大型船舶安全系泊断缆原因分析与预防_夏贤斌.docx
《大型船舶安全系泊断缆原因分析与预防_夏贤斌.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大型船舶安全系泊断缆原因分析与预防_夏贤斌.docx(3页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 第 16卷第 10期 2016年 10月 中国水运 China Water Transport Vol. 16 October No. 10 2016 大型船舶安全系泊断缆原因分析与预防 夏贤斌 (舟山引航站,浙江舟山 316000 ) 摘要:文中从大型船舶在系泊时受到风,流的作用后,发生的几起船舶断缆险情案例分析出发,对影响船舶安全 系泊的因素进行分析与评估,探讨所需缆绳的数量和必要采取的措施,以増加船舶系泊时的安全性。 关键词 : 船舶;安全系泊;缆绳受力;横向力 中图分类号: U66 文献标识码 : A 文章编号 : 1006-7973 (2016) 10-0009-03 一、 引言
2、随着船舶的大型化和一些港口优质岸线资源的短缺,许 多码头被迫建于非理想水域,即在一定的时段内码头走向和 潮流方向存在较大的角度。舟山港位于强潮流区域,岛屿众 多,回转流和往复流互相影响,部分码头前沿的潮流方向和 码头走向就存在较大的角度,并且某些时段流速甚至达到 4 节,这就给船舶靠上码头后的安全系泊带来安全隐患。系泊 中的大型船舶一旦发生断缆,极易造成船舶失控漂移,不仅 仅对本船还会对邻近泊位的其他系泊船舶、码头设施造成极 大威胁 。 1987年 8月,系泊于上海港宝山钢铁厂主原料码 头的 “ 大鹰海 ” 轮,发生了震动全球航运界的断缆撞毁引桥 严重事故 111。全面认识与探讨船舶安全系泊受
3、力影响因素, 采取针对性措施保证船舶系泊安全具有较强的现实意义。 二、 船舶断缆险情案例及原因分析 1. 船舶断缆险情案例 在舟山港曾发生过多起船舶断缆(含外漂)的险情,对 船舶安全、港口生产造成了严重的影响。如 2010年 8月 14 日,农历七月初五,定海港高潮时 1221。 1240时,吃水 17.59m的 “ 海象 ”轮,涨末潮水靠老塘山五期码头,当时 所带缆绳前后各为 5-3-2,至 1330时带缆结束,引航员离 船。约 1500时,在冲开落潮流的作用下,船尾开始甩开, 尽管值班船员随即开始绞收调整缆绳将船尾拉回,但终因缆 绳受力不均,在较短的时间里船上所有的缆绳全部断开,其 中 9
4、根断裂, 11根从缆车上连根拔起, “ 海象 ” 轮继而在落 潮流的作用下离开码头,漂向码头的下游。后来,引航员紧 急登轮抢险在锚和拖轮的帮助下终于控制住船舶,避免了次 生灾害的发生。 2011年 8月 18日,农历七月十九,定海港高潮时 1226。 1500 吃水 20.1m “ 阿提斯 ” 轮初落潮水靠 舟山某码头, 所带缆绳前后各为 4-4-2。船舶卸货期间,在急落水所产生 回流的作用下,发生了同样的断缆事故,后紧急安排拖轮助 泊才止住了情况的进一步恶化并成功回靠码头。 2. 船舶断缆原因分析 通过分析可以知道船舶断缆的原因主要有: ( 1)受潮流 影响。潮流流向和码头走向成一定的角度,
5、特别是舟山的大 型码头一般都是找桥式码头,与码头成角度的潮流可以直接 作用在船体上造成向外的分力,当潮流作用力超过缆绳的破 断力时容易造成断缆。 ( 2)港内富余水深的影响。当富余水 深较小的时候,容易造成船舶里档水位上升,大幅増加了缆 绳受力。 ( 3)风和涌浪的影响。位于开敞水域的码头受涌浪 影响很大,有时涌高可达 1 2m, 涌浪作用下船舶的运动对 缆绳形成顿力,对安全系泊造成重大影响;当吹开风较强时, 风力对缆绳的受力也有一定的影响。 ( 4)船舶自身原因 。一 些船舶设备比较老旧,缆绳新旧不一、绞缆机达不到设计要 求,船员没有按要求保持缆绳均匀受力,容易造成断缆等。 三、影响船舶安全
