

3 壓載水艙容積的動(dòng)態(tài)計(jì)算方法

計(jì)算方法見(jiàn)圖1。

圖1 計(jì)算框圖

圖中在壓載水艙容積評(píng)估中可以直接讀出最大沉深工況下壓載水液面與安全甲板的距離，如果該數(shù)據(jù)小于0.5m，表明壓載水艙容積有可能不夠；可以修改輸入數(shù)據(jù)，直到獲得可以接受的結(jié)果。

如果用戶要求更改浮船塢的主尺度，也可以通過(guò)圖1對(duì)壓載水艙容積進(jìn)行評(píng)估，以求得主尺度更改后合適的壓載水艙容積。

調(diào)整輸入數(shù)據(jù)必須考慮：

1) 修船工況浮箱甲板與最大沉深工況頂甲板的干舷[2]應(yīng)該滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求；

2) 最大沉深工況塢墩以上吃水?dāng)?shù)據(jù)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；

3) 修船工況下壓載水艙內(nèi)應(yīng)有足夠的可調(diào)節(jié)水量。

用上述方法對(duì)一艘舉力26000t修船塢的數(shù)據(jù)[3]按圖1進(jìn)行運(yùn)算，可獲得優(yōu)化船型，其造價(jià)比原船型節(jié)省10%以上。對(duì)下水塢，由于浮箱甲板高度要滿足接駁的需求，浮箱甲板較高、壓載水艙的容積有較大的富裕。對(duì)一艘舉力30000t下水塢的數(shù)據(jù)按圖1進(jìn)行運(yùn)算，適當(dāng)改變工作吃水與最大沉深數(shù)據(jù)，優(yōu)化船型比原船的舉力提高了15%以上。

4 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)如何確定浮船塢壓載水艙容積作了論述，并介紹了一種動(dòng)態(tài)的解決方法。希望能與從事該船型設(shè)計(jì)與研究的同仁們作進(jìn)一步探討，以提高浮船塢的設(shè)計(jì)水平。

[1] 中國(guó)船級(jí)社. 浮船塢入級(jí)規(guī)范[S]. 2009.

[2] 桂滿海. 半潛船總體性能設(shè)計(jì)[J]. 上海造船，2011, (2): 15-17.