一種新型燈浮標系留錨

金小男 交通運輸部東海航海保障中心連云港航標處

在粉砂底質的強流海區，底層的流速大，在此類水域設置燈浮標時，由于水流對泥砂的沖涮作用明顯、燈浮標所受的外力大，如使用傳統的系碇沉石，常造成燈浮標移位及維護困難，嚴重影響了船舶的安全航行，為減少航標失常情況的發生，確保航標效能正常發揮，我們研制了1.5噸燈浮標專用系留錨(以下簡稱系留錨)，并與5噸砼棱形沉石（以下簡稱砼沉石）和5噸鑄鐵沉錘（以下簡稱鐵沉錘）作了海上比較測試（圖1）。測試結果表明：該系留錨的抓駐性、穩定性、追隨性等各項性能較好，并經過近一年的海上實際試用取得了較好的效果。

1.燈浮標系留錨的選擇

1.1 德爾塔錨

錨抓力是由錨的類型、錨的重量、鏈重和臥底鏈長決定的，與表征錨和鏈抓力特性的抓力系數有關。作為燈浮標系留錨，其錨鏈長度受到航道寬度及燈浮標旋回半徑的限制，不允許鏈系配置過長而影響船舶在航道內安全航行，故要獲得理想的抓駐力，須選擇具有較大抓力系數的大抓力錨。在實際海洋工程中，使用較多的大抓力錨基本上是德爾塔錨、斯蒂夫錨、AC-14錨、海軍錨等，從研究的成果來看：在粉砂底質中德爾塔錨的抓力系數最大。綜合各種海工大抓力錨的優缺點和航標船燈浮標作業的安全要求，選擇了雙錨結構的德爾塔錨作為燈浮標系留錨（圖2）。

1.2 燈浮標系留錨的特性

在海上，燈浮標受流向改變且流速增大時，系留錨的受力方向會發生改變，錨爪也會轉動，為防止錨爪轉動過程中受力不平衡而發生走錨，采取了雙錨結構的型式，兩錨桿夾角為60°，能提高系留錨的追隨性能。三角錨爪能快速嚙入土中，及早形成抓力，縮短了系留錨穩定的拖曳距離，有利于提高航標船拋設燈浮標的位置精度。

1.3 燈浮標系留錨的組成

由型鋼焊接而成，其材料、焊接、試驗等按船舶行業標準CBT3972－2005執行，系留錨總重約1500kg;長2125mm;寬2593mm;高493mm。系留錨的組成：五環鏈組1具（圖3）、三角連接板1只（圖4）、連接卸扣1只（圖5）、德爾塔錨2具（圖6）。

2.海上測試

2.1 測試船舶（圖7）及海況

圖1 砼棱形沉石和鑄鐵沉錘

圖2 系留錨結構圖

2020年1月，江蘇沿海某錨地，水深16.4 m，底質粉砂。氣象：多云；N風5級；海況：SW流，流速1.0節；浪高0.5m。試驗船舶：“海巡xxx”輪；船舶資料：總長72.15m；船長64 m ；船寬12 m；滿載吃水3.98m ；總噸位1378；凈噸位413；滿載排水量1796t；無線拉力計：AXL－2D。

試驗船舶到達錨地后，準備好試驗器材，按設標步驟均以2節鏈長（45m）分別將系留錨、砼沉石、鐵沉錘拋設，DGPS記錄初始位置；測試船慢速后退，待錨（沉石）抓住泥土穩定后，記錄穩定位置測出其拖曳距離；測試船慢速前進，待錨鏈受力后滿舵作旋回操縱，觀察錨位有無變化，以測試系碇的追隨性能；測試船加車后腿，待錨（沉石）破土時測出其最大抓力。其測試結果如表1。

2.2 結果分析

系留錨在2節鏈長、3倍水深條件下抓力系數為2.98，抓力約4.47t,具有較好的抓駐性，經核算該錨抓力值在8級風力、3m波高、4kn流速海況下燈浮標（￠2.4m）是不會移位的，拋設標位小于設計標位20米的精度誤差要求，測試船作旋回運動時，錨位沒有變化，說明其追隨性能較好，出土容易。砼沉石在測試過程中抓力最小，測試時不能穩定，與測試船舶載重量過大，測試時受風流作用力較大有關。鐵沉錘的抓力最大，穩定距離最小，但其抓力系數不具優勢，性價比較低。

3.結語

通過實船測試，新型燈浮標系留錨的抓駐性、穩定性與追隨性與砼沉石和鑄鐵沉錘相比具有較好的優點，且重量較小，便于船舶裝載和施工，能克服在粉砂底質條件下砼沉石在拋設初期易移位、鑄鐵沉錘在拋設后期埋砂太深維護困難的不足。該型系留錨在江蘇南部沿海某航道的燈浮標上進行了試用，近1年沒有發生移位，并經受住了202004號“黑格比”臺風的正面襲擊。

圖3 五環鏈組

圖4 三角連接板

圖5 連接卸扣圖

圖6 德爾塔錨

圖7 測試船舶

表1 錨抓力測試結果