高連紅 傅振宇
摘 要:減搖鰭是目前效果最好的減搖裝置。裝于船中兩舷舭部,側面為機翼型,又稱側舵。通過操縱機構轉動減搖鰭,使水流在上產生作用力,從而形成減搖力矩,減小搖擺,以便減少船體橫搖。配備減搖鰭的船只能夠提高船舶安全性,改善船舶適航性,改善海上生活環境,提高船員工作效率,避免貨物碰撞及損傷。該文通過對收放式減搖鰭的工作原理、組成及影響其運行的因素進行分析和探討,研究影響減搖效果的根源,并在管理使用過程中提出合理的建議,對保證減搖鰭減搖效果,確保船舶穩性,具有一定的參考意義。
關鍵詞:收放式 減搖鰭 因素 管理方法
中圖分類號:U66 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)01(c)-0079-02
眾所周知,艦船在風、流、浪的作用下產生橫搖、縱搖、首尾搖、升沉和縱漂6個自由度的運動。其中,尤以橫搖最為劇烈,對艦船完成作戰使命、安全航行和船上工作人員及設備影響最大。減搖鰭裝置就是一種減小船舶在航行中產生橫搖而裝備的一種特種設備。減搖鰭是目前效果最好的減搖裝置,裝于船中兩舷舭部,剖面為機翼形,又稱側舵,通過操縱機構轉動減搖鰭,使水流在鰭上產生作用力,從而形成減搖力矩,減小搖擺,幅度以便減少船體橫搖。該設備結構復雜,造價較高,且效果取決于航速,航速越高,效果越好,故多用于高速船舶。它有收放式減搖鰭和非收放式減搖鰭兩大系列。不可收放式減搖鰭由于結構簡單、體積小、重量輕、可靠性高及成本低等優點,被廣泛地應用于各類船舶,但是由于鰭葉不可收放,在船舶航行于狹水道、復雜海域、離靠碼頭、進塢出塢時,增加了船舶碰撞的可能性,對船舶的安全影響極大,缺乏一定的靈敏性和適用性。
1 影響船舶減搖系統運行的因素
船舶減搖系統作為船舶完成海上作業的重要輔助設備,其能否能穩定運行直接影響著船舶舶海上作業成敗,所以要找出影響船舶減搖系統運行的因素,對其進行分析,提出合理的應對措施,確保船舶在惡劣海況下能保持船姿平穩,保證船舶高質量完成海上任務,并為船員的舒適生活創造良好的條件。影響船舶減搖系統運行的因素主要有4個方面。
1.1 航速的影響
某科考船收放式減搖鰭運行時為全自動控制,一般情況下,船速越高,減搖鰭運行時減搖效果越好。當船速過高或過低時,減搖鰭就會自動減小鰭角或歸零后自動收回,降低或失去減搖作用。當船舶航速過大時,在鰭軸上承受海浪應力會很大,會造成鰭葉或襟翼出現變形,導致鰭無法收回,影響減搖鰭壽命。所以船舶航速保持在8~18 kn時,減搖鰭會穩定運行,減搖效果也會隨著航速而增加。
1.2 航向的影響
在船舶減搖系統中,船舶航向也會影響減搖鰭的減搖效果。由于海浪的方向和大小都具于不確定性。減搖鰭在收到不同浪向海浪的作用時,其減搖效果就會發生變化,出現時好時壞的現象。這時,需要舵機結合航向和浪向進行一定的動作,增補船舶減搖鰭在受到海浪沖擊時減搖率降低的影響,盡可能地實現減搖效果最大化。
1.3 船舶壓載的影響
船舶壓載即為船舶液艙的裝配,對船舶保持平穩度有著一定的影響。液艙在在船舶航行中具有一定的減搖作用,但是當船舶遭遇的海浪頻率改變時,減搖水艙的減搖效果降低;在低頻海浪作用下,甚至會增搖。而且當液艙液位沒有達到滿艙時,增搖效果更為明顯。所以在一些大的液艙中要盡量保持其液位高度,確保在左右兩舷的液艙保持對等高度,避免出現較大的橫傾現象。
1.4 設備狀態的影響
