謝 禮 福
(上海佳豪船舶工程設(shè)計(jì)股份有限公司,上海 201612)
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、有效的方法來確定壓載水艙的容積。
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。
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;通過調(diào)整浮箱甲板和安全甲板高度來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)、引船小車等)的定位來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。
計(jì)算方法見圖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。
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.
[3] 蔣浩福. 萬噸級(jí)浮船塢設(shè)計(jì)概況[J]. 船舶設(shè)計(jì)通訊,總第89期.