摘要：文章对深水铺管起重船“海洋石油201”4000t主起重机吊重试验技术做了讲解，这其中包括了其各方面的基本内容，能有效及时的评估和避免到大型吊重试验中存在的风险，从而有效确保到大型吊重试验的顺利完成。
关键字：深水铺管起重船；主起重机；吊重试验
1、前言
为能配合到主起重机制造厂顺利开展到大型吊重的试验，深水铺管起重船工程项目组织的有关人员共同完成了和船舶有关的各项技术支持工作，有关人员在经过多次的研究和讨论之后编制出了一套应用在船舶吊重试验中的方案和措施，在经过试验之后证明，这些方案和措施能有效确保到大型吊重试验的安全和顺利完成。
2、压调载方案设计
在设计船舶压调载方案时，首先应在满足船体总纵强度的前提下，尽可能提高船舶的稳性。在起吊吊重试验用水箱后使得船舶的重心高度大幅增加,而初稳性高相应降低。为避免初稳性高下降过多，应尽可能使预压载水量较大且重心较低，同时又要避免起吊后超出10.6m这个船舶最大起重吃水。这个原则适用于3850t@33--25m超负荷变幅试验、4000t@43--25m变幅试验和4400t@43m超负荷艉固定后背绳吊重试验，由于这些吊重试验没有涉及主起重机旋转，船舶在试验过程中不需调载配合。但在3000t@41.25m回转试验中，除考虑提高船舶稳性外，在压调载方案设计时要考虑预留出部分压载舱空间用于压载水调拨。此外还要考虑以下4项原则:第一，压载水只能在压载舱内流动，既不能往舷外打，也不能将海水打入压载舱内，也就是说，任何时刻，船上压载水总量应保持不变。第二，应考虑压载泵和压载舱的实际情况。比如有些压载舱内的舱底水无法在短时间内完全抽干，在设计上就应给予这些舱5%至10%余量的考虑;通常注由于压载舱内部结构和船舶纵横倾等原因也很难打满，在设计上建议按95%容量考虑，即认为这些舱是打不满的。第三，尽可能考虑对舱调拨，例如主起重机往左舷旋转，左舷压载舱就应依次向右舷对称舱调拨:在对舱调拨后，如果还需要继续调载，可以采用对角调拨，
.png)
图1
如从No.6P舱拨到No.17S舱(No.6S舱在预压载时已经注满)。第四、充分利用燃油舱和淡水舱进行合理配置，可以有效降低船体梁最大弯矩和提高船舶稳性。在试验期间，要求压载系统操作人员保持沉着冷静的心态，熟练掌握压载系统的操作和调拨压载水的流程，时刻与试验指挥和主起重机操作人员保持良好的通话和协作。根据经验，在主起重机旋转初期，调拨压载水通常是跟不上主起重机旋转速度的，船舶总是向主起重机旋转方向倾斜。为此，一旦当船舶向旋转方向倾斜接近1°时，应立即要求主起重机停止动作，待船舶调平后才允许继续旋转。在主起重机旋转到左舷90°后，试验基本上可以结束。此时，可以将试验水箱慢慢放入海中，并配合反拨压载水使船舶保持水平。
3、稳性和强度校核
按照装载手册列出的稳性衡准、船体许用弯矩和许用剪力的要求，本船1686t@60m吊重试验、3000@41.25m回转试验、3850t@33mr25m超负荷变幅试验、4000t@43m~25m变幅试验和4400t@43m超负荷艉固定后背绳吊重试验工况的稳性和强度校核均满足CCS和ABS要求。
4、浮态分析
大型吊重试验的初稳性高通常较低，一些极端的工况甚至可能出现小于1m的情况。假定船舶排水量不变，附加横倾力矩很可能引起较大的横倾。以下列出几个实用分析公式，有助于提前了解环境条件变化和起重机操作对船舶浮态的影响。
4.1、环境风速
大型吊重试验通常安排在天气状态良好的遮蔽码头进行，会对船舶浮态造成明显影响的环境因素主要是阵风，而波浪和流可以忽略不计。假设环境风速造成船舶1°的初始横倾，则对于所有吊重工况都可以通过公式来计算风速大小。
