充气橡胶护舷靠球的选用选型和参考案例
目前选择充气靠球的主要依据是吸收能量的大小。船舶接岸时的冲撞能量可根据船舶的质量与接岸速度计算出来（参阅表9）。而充气护舷吸收能量的大小主要取决于靠球的直径D和长度L以及初充气压力P0的大小。表1是充气橡胶护舷靠球的吸收能量数据。按表1选用靠球的尺度，以一只靠球能全部吸收冲撞能量为原则。若船舷的一侧悬挂2到4个靠球，则安全的保障性更高。靠球的直径也不宜选用过大。过大的靠球直径会使船舷侧与码头间的间隙增加，不利于人员的上下和货物的装卸作业。中小型船舶的使用实例见表3所示。 中小型船舶使用靠球的实例船的吨位与种类选用靠球的尺寸（D×L）
100～200吨渔船0.5×1.0～1.0×1.5
300～500吨拖网船1.2×2.0～1.5×2.5
1 000吨拖网船1.5×2.5～1.7×3.0
3 000吨拖网船、运输船2.0×3.0～2.0×3.5
10 000吨北洋渔业母船2.0×3.5～2.5×5.0
1 订货信息靠球订货时应提供下列信息：l 靠球的直径D和长度L按照船舶的尺度、接舷速度以及风浪大小计算出冲撞能量，此即为靠球需要的吸收能量指标，然后来选择靠球的直径D和长度L。l 初始内压初始内压目前有50kPa（0.05MPa）和80kPa（0.08MPa）两种可供选择。初始内压不同，其球壁的厚度也不同。初始内压高的吸收能量也高，价格也较贵。l 靠球的类型I型为护套型，又可细分为轮胎型、胶垫型和绳网型等三种类型。II型为悬挂型，实为不带护套的靠球。 2冲撞能量的计算动力学上动能的计算公式为： （1）式中：E——冲撞能量/ kJ； m——质量/ t； v——靠泊速度/ m/s。在船与船或船与码头相碰的情况下，还要考虑到以下被消耗掉的能量：l 船体的旋转；l 码头、泊墩、船体的弹性变形；l 船体和码头之间被挤压排开水的量。因此，上述公式在实际应用时还要乘以靠泊系数CD。
2.1附加质量和假想质量由于船在靠泊码头或两船并靠时，碰撞靠球后突然停下，船体附带水的质量也应计入船体的总质量中去，称为“附加质量”。许多设计师认为附加质量等于一个圆柱体水柱的重量，该圆柱体的直径等于船体的吃水d，长度等于船长LPP，因此附加质量： （2）式中：WA——附加质量/ t； ρW——海水密度＝1.025 t/m3。船舶质量即为排开水的重量，称为“排水量”，添加附加质量后的船舶质量称为“假想质量”。冲撞能量计算中的质量即为假想质量，于是有： （3）式中：WS——船舶排水量/ t。当船舶只给出载重量或总吨位时，可按表4换算成排水量。表4船舶总吨位、载重量与排水量的关系
船舶类型总吨位（G.T）载重量（DWT）排水量/ t
客船1－1
货船0.711.4
油船0.611.2～1.4
矿砂船0.611.2～1.3
集装箱船0.6～111.4
计算实例一艘10 000GT的油船，其载重吨＝10 000/0.6＝16667DWT其排水量＝1.3×16667＝21 667 t
若A、B两船并靠，总的假想质量按下式计算： （4）式中mA为A船添加附加质量后的假想质量；mB为B船添加附加质量后的假想质量；mI为两船合成后的假想质量。计算实例 以52 500DWT原油船旁靠300 000DWT VLCC为例，计算其假想质量（表5）。表5假想质量算例
A船（52 500DWT）B船（300 000DWT）
排水量/ t
附加质量/ t
假想质量/ t
合成假想质量/ t
2.2靠泊速度在船对船靠泊的情况下，实践证明，两船都低速航行时情况最为有利。表6是各种吨位船舶推荐的靠泊速度，可作为冲撞能量计算的参考值。
表6推荐的靠泊速度
船舶载重吨位靠泊速度/ m/s
1 000DWT以下～0.3
1 000DWT～10 000DWT0.2～0.15
10 000DWT～50 000DWT0.15～0.12
50 000DWT以上0.12～0.10
2.3冲撞能量的计算 经过上面的推导，式（1）改写成： （5）式中：CD——靠泊系数；当两船并靠时，合成的假想质量比单船的假想质量小，本公司推荐CD =1；当船与固定码头并靠时，则推荐CD =0.5。计算实例仍以表5中计算得到的假想质量为例，取冲撞速度v = 0.15 m/s，CD＝1，计算冲撞能量如下：依此冲撞能量来选择靠球尺度。查表1，可选择（D×L）2.5m×5.5m或3.0m×5.0m初充气压力为0.05MPa的靠球四只；也可以选取2.5m×4.0m初充气压力为0.08MPa的靠球四只。7.3根据OCIMF当量载重量选用靠球 OCIMF是“石油公司国际海事论坛”（Oil Companies International Marine Forum）的缩写，该组织制订的“船对船输送规则”推荐采用当量载重量C来计算接触能量和选用靠球尺度： （6）式中：A、B为相靠两船的载重量（即DWT）。按C的大小查表7选取合适的靠球尺度。
表7按船舶载重量选取靠球尺度
载重量（或两船当量值）/ DWT接触速度/ m·s-1有效接触能量/ kJ充气橡胶靠球
D×L/ m最少数量
1 0000.30301.0×2.03
3 0000.30801.5×3.03
6 0000.301402.0×3.53
10 0000.251502.0×3.53
25 0000.253602.5×5.53
50 0000.204502.5×5.54
100 0000.154803.3×4.54
200 0000.159103.3×6.54
4参考用例表8是大型油船选用充气靠球参照例。表8 大型油船选用充气靠球参照例
