大型穿梭油輪系泊力計(jì)算

于智強(qiáng)++朱宏強(qiáng)++馮可

【摘 要】 為確定大型穿梭油輪系泊力，以載質(zhì)量15.2萬(wàn)t穿梭油輪為例，在介紹油輪主要參數(shù)、舾裝數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)載、水流負(fù)載等環(huán)境載荷計(jì)算油輪系泊力，得出船舶縱向和側(cè)向的最大合力。由系泊纜繩的計(jì)算可以得出，系泊索的實(shí)際配置滿足要求。

【關(guān)鍵詞】 穿梭油輪；舾裝數(shù)；系泊力

1 載質(zhì)量15.2萬(wàn)t穿梭油輪概況

載質(zhì)量15.2萬(wàn)t穿梭油輪主要參數(shù)見(jiàn)表1，其舾裝數(shù)為5 709 （5 500～5 799）。根據(jù)挪威船級(jí)社（DNV）相關(guān)規(guī)范，得出船舶所需的錨泊配置（見(jiàn)表2）。

表1 載質(zhì)量15.2萬(wàn)t穿梭油輪主要參數(shù)

表2 載質(zhì)量15.2萬(wàn)t穿梭油輪錨泊要求和實(shí)際配置

2 系泊力計(jì)算

2.1 主要相關(guān)參數(shù)的選取

帶球鼻艏的載質(zhì)量15.2萬(wàn)t穿梭油輪滿載吃水17.5 m，假定停泊在19.3 m的水域。

根據(jù)石油公司國(guó)際海事論壇（OCIMF）系泊指南第3版（《MEG 3》），停泊水域水深為1.1倍的結(jié)構(gòu)吃水，20 m高處的風(fēng)速為34 m/s，風(fēng)向?yàn)閷?duì)艏30€埃肟？50€埃黃驕魎俁任？.03 m/s（2 kn），流向?yàn)閷?duì)艏10€埃肟？70€啊：K芏任？.025 €？103 kg/m3，空氣密度為1.28 kg/m3。

2.2 計(jì)算風(fēng)載

（1）滿載工況下的參數(shù)：縱向受風(fēng)面積AL= m2；側(cè)向受風(fēng)面積AT=262 m2；垂線間長(zhǎng)LBP=262 m2。

（2）離開(kāi)艏的風(fēng)向 W=150€笆保蕁禡EG 3》可得風(fēng)阻系數(shù)：縱向風(fēng)阻力系數(shù)CXW= 0.73；側(cè)向風(fēng)阻力系數(shù)CYW= 0.31；風(fēng)偏轉(zhuǎn)力矩系數(shù)CXYW= 0.032。

（3）根據(jù)20 m高度的風(fēng)速測(cè)定值，計(jì)算出10 m高度的風(fēng)速：

VW=vW

式中：VW為10 m高度的風(fēng)速，m/s；vW為h高度的風(fēng)速，m/s； h為水面以上的高度，m。

因此，VW=34.0 =30.9 （m/s）。將VW分別代入以下公式：

縱向風(fēng)力FXW=CXW WVW2 AT；

側(cè)向風(fēng)力FYW=CYW WVW2 AL；

風(fēng)力偏轉(zhuǎn)力矩MXYW=CXYW WVW2 AL LBP。

式中：空氣密度 W=1.28 kg/m3；CXW，CYW，CXYW可根據(jù)《MEG 3》得出（見(jiàn)表3）。

表3 不同風(fēng)向?qū)?yīng)的不同風(fēng)力和風(fēng)力偏轉(zhuǎn)力矩

2.3 計(jì)算水流負(fù)載

（1）船舶參數(shù)按照滿載時(shí)計(jì)算。

（2）水流流向參數(shù) C=170€埃畛運(yùn)萕D/T為1.10，得到：縱向水流阻力系數(shù)CXC=0.00；側(cè)向水流阻力系數(shù)CYC=0.67；水流偏轉(zhuǎn)力矩系數(shù)CXYC=0.15。

（3）水流速度VC可按如下計(jì)算： C=180€笆保琕C為3 kn； C=170€笆保琕C為2 kn；最大型寬方向時(shí)為0.75 kn。如果VC按照30%的船舶吃水取值，程序?qū)⒈挥糜谄骄魉俚挠?jì)算。

（4）根據(jù)《MEG 3》，得出當(dāng)前水流速度對(duì)WD/T=1.10的校正參數(shù)K=0.948。

將VC等參數(shù)代入以下公式：

縱向水流力FXC=CXC CVC2 LBP T；

側(cè)向水流力FYC=CYC CVC2 LBP T；

水流力偏轉(zhuǎn)力矩MXYC=CXYC CVC2 LBP T。

式中：水流密度 C=1.025€？03 kg/m3；CXC ，CYC，CXYC可根據(jù)《MEG 3》得出（見(jiàn)表4）。

表4 不同水流流向?qū)?yīng)的不同水流力和水流力偏轉(zhuǎn)力矩

2.4 計(jì)算結(jié)果

縱向最大合力FX=463.58 + 197.79 =661.37 （kN）；

側(cè)向最大合力FY= + =（kN）。

3 系泊纜繩最小破斷力計(jì)算

3.1 倒 纜

由倒纜鋼絲繩最小破斷力系數(shù)為0.55、倒纜效率為0.9、倒纜數(shù)量為4根得出，最小破斷力B倒min=FX / （N €？0.9 €？0.55）=334 （kN）。

3.2 橫 纜

由橫纜鋼絲繩最小破斷力系數(shù)為0.55、橫纜效率為0.7、橫纜數(shù)量為12根得出，最小破斷力B橫min=FY / （N €？0.7 €？0.55）=612 （kN）。

4 結(jié) 語(yǔ)

本船提供破斷力為861 kN的系泊纜繩，系泊索的實(shí)際配置滿足要求。