4.2、吊臂旋转
在主起重机由船尾向舷侧旋转过程中，船舶的横倾力矩会逐步增加，加剧船舶向一侧横倾。增加的横倾力矩包括两个部分，一个是主起重机本身在旋转过程中增加的力矩，另一个是负荷外移增加的力矩，该力矩在船尾中心线变化最大。以3000t@41.25m回转?试验为例进行分析，主起重机在船尾0°处旋转而引起的横倾角约为1度。也就是说，在回转试验的初始阶段，船舶的横倾是非常敏感的。如果主起重机旋转过快，而压载水来不及调拨，很可能引发事故。为此，一般要求主起重机在船尾以最慢的速度旋转，当调载速度跟不上主起重机旋转时，可以要求主起重机暂停旋转以配合船舶调载。
4.3、吊臂变幅
在吊臂旋转至舷侧90°后，主起重机可能会进行变幅动作。由吊臂变幅引起的横倾角变化也可以用公式计算。
5、倾斜试验
在主起重机吊重试验前，通常是根据理想状态的空船重量、设计压载和燃油、淡水等消耗品资料计算初稳性高。但在试验阶段，由于有部分多余的物资会留在船上，实际压载水与设计压载会存在差异，实际初稳性高很可能低于设计值。由于在大型吊重试验中船舶的初稳性高相对较小，附加横倾力矩很容易加剧船舶横倾，使船舶处于危险状态。如果由于其他因素使得初稳性高度进一步降低，必然会加大试验风险，甚至出现试验无法进行的状况。为此，有必要通过试验手段来验证设计初稳性高，以确保试验安全。试验方案中有两点需要提醒，是横倾角的测量，不采用船上运动参考单元(MRU)或吃水传感器等设备读取横倾角，建议采用油槽和摆锤;二是特别注意压载舱自由液面对初稳性高的影响。以No.l压载舱为例，该舱位于船首底部,通常要求将该舱装满。假设由于疏忽，只装了98%，自由液面修正将使得初稳性高下降约0.55m。也就说，如果设计初稳性高仅为lm，由于#1压载舱自由液面的影响，实际初稳性高将下降到0.45m。如果此时进行试验，将是非常危险的。所以在试验开始前应认真检查压载舱状态，尤其是那些自由液面惯性矩较大的压载舱。在计算得到预起吊工况初稳性高，可根据静水力学基本原理推算起吊工况初稳性高GM。因步骤较为繁琐，篇幅所限，这里不再展开。
6、实时应力监测
在大型吊重试验期间，超大负荷会对主起重机和船体的结构产生相当大的应力。为了解主起重机和船体结构的受力状况，选取14个测量点，采用粘贴式应变片方式进行定点实时应力监测。根据对主起重机和船体结构受力分析，共选取了14处作为测量点。
7、结束语
由上可知，文章对当前深水铺管起重船主起重机吊重试验的技术应用情况做了一个总结同时提出了实用性很强的经验和做法，望为以后的重型海洋工程起重机的吊重试验提供到一定的借鉴。
参考文献
[1]张永康, 赖柏豪, 林超辉,等. 1000t大型海工绕桩式起重机吊臂轻量化设计与优化分析[J]. 机电工程技术, 2019(12):5-8.
[2]徐正荣, 张永胜. 海洋平台起重机钢丝绳常见故障分析与处理[J]. 起重运输机械, 2019, 533(07):113-116.
[3]韩广冬, 陈海泉, 张浚哲,等. 船舶起重机减摇机构的设计、建模及试验[J]. 中国港湾建设, 2019, 039(001):41-45.
[4]周馥隆. 152米!中联重科ZCC9800W履带式起重机 创造国内风电吊装新高度[J]. 今日工程机械, 2019.
[5]覃俊. 公路工程试验检测技术及其应用[J]. 居舍, 2019, 000(003):P.94-94.
[6]刘璐. 扩展多面体离散元方法及其在海洋结构冰载荷分析中的应用[D]. 2019.