減搖鰭設備的正常運行與其本身狀態及附屬設備狀態的好壞有著直接的關系。減搖鰭系統由電控分系統、液壓系統、執行機構、海水冷卻系統及鰭箱組成,每一個環節的的狀態都直接影響著整個減搖系統的正常運行。某科考船收放式減搖鰭也曾出現過一些如前左鰭在放出后無法正常收回、海水冷卻系統故障導致油溫升高、軸向阻塞泵噪音大等問題,嚴重影響了船舶減搖系統的正常運行及任務的完成。
2 對收放式減搖鰭系統管理的建議
2.1 日常的管理
船舶??看a頭及海上非任務時間,減搖鰭都處于收回不用狀態,在這期間就要做好設備的維護保養工作,保證其時刻處于良好的可用狀態。主要表現在以下幾個方面。
(1)保持設備表面清潔,定期檢查安裝螺栓和內六角螺母有無松動,運動部件外伸部分涂抹潤滑油脂。
(2)定期清洗或更換濾器元件,檢查海水冷卻器防腐鋅塊。
(3)定期檢查液壓油箱油位,對液壓油定期取樣化驗并視情更換新油,執行機構油杯潤滑部位應保持油杯內有潤滑脂。
(4)定期檢查電氣控制箱,確保箱內元器件可用、線纜連接端子處于良好的接觸狀態。
(5)定期檢查電機絕緣狀況,設備不用時定期通電。
2.2 運行中的管理
為進一步保證收放式減搖鰭系統的正常運轉,減小系統的故障率,延長設備使用壽命,滿足船舶完成使命任務的要求,確保船舶安全航行、穩性良好,就要加強對設備系統的運行管理,加強巡視檢查,及時發現并消除安全隱患,主要做到以下幾個方面:
(1)檢查電機、油泵運轉的聲音。設備的很多故障,特別是液壓機組(如油泵)和執行機構的故障,都會通過聲音表現出來。發現聲音異常時,應立即停機,檢查分析故障原因。
(2)檢查油箱尤為及油質。如發現油液有分層現象,說明液壓系統中混入了其他液體,請馬上停機檢查。如查明是冷卻器中的冷卻水混入油液中,要及時與廠家進行聯系。
(3)檢查設備有無跑、冒、滴、漏現象。設備正常使用時,設備周圍及下方應干燥清潔,如發現有積油,應查明原因。
(4)檢查液壓元器件是否過熱。液壓系統開始運行后,液壓油以及很多液壓元件溫度會顯著上升,雖然系統已設置高溫保護自動停機,但還是建議用戶多檢查一下油箱(油箱油溫不得超過45℃)和泵等元件是否過熱,如發現其溫度已高至用手不敢觸摸,應視為故障,立即停機檢查。
(5)確保設備旁無影響設備運行的雜物。特別收放過程中,留意有無聲音異?;驂毫^高現象。
(6)檢查鰭轉動是否正常。使用時,多注意觀察正常運轉時鰭轉動速度,如果發現鰭轉動速度顯著低于正常速度,表明系統中某部位出現故障。
(7)檢查系統各壓力參數是否正常。對照設備運行時的正常參數范圍,判斷設備可能會出現的一些隱患,并及時定位、消除。
(8)檢查電氣系統是否正常,避免長時間運行導致電氣元器件的過熱或燒損現象。
3 結語
減搖鰭裝置就是一種減小船舶在航行中產生橫搖而裝備的一種特種設備。船舶減搖鰭的技術狀態關系著船舶安全、船員生活和海上作業。配備減搖鰭的船只能夠提高船舶安全性,改善船舶適航性,改善海上生活環境,提高船員工作效率,避免貨物碰撞及損傷。文章以某科考船裝配的收放式減搖鰭為例,從航速、航向、壓載設備狀態等方面分析了影響收放式減搖鰭運行的因素,總結出一套對減搖鰭系統的日常運行及異常處置的管理方法,對保證減搖鰭系統正常運行具有一定的理論指導意義。
參考文獻
[1] 宋吉廣.全航速減搖鰭鰭型優化設計[J].中國造船,2013(2):1-10.
[2] 趙日定.減搖鰭精度安裝工藝的分析與應用[J].航海工程,2012(2):11-14.
[3] 王威.船舶減搖裝置[J].世界海運,2012(5):54-56.