无牵引船舶气囊下水
船舶气囊下水是中国独创的一门工艺,无需特定的滑道和额外固定设备，因此与传统的下水方式相比具有机动灵活、工程建设少，投资少、周期短等优点，尤其适合于新建船厂以及老船厂提高产能的应用。随着船用气囊制造技术的提高以及下水工艺的逐步完善，气囊下水技术的安全性和科学性取得了很大的进步。纵观气囊下水技术的发展历史，近几年的发展尤其迅猛，其中很重要的一个原因就是气囊下水技术从起初的经验论到现在的科学论的转变。未来该技术的发展也将取决于其理论体系的科学性和严谨性的完善程度。建立在科学计算基础上的气囊下水技术，根据下水过程船舶、气囊受力以及运动速度的计算分析，能够提前发现安全隐患，从而采取措施修正设计方案，以确保下水工程的安全和效率。通过数学模型的建立和计算机模拟计算，船舶下水各阶段的运动状态可以在一定范围内做到准确预测，能够真正实现气囊下水的安全性、可控性，从而推动该技术在更多领域向更高层次的发展。青岛永泰船舶用品有限公司是国内领先的下水气囊以及船用护舷的生产企业，始终坚持以科技发展作为企业的核心竞争力。青岛永泰下属青岛永安顺是专业气囊下水工程公司，是国内外首家应用科学计算和计算机模拟技术设计下水方案的技术型企业。通过与国内一流大学的合作，青岛永泰建立了较完善的气囊下水理论体系，并且通过在实际下水工程中的应用，不断修正和完善其理论模型。同时理论计算与实际经验的结合，推动了气囊下水技术可控性、准确性的发展。2009年7月某船厂一艘18000DWT的散货船在无地锚无卷扬机条件下，成功应用气囊下水的案例充分展示了气囊下水技术的灵活性、独特性以及科学计算的重要性。该船总长150米，型宽21.6米，型深11.6米，建造在坡比为1.5/100的船台上。船尾距离船台末端15米，下水水域为内陆河，水深7-11米，河宽350米。由于该船台无地锚、轨道等设施，无法采用常规下水方式，因此气囊下水成为一个必要选择。由于没有止滑力，该船下水的主要困难有两点：一是如何防止船舶在气囊顶升时下滑，二是如何启动船舶下水。承包该下水工程的青岛永安顺工程公司在船厂的大力协助下，根据该船的详细资料，首先完成船舶的数学建模工作，并实地测量了当地风速，水流速度、船台摩擦系数等重要数据。通过计算以及计算机模拟结果，青岛永安顺公司最终确定了周详的下水方案，在海事局召开的论证会上得到了大家的一致认可。该方案一共使用34只1.5米直径，18米长度的永泰下水气囊，通过调整船首尾气囊高度的不同来实现止滑和下水。由于船台本身具有1.5/100的坡度，并且无法使用卷扬机，因此计算船的最大安全倾角是该方案的关键点。最大安全倾角是指船完全被气囊顶升起时，船沿斜坡方向的最大下滑分力与船和气囊之间的摩擦力相等时的临界倾角。在气囊举升阶段只要保证船的倾角小于最大安全倾角，就可以避免船的滑动。在船准备下水时，如果船的倾角接近最大安全倾角，在船首的一个很小的推动力就可以启动船的下滑，从而带动气囊的滚动，实现顺利下水。这样通过调整气囊的内压精确控制船的倾角就可以解决该下水工程的两个主要困难。另外与常规船舶气囊下水工程相同的其他问题，例如下水水位、下水距离等参数，该方案都做了详细规定。2009年7月14日，该方案顺利实施。经过10个小时的准备工作，气囊举升起整条船，并在等待水位上涨时，调整船的倾角为最大倾角的85%。当水位到达预定深度80%时，重新调整船倾角为最大倾角的95%。在船首处一台挖掘机的挖斗用废旧轮胎包裹好，当水位达到下水深度时，挖掘机的挖斗在鼻艏处施加一个斜向上的前推力。在挖掘机第二次推动下，船的倾角超过最大倾角，开始缓缓移动，并带动气囊向前滚动，最终平缓入水。气囊下水技术经过多年的发展完善已经逐渐成为一项必不可缺的下水方式。对于某些特定条件下的下水，例如滑道不完善，工期紧等因素，气囊下水是最简便经济的选择。
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