A船舶（DWT）B船舶（DWT）假定接舷速度（m/s）有效运动能量(kJ)靠球尺寸（D×L）
300 000200 0000.151 2303.3×6.5
150 0000.151 0303.3×6.5
100 0000.157813.3×6.5
200 000150 0000.158823.3×6.5
100 0000.156933.0×6.0
85 0000.156183.0×5.0
150 000100 0000.156263.0×5.0
85 0000.155643.0×5.0
50 0000.185733.0×5.0
100 00085 0000.176173.0×5.0
50 0000.185113.0×5.0
40 0000.205443.0×5.0
50 00040 0000.204252.5×5.0
30 0000.224372.5×5.0
20 0000.254432.5×5.0
20 00015 0000.273182.2×4.5
10 0000.303092.2×4.5
5 0000.352532.2×4.5
10 0005 0000.352122.2×4.5
3 0000.401962.0×3.5
1 0000.501272.0×3.0
标准配置：每舷配备4只靠球表9为油船靠泊码头时，距船艏L/4处的冲撞能量（kJ）计算值。可据此冲撞能量来选择靠球，一般要求单只靠球能吸收全部冲撞能量。其他类型船舶可供参考。表9油船靠泊码头距船艏L/4处的冲撞能量（kJ）
载重吨/ DWT假想质量/ t靠泊速度/ m/s
0.100.120.150.180.200.250.300.40
3006681.72.53.85.56.811.015.027.0
5001 0912.84.06.39.011.017.025.045.0
7001 5584.05.78.913.016.025.036.064.0
1 0002 2285.78.214.018.023.036.051.091.0
2 0004 29411.016.028.035.044.068.099.0175
3 0006 47017.024.037.053.066.0103149264
4 0008 36321.031.054.069.085.0133192341
5 00010 59427.039.061.088.0108169243432
6 00012 18431.045.070.0101124194280497
7 00014 08436.052.081.0116144225323575
8 00016 06641.059.092.0133164256369656
10 00020 37352.075.0117168208325468832
12 00023 85161.088.0137197243380548974
15 00029 49375.01081692443014706771 200
17 00033 05684.01211902733375277591 350
20 00038 62399.01422223193946168871 580
25 00045 946117.01692643804697331 0501 880
30 00056 093143.02063224645728941 2902 290
35 00063 084161.02323625216441 0101 4502 570
40 00072 771186.02674186017431 1601 6702 970
45 00077 986199.02864486457961 2401 7903 180
50 00089 818229.03305167429171 4302 0603 670
60 000104 300266.03835998621 0601 6602 3904 260
65 000114 637292.04216589481 1701 8302 6304 680
70 000122 108312.04497011 0101 2501 9502 8004 980
80 000136 972349.05037861 1301 4002 1803 1405 590
85 000143 359366.05278231 1801 4602 2903 2905 850
100 000166 004423.06109531 3701 6902 6503 8106 780
120 000200 083510.07351 1501 6502 0403 1904 5908 170
150 000251 896643.09251 4502 0802 5704 0205 78010 280
200 000327 735836.01 2001 8802 7103 3405 2307 52013 380
250 000401 2681 0201 4702 3003 3204 0906 4009 21016 380
330 000548 6701 4002 0203 1504 5305 6008 75012 60022 390
370 000627 0161 6002 3003 6005 1806 40010 00014 40025 590
480 000795 5402 0302 9204 5706 5808 12012 68018 26032 470
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