許曉玲

(中國長江航運(yùn)集團(tuán)南京金陵船廠設(shè)計(jì)公司,江蘇南京 210015)

0 引言

傾斜試驗(yàn)是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)重量、重心計(jì)算正確程度的一種方法,其目的是為了確定船舶重量和重心位置。因?yàn)樵诖霸O(shè)計(jì)階段所得到的重量和重心位置,與船舶建成后的實(shí)際重量位置往往有一定的差異,故在船舶建成以后都要進(jìn)行傾斜試驗(yàn)。傾斜試驗(yàn)是船舶所有的試驗(yàn)當(dāng)中一個(gè)非常重要的項(xiàng)目,需要生產(chǎn)管理部門、車間和設(shè)計(jì)部門幾方面共同協(xié)作才能完成。我廠每年開工建造 30多艘船,完工交付20多艘船,每艘首制船都要做傾斜試驗(yàn),在批量船中平均每 4艘船就要做 1次傾斜試驗(yàn),設(shè)計(jì)部門要花費(fèi)一定的時(shí)間和人力多次頻繁參與試驗(yàn),因此必須認(rèn)真分析總結(jié)前期所做的傾斜試驗(yàn)的情況,探索一種新的方法,這樣不僅保證并提高這項(xiàng)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性,還可以降低批量船中船與船之間該項(xiàng)試驗(yàn)的誤差值,提高其精確性。作者根據(jù)本廠多年傾斜試驗(yàn)的做法,參考一些相關(guān)資料,借鑒同行的有益經(jīng)驗(yàn),摸索出一種提高船舶傾斜試驗(yàn)準(zhǔn)確性的新方法,并在近幾年建造的 40艘 1 100TEU集裝箱船中 1/3船舶所做傾斜試驗(yàn)中實(shí)際運(yùn)用,取得了成功,有效地提高了批量船傾斜試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

1 前期準(zhǔn)備工作

1.1 氣候條件和試驗(yàn)環(huán)境

試驗(yàn)應(yīng)選在良好的天氣下進(jìn)行,風(fēng)力一般不大于蒲氏二級。試驗(yàn)地點(diǎn)應(yīng)選擇平靜水域的遮蔽處所,試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意風(fēng)向和水流的影響,盡可能使船艏正對風(fēng)向和水流方向,在我廠則可選擇舾裝碼頭,船應(yīng)離開碼頭數(shù)米遠(yuǎn)。

船舶在試驗(yàn)過程中應(yīng)處于自由漂浮狀態(tài),不應(yīng)觸及任何障礙物;不能妨礙船的橫傾,系纜必須放松。

1.2 試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作

(1)試驗(yàn)前首先要上船檢查該船的完工情況,船上所有的設(shè)備和裝置是否正確安放到位。為了形成足夠的傾斜力矩使船能產(chǎn)生 2°～4°的橫傾角,一般把握移動(dòng)重量的總重量約為船舶排水量的 1%～2%,移動(dòng)的距離約為船寬的3/4。1 100TEU集裝箱船的移動(dòng)總重量取120t,移動(dòng)距離為15m;檢查試驗(yàn)壓鐵是否已按試驗(yàn)方案的要求平均分為 4組,置于艙蓋上的兩側(cè),擺放在劃線的區(qū)域內(nèi)。每堆分別注上A、B、C、D字母和實(shí)際稱重并顯示有船檢認(rèn)可的鋼印標(biāo)記。

(2)其他與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的工具和物品必須從船上移去,機(jī)器和管路中的潤滑油、液壓油除外;清除所有油水艙中的液體,空艙和污水井都應(yīng)保持干凈,無雜物和廢物;甲板上不可有水或冰雪積聚。

(3)除此以外,應(yīng)盡量減少多余重量及不足重量,如果有沒有及時(shí)移走的或需要留在船上的物品,則應(yīng)將其每項(xiàng)的名稱、重量及重心位置詳細(xì)記錄,以便將試驗(yàn)結(jié)果修正到完工狀態(tài)。

(4)船上的起重機(jī)吊臂及救生艇等可以搖動(dòng)、滾動(dòng)或懸掛的裝置、設(shè)備及物品均應(yīng)加以固定,機(jī)器應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn),與試驗(yàn)無關(guān)人員均應(yīng)離船。

(5)所有機(jī)械設(shè)備應(yīng)盡量處于可工作狀態(tài),即管路及系統(tǒng)內(nèi)的油水加注到位,但須關(guān)好閥門。

(6)試驗(yàn)需用的壓載艙應(yīng)檢查壓載水是否按要求壓滿,壓滿的標(biāo)準(zhǔn)一般要求從透氣帽中能夠看到水。其他水艙都應(yīng)為空艙,以消除自由液面的影響,如有自由液面則應(yīng)查明其高度值,以便對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正。機(jī)艙內(nèi)艙柜油水應(yīng)測深,并將結(jié)果記錄在表格中。

