80,000t级整体式浮船坞的拖航工程设计.docVIP

80,000t级整体式浮船坞的拖航工程设计 蒋志岩1，林华2，王文正1，吕洋1 (1. 大连中远船务工程有限公司，大连 116113； 2. 中远船务工程集团有限公司物资管理中心，大连 116600) 摘 要 该文以一艘80,000t级整体式浮船坞拖航为例，从被拖物的角度对拖航工程设计的步骤及工作内容做了 系统阐述；在此基础上，针对浮船坞的特点对浮船坞拖航的技术难点做了进一步的探讨。由于浮船坞的拖航 阻力较大，拖力点的选取和拖力眼板的设计便成为浮船坞拖航设计的一项重要工作；鉴于浮船坞的强度校核 关乎整个拖航工程的安全，该文利用有限元方法对浮船坞进行了整船有限元分析，既校核了拖航状态下的扭 转强度、横向强度和局部强度，也对按规范进行的总纵强度校核做了进一步的验证。坞墙既高又窄的结构特 点使得对坞吊进行就地有效封固成为一项特别困难的工作，为了节约将坞吊拆卸再安装的高额成本，对其进 行了专门的绑扎设计。 关 键 词：浮船坞；拖航；有限元方法；总纵强度；绑扎系固 中图分类号：U661.43 文献标识码：A 0 引 言 作为大型的修造船设施，浮船坞的建造港与使用港经常位于不同地域；由于买卖、转让、租借等原因，也可能使浮船坞的使用港在其服役期内发生变化。鉴于浮船坞没有自航能力，因此必须借助拖船对其进行拖航作业，以达到变换使用港的目的。 由于浮船坞的造价上亿元，并且拖航时坞上一般都有相关人员随行；所以，一旦发生危险，后果将不堪设想。与普通驳船或常规海损船相比，浮船坞有着自身的结构特点和船型特性；另外，相对于一般船舶而言，可供参考的浮船坞拖航实例也比较少。由此可见，将浮船坞的拖航作为一个工程问题进行全面、深入的研究是十分必要的。 一般而言，接受委托并执行拖航作业的拖船公司只负责制定拖航计划，而与浮船坞相关的拖航工程设计往往由委托方负责[1]。本文以1艘80,000t级浮船坞为例，从被拖物的角度对浮船坞的拖航工程设计作一简述。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 收稿日期：2010-06-13；修改稿收稿日期：2010-06-25 1 航次概述 1.1 任务简介 本次拖航是将1艘80,000t级整体式浮船坞由大连拖往广州。拖船公司根据浮船坞的主尺度、拖航距离、拖航航线的海况等，在估算出拖航阻力的基础上选择了合适的拖船（1艘），出具了拖航计划，设计了具体的航路。拖航的起拖时间为11月中旬。 1.2 浮船坞的主尺度及主要参数 浮船坞的主尺度及主要参数见表1。 表1 浮船坞的主尺度及主要参数 总长 /m 浮箱长/m 坞墙长 /m 外宽 /m 内宽/m 40.25 型深/m 18.00 浮箱型深/m 坞墙宽/m 拖航吃水 拖航排水量/m /t 182.00 182.00162.00 47.255.35 3.50 3.00 26944.0 1.3 拖船的主尺度及主要参数 拖船的主尺度及主要参数见表2。 表2 拖船的主尺度及主要参数 船级 总长 /(m 型宽 /m 型深/m 吃水m 总吨 净吨1164 主机 /kW 7650 ×2 系柱拖力 /kN 1961 CCS 98.00 15.80 8.00 6.94 3883 2 适用法规和规范 根据浮船坞的船旗国和船级以及预计航行的海域，本次拖航适用中华人民共和国船舶检验局《船舶与海上设施法定检验规则——海上拖航法定检验技术规则（1999）》（以下简称《拖航法规》），中华人民共和国海事局《国内航行海船法定检验技术规则（2004）》（以下简称《航行法规》）和中国船级社《浮船坞入级与建造规范（1992）》（以下简称《规范》）。同时，本文的部分工作还参照了中国船级社《海上拖航指南（1997）》（以下简称《指南》）和中国船级社《钢质海船入级与建造规范（2001）》（以下简称《钢规》）的相关内容。 3 稳性与浮态 为了减少在拖航中所受砰击的影响，浮船坞应有适当的拖航吃水，并具有一定的艉倾[2] [3]。本次拖航的平均吃水约为3m，艉倾约为1m。这一浮态是按照配载方案通过调节压载水而实现的。 为了做出一个较好的配