海隆石油海洋工程有限公司 上海 201106
摘要:船舶运动过程中,甲板上的每个位置点的加速度都不一样,货物在船甲板的位置,可以据此进行移动,以达到一个最佳位置。同时,货物也可以根据垫木,绑扎件,水箱,定位件的位置,浮上浮下时的操作流程进行移动,转动,以达到最佳位置。大型海洋平台等重大件货物的运输风险大,影响其运输的安全因素多,而海洋平台本身还具有型体不规则且庞大,重心高。
关键词:平台运输;半潜船运输;枕木计算;运输安全;系固研究
1研究背景
近年来,随着对能源需求的不断增长,海上能源的开发也在持续不断地发展,海洋平台等重大件货物在半潜船上的运输相关行业会逐步的发展成熟。
高度越高,质地越软的垫木,其侧向刚度必然越低。所提到质地软的垫木,如松木;质地较硬的垫木,如橡木。举例说明,目前常用的垫木(枕木),是30厘米宽、60至90厘米高的垫木(如图2-1,2-2,2-3),在柔性方向只有50%的摩擦减少量。对于30厘米宽且高于90厘米的垫木,在柔性方向上不再减少摩擦量。
图2-290厘米高垫木
当摩擦力大于惯性力和风力之和的情况下,摩擦力将减少,绑扎件只承受横向静载重量的10%和纵向静载重量的2.5%。
2垫木压力计算
大型平台由软木作为垫木块进行支撑,垫木应该布置在货物的加强坚固点(舱壁、侧壳、框架)下面。软木材的垫木会填补货物底部和甲板之间的任何不平整。
软木垫木受压能承受的最大允许压力为30公斤/平方厘米。垫在平台底板加强筋上。在压力较高的情况下,就要放弃使用软木,寻找其他替代支撑材料。如果没有准确的底部货物图纸,无法确认货物底部强支撑的位置,可采用鱼骨状支撑布置方案,相应最大允许压力降为10公斤/平方厘米。
图3-3极端分力的静态及动态压力分布
3分析结果
通过反复迭代计算,得到货物在船上纵向、横向、垂向的加速度。以辅助垫木计算。计算结果如下:
表4-1最大设计加速度
此时需要注意的是:
1.上述加速度来自四个海况。这些是最大值,因此不一定同时发生;
2.确保货物能够承受这些加速度,并确保货物内部或与货物相连的物品得到适当的安全保护。
垫木支撑压力结果如下表:
表4-2垫木支撑压力最大值
4结语
对于大型平台垫木布置和计算,需补充说明的是:
运动响应计算基于线性耐波性理论,确定波浪诱导运动。而计算用于确定诱导波和反应力的是基于二维条形理论,此时忽略涌的运动。文中详细阐述所用到的理论及相关公式。运动响应计算,最终为得到船上点所受到的加速度,线点加速度由直船加速度、角船加速度和地面重力加速度组成。
参考文献
[1]张乐.基于工程船远洋运输的枕木设计与分析[J].中国水运,2019(05): 75-77.
[2]王锋.海运重大件货物的系固及检查探析[J].科技创新导报,2018,15 (01):173-174
作者简介
马晓琳(1987-),女,硕士,中级工程师,研究方向:船舶与海洋工程。