(7)試驗(yàn)時(shí)該船的原始橫傾角應(yīng)盡可能小于0.5°,縱傾值不超過1.4m(約船長的1%)。如果縱傾值大于1.4m時(shí),就要使用帶縱傾的靜水力表。

(8)檢查試驗(yàn)需用的擺錘是否按要求掛好,通常在船上應(yīng)設(shè)置 2～3個(gè)擺錘,分別裝在船的艏部、中央和艉部。假如幾個(gè)擺錘所得的數(shù)值不一致,則應(yīng)取其平均值。為了減少測量誤差,懸掛點(diǎn)至表尺的垂直距離應(yīng)盡可能取得大些。本船艏、艉各設(shè)置1個(gè)擺錘,懸掛長度約為 6m,并用細(xì)繩系牢,分別懸掛在第 1貨艙和第 4B貨艙,從橫艙壁上焊支架懸掛下來,水槽長度為 1.0m,擺錘須浸沒于水槽中,其目的是使擺錘能迅速停止擺動(dòng),便于讀數(shù)。水槽上裝有水平標(biāo)尺,標(biāo)尺與水槽要綁牢,以免試驗(yàn)中晃動(dòng),當(dāng)船橫傾時(shí),可在標(biāo)尺上讀出擺錘的移動(dòng)距離。

(9)在傾斜試驗(yàn)開始以前,應(yīng)由船東代表和船檢(GL)驗(yàn)船師對船舶作全面檢查,確認(rèn)船舶已符合傾斜試驗(yàn)的要求。

(10)整個(gè)試驗(yàn)應(yīng)由一人負(fù)責(zé)指揮,參與試驗(yàn)的其他人員均服從其指揮。負(fù)責(zé)觀察讀數(shù)和記錄人員應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)相互配合,報(bào)準(zhǔn)讀數(shù)記對數(shù)據(jù)。

(11)上述試驗(yàn)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒后,由船東、船檢和船廠代表乘坐小艇(或小木船)靠近船舶兩舷的艏、舯、艉部的水尺標(biāo)志處,準(zhǔn)確測量其吃水值,同時(shí)測量試驗(yàn)水域的水的密度、溫度和當(dāng)天的空氣溫度,全部記錄在案。

2 傾斜試驗(yàn)

試驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)聽從指揮者的命令,當(dāng)聽到哨聲響起,一聲“開始讀數(shù)”時(shí),艙內(nèi)的兩組人員就立即開始讀數(shù)并記數(shù),在讀(記)取10個(gè)數(shù)據(jù)之后立刻通知指揮者“讀數(shù)完畢”,意味著第 1組數(shù)據(jù)完成。需要注意的是在讀數(shù)期間,為確保準(zhǔn)確性,船上的工作人員包括船東、船檢和其他工作人員等均不能隨意走動(dòng),應(yīng)被安排在船中心線上固定的位置處,在以后的每次讀數(shù)期間,都應(yīng)當(dāng)回到原位置。讀數(shù)結(jié)束后,指揮者通知起重工吊運(yùn)壓鐵,在每次搬運(yùn)結(jié)束后,吊車臂也必須返回到原處,保持最初的狀態(tài)。在艙內(nèi)的讀數(shù)人員要不時(shí)地檢查擺錘,避免因?yàn)榧?xì)繩被拉伸后擺錘觸到水槽底部,影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

為了提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,應(yīng)對被試驗(yàn)的船舶重復(fù)傾斜幾次,即在試驗(yàn)時(shí)需按一定的次序?qū)⒋细鹘M重量重復(fù)移動(dòng)多次。本船移動(dòng)壓鐵按圖 1所示次序左右移動(dòng) 8次,共須讀取9組讀數(shù)。

圖1 壓鐵位置移動(dòng)順序圖

檢查各次振幅均不應(yīng)偏離平均線,否則應(yīng)立即查找原因。

最終試驗(yàn)完成后,該試驗(yàn)數(shù)據(jù)遞交船東和船檢(GL)簽字認(rèn)可,然后編制試驗(yàn)報(bào)告。

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比

在這幾年建造的40艘1 100TEU集裝箱船的1/3船舶所做傾斜試驗(yàn)中,任意抽取做過傾斜試驗(yàn)的 3艘船,對它們的試驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,其結(jié)果見表1。

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較表

從表中可以看出,無論是空船重量還是重心坐標(biāo)都是非常接近的,小量差距都在規(guī)范允許范圍內(nèi)。