錨機輔助船舶縱向滑道下水工藝探討

譚新東，任文藝，張 瑾

（泰州口岸船舶有限公司，江蘇泰州 225321）

0 引言

船舶在縱向滑道船臺下水時，船舶應在入水離開滑道全浮后盡快停止下來，尤其是不能讓船舶飄移到長江主航道，從而減少對長江水面航道的影響，便于海事局在船舶縱向下水時設置封閉航道的區域，以加強航道的管理[1]。

由于船舶種類及噸位的不同，我們以口岸船廠多艘船舶錨機輔助下水為例，對錨機輔助船舶止動的問題進行分析研究[1-2]。

1 錨的分類與抓力

1.1 錨的配置情況與抓力系數

從表1可以看出，公司使用的錨的主要型式有斯貝克錨、AC-14錨、波爾錨、霍爾錨。

錨的抓力與錨的質量和抓力系數有直接的關系，常用的錨的抓力系數如表2所示。

下面以10 000 DWT重吊船為例，計算波爾錨的抓力（抓力為錨的重量乘以抓力系數）。

表1 船舶錨的配置情況

表2 錨的抓力系數

1.2 錨鏈的拉力對錨機的影響

錨鏈纏繞在錨機的卷筒上，當錨機的最大剎車力大于錨鏈的拉力時，錨機則不會發生傾倒或者損壞，錨鏈的拉力近似等于錨的抓力。下面以27 000 DWT多用途船和64 000 DWT散貨船來評判錨機是否安全，錨機剎車力與錨鏈拉力對比表如3所示。

表3 錨機剎車力與錨鏈拉力

從表3可以看出，27 000 DWT多用途船和64 000 DWT散貨船的錨鏈拉力均小于錨機的最大剎車力，錨機是安全的。

2 拋錨時機與流程

2.1 拋錨時機

建造船臺時，船臺水下滑道區域使用木樁對水下地基進行了加固。為了避免拋錨時錨與木樁鉤在一起發生意外事故，拋錨區域應該選定在非滑道水下區域，下水前應該在滑道末端水面上設置明顯的警示浮標，告知拋錨人員必須在下水船舶船首劃過滑道末端后再拋錨。

圖1 滑道末端警示浮標設置圖

根據公司的實際情況，船舶下水時拋錨的時機應該選定在下水船舶船首滑過滑道末端（警示浮標）后。

2.2 拋錨和收錨流程

船舶下水時，船舶首部配置兩臺錨機實現拋錨與收錨。在下水過程中共需拋兩只錨，拋錨與收錨主要流程如下[3-4]：

1）下水前船首2只錨懸掛在距首部水尺5 m處。

2）船舶敲墩下水。

3）指揮人員待下水船舶船首滑過滑道末端后（即船首滑過警示浮標后），發出拋左舷錨的指令。

4）左舷錨機操作人員聽到指令后拋左舷錨，此時左錨機剎車全部打開。

5）指揮人員發出拋右舷錨的指令。待指揮人員發出拋左舷錨的指令后，立即發出拋右舷錨的指令。

6）右舷錨機操作人員聽到指令后拋右舷錨，此時右錨機剎車全部打開（左右舷錨機拋錨時序相差約5 s）。

7）每根錨鏈下放的長度限制在3節（82.5 m）,當錨鏈下放至2.5節（68.75 m），放錨人員手工操作錨機將錨鏈收緊，約到3節時下放停止（1節=27.5 m）。

8）當下水船舶停止后，利用錨機收錨，兩只錨不需要同時收。下水船舶逐漸向拋錨處移動，當船舶與錨接近垂直時，錨被起出水面并固定在錨穴（或錨臺）處。

船舶下水前，公司需要對相關人員進行培訓，要求相關人員熟悉整個錨機輔助的下水流程和要點（錨機操作人員需根據單船錨機配置情況進行專門培訓）。

3 錨機的安裝時機

根據船舶下水時船上需配置2只錨的要求，每只錨需要配置一臺錨機以實現收錨與放錨，因此船舶下水時需要配置2臺錨機[5]。

錨機必須在船舶下水前安裝和調試到位，可選在以下兩個時機進行安裝和調試。

1）第一時機在總組階段進行安裝。

如果在總組階段進行安裝，帶來的影響是：（1）首部圖紙的下發時間必須提前；（2）錨機必須提前到廠；（3）錨機基座和錨機需提前安裝到艏樓分段上，這樣做的目的是節省船臺設備調試時間。