6、系泊受力因素分析 1. 水流的横向分力估算 水流对船舶系缆力的影响因素包括流向、流速及水下有 效面积。 水动力的横向分力可根据公式估算 Fx= (1/2) gpCwV 2Ld 其中: Fx 水动力横向分力 ( KN) p 海水密度 l, 025kg/m3 水动力横向分力系数 L一两柱间长 ( m) d一 吃水 ( m) V 相对流速 ( m/s) g 重力加速度 a 漂角( ) 图 1小角度流的横向分力示意图 收稿日期: 2016-07-26 作者简介:夏贤斌,舟山引航站。 10 中 国水运 第 16卷 由船模试验可知,水动力横向系数 Cw与水深与吃水之比 有关,且水深越浅 Cw越大。又与漂角
7、有关,随漂角的増大而 增大 2。 以本人引航过的大型船舶 “ 华南虎 ” 为例,船长 295m、 吃水 18.0m, 当相对流速为 4, 2m/s, 漂角 a ( ) 、水 动力横向分力 Fx (KN)、 吃水 d (m)之间的关系如表 1。 表 1各种漂角、吃水情况下所受到的水动力横向分力 16 372 742 1106 1461 1805 2130 2450 2750 18 419 834 1244 1644 2031 2400 2750 3090 2. 风力的横向分力估算 系泊中的船舶也会受到风载荷的作用,风对船舶系缆力 的影响主要与风向、风速和有效受风面积三个方面有关。通 常对于某一特
8、定风向下的系泊船舶,风速越大、有效受风面 积越大,作用在船体的风载荷也越大。在偏横风条件下,风 舷角越接近90 ,船体受到横向风载荷越大,而在偏顺风和 顶风情况下,船体主要受到纵向风载荷作用。值得注意的是, 由于船舶横向受风和纵向受风时的有效受风面积差别较大, 故受到的风载荷大小也会有很大差别。而且,对于非绝对正 横和绝对首尾向的来风,船舶的风载荷受力方向也并不与风 向绝对相同。另外,风况还影响海流和波浪的特征,从而间 接影响系缆船舶的运动状态和系缆力大小。从系泊安全的角 度,吹开风对系泊船舶的安全影响最大,特别在船舶半载或 空载时,应引起足够重视。 系泊船舶在受到风的作用时,风作用于船舶水线
9、面以上。 作用在船舶上的风压力的横向分力可按下式估算: Fa= (1/ 2) gpa Ca Va 2Lh sin6 其中 : Fa 船体风动力 ( KN) Ca 风动力系数 pa 空气密度 ( .125kg/m3) h一水线以上高度 ( m) Va 相对风速 ( m/s) g 重力加速度 e 风舷角( ) 同样以大型船舶 “ 华南虎 ” 为例,船长 295m、 水线以 上高度 10m, 则不同风力、风舷角 0 ( ) 、横向风动力 Fa (KN)的关系如表 2。 表 2各种风舷角风力情况下所受到的横向风动力 6 级 ( 13.8m/s) 66 189 290 356 380 8 级 ( 20.
10、7m/s) 148 426 650 801 850 10 级 ( 28.4m/s) 278 802 1220 1507 1605 3. 波浪载荷对船舶受力分析 海洋波浪是由多种不同波高、波周期和相位波组合构成 的不规则合成波,对船舶的作用是一个十分复杂的三维水动 力问题。波浪载荷对船舶系缆力的影响主要包括波高、波周 期、波浪入射角,同时随船舶自身载量的改变(船舶自振周 期改变),波浪对船舶的影响也有所差别。其中系泊船对波浪 周期的响应最为敏感,随着波浪周期的増大,船舶动量往往 急剧増大,相应的船舶系缆力也迅速増加。通常,当波浪周 期超过 6s时,就应引起船舶和码头操作人员重视。当波浪周 期超过
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大型 船舶 安全 系泊 原因 分析 预防 夏贤斌
限制150内