錢蘇芬, 王志全,貢 雪,倪 敏
(長江南京航道處,江蘇 南京 210011)
長江下游航標工作船是2009年以來設計建造的一批長江航道維護專用船舶,是用于長江下游干流10 m標志船及Φ2 400 mm浮鼓的設置、日常維護、簡易修理、調(diào)整更換遷移,以及3~5 t錨泊起拋作業(yè)和水流測量的主力船型。多年以來,該船配備的錨泊系統(tǒng)只考慮了作業(yè)工況,沒有顧及航行快速拋錨時的需求,使得船舶在緊急情況下難以控制,存在著安全隱患。針對此問題,本文在分析原錨泊系統(tǒng)問題基礎上,提出改造設計思路,以解決該型船舶錨泊方式和系統(tǒng)操作不方便、不實用等問題。
原船的作業(yè)環(huán)境如下:
施工區(qū)域
長江A、B級航區(qū)
大氣溫度
-5~40 ℃
水溫
0~30 ℃
最大作業(yè)風級
蒲氏6級
最大作業(yè)流速
4 m/s
作業(yè)水深
≥2 m
浪高
0.5~1.5 m
原船作業(yè)內(nèi)容為:
(1)Φ2 400 mm浮鼓調(diào)整遷移作業(yè),采用首吊方式。
(2)10 m標志船的調(diào)整維護作業(yè)。
(3)航標燈架及附件的維護更換。
以上作業(yè)內(nèi)容均需船舶舷側(cè)駛抵靠近或頂坡上灘,對船舶的定位作業(yè)要求較高,需要在船艏或兩舷拋定位錨,也需要艉錨的配合定位。
原船設計時按照《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》(簡稱《內(nèi)規(guī)》)(2009)規(guī)定的工程船舶若工作錨能滿足航行錨的要求可不必另設航行錨的原則配備錨設備,卻忽略了長江下游風浪條件下航行錨的作用和用途。
原船配備的錨泊設備見表1。另配1臺工作吊機用于輔助起拋錨,無掣鏈器等剎車裝置。原船錨泊設備布置圖見圖1。
表1 原船配備的錨泊設備
(1)該船配備的工作錨雖滿足規(guī)范要求,但是在風浪較大的情況下,需要拋工作錨作為航行錨發(fā)揮作用時,該錨泊系統(tǒng)操作不便,即使錨拋下后發(fā)揮的作用很小。鋼絲繩幾乎沒有懸鏈力,且設掣鏈器止動,控制不住船舶,存在安全風險。
①—225 kg波爾錨;②—15 t絞盤;③—三滾柱導纜器;④—80 kg波爾錨;⑤—1 t起錨絞盤
(2)該系統(tǒng)在兩舷或艏部拋錨時均需要吊機配合,否則只能人工移錨,速度慢,費工費時。
(3)船舶作業(yè)時需要較大的艏甲板面積,有時需要頂灘作業(yè),此時拋艏錨可能會破壞艏部結(jié)構。
從以上分析可知,原船錨系起不到航行錨的作用,必須增設航行錨系統(tǒng)。
在艏甲板前右側(cè)不影響工作的區(qū)域設置專用的錨泊系統(tǒng)。該區(qū)域要求緊湊、實用,能夠完成單獨起拋錨工作??紤]到船舶線型為平頭縱流首,建議設置錨穴收藏錨,以免沖灘時擦底或發(fā)生碰撞。該錨泊系統(tǒng)與原系統(tǒng)互不影響,獨立使用。
根據(jù)《內(nèi)規(guī)》(2016)要求,船舶舾裝數(shù)N計算公式如下:
N=K1(2d+B)Ls+K2(bH+0.1S)
式中:K1、K2為系數(shù),K1=0.122,K2=3.5;d為吃水,d=1.50 m;B為船寬,B=7.50 m;Ls為計算工況下的水線長度,Ls=34.44 m;b為上層建筑最大投影寬度,b=5.50 m;H為上層建筑(甲板室)在船舶橫剖面上投影高度之和,H=8.20 m;S為吃水線以上主體及上層建筑(甲板室)側(cè)投影面積,S=118 m2。
經(jīng)計算,N=243。
按《內(nèi)規(guī)》要求增配1只霍爾錨300 kg作為航行錨;配AM2Φ16 mm錨鏈,長度137.5 m(5節(jié))。另配1只電動起錨絞盤及錨鏈箱、掣鏈器各1只。各設備均布置在升高平臺上,與錨穴相配合。改造后錨泊設備改造布置圖見圖2。
①—霍爾錨;②—錨鏈筒;③—閘刀掣鏈器;④—錨鏈;⑤—導鏈滾輪;⑥—底座結(jié)構;⑦—錨鏈管;⑧—棄錨器;⑨—錨穴;⑩—錨機;—三滾柱導纜器
長江下游航標工作船錨泊系統(tǒng)改造工程于2018年7月改造完成,同時對局部結(jié)構進行了加強,增設了錨穴。改造完成后,經(jīng)中國船級社CCS檢驗合格。
該航標工作船錨泊系統(tǒng)改造后,船舶試運行已三個月,船員反映使用情況良好:既不影響原作業(yè)錨使用又徹底解決了航行中的安全隱患,起拋錨順暢,結(jié)構緊湊。
工程船舶的錨泊定位方式,既要考慮船舶作業(yè)定位錨的需要又要兼顧航行錨的需要,對在長江下游作業(yè)的航標工作船來說實際操作中難以兩者兼顧。本文提出的長江下游航標工作船錨泊系統(tǒng)改造方案通過實踐證明是可行、實用的,可供后續(xù)其他同類船型參考。