2）第二時機在船臺階段進行安裝和調試。

如果在船臺階段進行安裝和調試，船臺時間將會比較緊。

以上2個時機可供選擇，具體錨機在哪個階段進行安裝和調試，需要根據供圖計劃和生產計劃來安排。

4 掣鏈器的安裝

掣鏈器的安裝是一個復雜的過程，在錨和錨鏈安裝后，通過不斷地修割和調整，掣鏈器將達到最佳狀態[5]。其安裝調整需要較長時間，下水前估計不可能調到最佳狀態。因此，初步方案是在船舶下水前，先將掣鏈器調到一個大概的位置狀態，然后使用臨時肘板將掣鏈器焊接固定好。

5 錨機液壓泵站及液壓系統的安裝

目前船舶上使用的錨機主要分為電液式和電動式2種，其中電液式錨機安裝比較復雜。

如果錨機采用電液式，需要配置液壓泵站，在船舶下水前，需要將連接錨機液壓泵站和錨機液壓馬達的壓力油管、回油管、泄油管安裝完畢，并做好各配件的清洗工作，使其達到NAS（National Aerospace Standard，液壓油污染程度標準）9級的要求，因此需在分段舾裝階段將相關管道安裝好。如果相關管道的安裝時間有限，下水前可以臨時使用干凈軟管代替鋼質管道（每根軟管長度約15 m，每臺錨機需配3根），考慮不同的接口，需設計軟管接口集配器。

如果錨機采用電動式，則只需安裝電控箱。

6 錨機供電技術

船舶下水時，在船舶上臨時設置發電機對錨機進行供電，臨時發電機可以布置在靠近首部的貨艙內。

公司明年下水船舶錨機功率統計表如表4所示。

表4 公司明年下水船舶錨機功率統計表

在船舶下水前，必須使用臨時發電機對錨機進行供電和調試?？蓮牟鸫瑥S采購廢舊船舶的整套應急發電機作為臨時發電機，回廠后制作成集成模塊，包含應急發電機、油箱、控制面板。根據以上統計信息，建議采購功率為120 kW～150 kW的應急發電機。

7 船舶縱向下水沖程計算軟件設計

根據船舶縱向下水理論且基于逐步漸次法[1]，運用VB6.0軟件編制了《船舶縱向下水沖程計算軟件》，同時應用Activex技術和VBA技術建立VB與Excel應用對象之間的通信聯系，實現計算結果的自動導出。編制的《船舶縱向下水沖程計算軟件》主界面如圖2所示。

圖2 《船舶縱向下水沖程計算軟件》主界面

船舶縱向下水沖程計算軟件主要根據船舶參數、錨參數和計算控制等實現船舶沖程的軟件化計算，從而便于海事局在船舶縱向下水時設置封閉航道的區域，以加強航道的管理。

8 實例下水計算

下面以64 000 DWT散貨船為例，分析船舶在不拋錨、拋單錨和拋雙錨的情況下對沖程的計算影響。

8.1 船舶縱向下水基本參數

64 000DWT散貨船下水相關參數如表5所示。

8.2 拋錨數量對沖程的影響

64 000DWT散貨船在不拋錨、拋單錨和拋雙錨的情況下，沖程計算結果如表6所示。

從表6可以看出，在不拋錨的情況下，64 000 DWT散貨船沖程高達908 m，船舶可能飄移到長江主航道，從而發生船舶碰撞的意外事故。在拋單錨的情況下，64 000 DWT散貨船沖程為488 m，比不拋錨減少380 m，從而可以看出拋錨對于減小沖程具有積極的意義。在拋雙錨的情況下，沖程為448 m，比拋雙錨減少40 m。從安全性的角度考慮，拋雙錨時，當一只錨鏈斷裂或失效，另一只錨也能起作用，只是沖程比拋雙錨多40 m。

表5 64 000 DWT散貨船下水參數

表6 匯總結果

9 結束語

通過上述對錨機輔助下水技術方案的研究與分析，在船舶縱向滑道下水過程中拋雙錨，并使用錨機實現拋錨與收錨制動船舶的技術是可行的，該方案是可靠的。希望此工藝對兄弟船廠下水作業起到借鑒作用。