船舶的另一种停泊方法是抛锚系留。它是通过依靠锚的抓力与水下泥底连接起来,通过锚链传达力的方式来均衡船舶受到的外力。并且作用在船舶上的动载荷被锚链接收,将船舶系在水底。
由于油船种类特殊,因此对于油船锚泊及系泊设备的要求越来越高,锚设备及系泊设备作为一项及其重要的船舶舾装设备,在油船离靠岸和航行中负着极其重要的义务。所以油船在海上的抛锚停泊时的锚设备选取至关重要。设计合理的锚设备使油船能牢固,有效地抛锚到停泊而设置。并且可以在某些特定情况下协助操纵船舶。因此系泊系统有效合理的设计,是船舶,船员,码头及环境的安全的重中之重。
1.2 船舶系船设备的发展现状及趋势
随着国内外超大型、专业型、特殊船舶的陆续出现,对现有经验和相关规定提出了新的挑战,进行现场观测和原型数据采集不但可以获得宝贵的现场资料,也为系船设备研究提供了更准确、更科学的参考依据。但设计时往往沿用以往的母形船设计,并在一定程度上存在摸索设计的情况,没有考虑工程实际,缺乏探讨和创新。从而导致存在了一些的问题,虽然针对船舶的锚泊及系泊设备问题,已有不少试验成果可供参考借鉴,但目前的研究水平仍有较大的发展空间,且最为关键的是对于锚泊及系泊设计,也无国际统一的技术标准,不同国家和行业协会等依据的参考标准也不同,我国的广大科研院所和船厂的设计人员在目前很大程度上要依据经验进行计算,面临资料缺乏,摸索设计的困难。
锚泊布置设计一直是船舶设计工作中的重要组成部分,尤其是在保障船舶的安全性上发挥着重要的作用。然而在船舶设计领域,锚泊的布置设计一直是设计的冷门,涉足的研究人员不多,尤其是锚泊智能布置设计更是少有人报道,而船舶系船设备未来必将会是智能化。
1.3 11000DWT油船简介
本船为11000载重吨的油船,总长126.00m,水线长121.48m,垂线间长119.00m,型宽18.00m,型深11.00m,设计吃水8.35m,型排水体积14259.73,方形系数0.797,中剖面系数0.993,水线面系数0.898,菱形系数0.803,浮心纵向位置63.05m,梁拱0.25m,主机最大功率3300KWr/min。如图1-1所示。
图1-111000DWT油船布置图
本船有一层连续甲板,即主甲板。上层建筑设有尾楼,尾楼在机舱上部,按自下而上的顺序有艇甲板、起居甲板、驾驶甲板、罗经甲板,他们与主甲板形成尾部上层建筑的四层空间。
设计为航行于无限航区的船舶,为单机、单浆的中速柴油机驱动的双底双壳结构的油船。采用CCS认可的普通船用钢制造,全船共设有12道通至干舷甲板的水密横舱壁,将主船体从船首至船尾依次划分为首尖舱、压载水舱、货油舱(12个)、污油水舱、货泵舱、机舱、舵机舱、淡水舱等。货舱区域共设有12个货油舱,2个污油水舱。本船的推进系统为由一台中速柴油机通过减速齿轮箱驱动螺旋桨的推进方式。
本船由于是油船,主要的货物是液体油类,因此对系船设备的配置及布置均要考虑防火防撞,避免产生火花和静电,导致船舶的危险。
1.4 舾装数N的概念及计算
舾装数N是表征船舶受风、流作用的影响的程度,由此用来确定锚、锚链、拖索及系船缆等设备的一个参数,它与船舶排水量及风、流影响面积的大小等因素有关。
在海船航行锚设备中,首锚的质量及数量、首锚链的规格和长度大多由船级社规范来确定。目前为止,各国的船级社的规范统一采用IACS提出的舾装数(EquipmentNumber)计算方法及首锚和首锚链的配置要求,这些要求适用于无限航区船舶。对于有限航区船舶,各个国家的船级社的规定不尽相同。