239.8m甲板运输船用气囊下水吉水计算方案

jimosea

1. 范围

1) 本工艺规定了气囊移船及下水船舶时，对船舶及气囊、坡道、绞车等设施的要求，以及撤墩、移船、下水过程中的资料准备、方案编制、操作程序及安全措施等。

2) 本计算适用于1#239.8m甲板运输船。

3) 本计算按照启东畅达船舶工程有限公司的气囊下水设备参数、操作流程。

2. 引用文件

l CB/T 3837-2011船舶用气囊上排、下水工艺要求

l GB/T 3795-1996船舶上排，下水用气囊

3. 术语和定义

1) 起墩：下水前，铺入气囊充气将船舶抬高，当船底高出墩木，撤出墩木，气囊适当放气使船舶坐落在气囊上的过程。

2) 移船：将船舶从水边向船台移位或从船台向水边移位的过程。

3) 下水：将在船台上建造或修理的船舶沿坡道送入水域处于浮态的作业。

4) 坡道：用于气囊下水、带有一定坡度的滑道。

4. 人员

1) 凡是参与船舶移位或下水的作业人员，需要在作业前得到安全主管部门的安全交底并签写危险源知情书，并应严格按照相关规程进行作业，服从统一指挥。

2) 凡是非船舶移位或下水的作业人员严禁越过设置的警戒线，并尽可能远离移船或下水作业区域。

5. 船舶信息

1) 239.8m甲板运输船型长239.8米，型宽51米，型深13米。下水船舶重量约为26500吨，重心位置为：115.92m、距基线9.52mm。

2) 船舶下水后艉（Fr0)吃水4.005m，艏（Fr303)吃水3.420m（不含1548吨压载水）。

3) 船舶下水后艉（Fr0)吃水4.985m，艏（Fr303)吃水2.798m（含No.8 压载水舱注满1548吨压载水）。

1. 船台概况

船台长208m，船台宽度86米；船台有二种坡比：坡比1:80，长184米、坡比1:20，长25米。高平潮时滑道末端的水深2.4m,距船台滑道末端353.295米处设二只250吨地牛和一只150吨地牛。

2. 下水前准备工作

1) 船舶下水前准备，要求组织人员对船舶进行联合检查，检查以下工作：

l 主船体工程装焊及外壳补磨报外检认可，各舱室密试外检结束。

l 主甲板下，全船外板涂装外检结束，按船舶下水要求并在油漆规定时间内下水。

l 水线以下舾装工程结束：海水阀及格栅、锌块、放水塞必须安装到位，不得遗漏。

l 检查船上设备安装情况，对未安装结束的设备及船上其它可移动的辅助设备要求进行临时固定。

l 检查下水时的安全保障工作，甲板面栏杆扶手应焊接牢固，甲板面人孔盖、机舱口盖、水密门及海水阀门应关闭，放水塞的水密性完好。

2) 船台符合船舶下水条件要求，彻底清洁船底部、两舷的船台垃圾杂物。

3) 清理下水区域的淤泥，下水区域的水深必须大于船舶安全下水的水深要求。

4) 下水时，拖带船舶及港监护航设施准备及检查到位。提前在船体艉部带缆桩上系挂缆绳牵引至拖轮上，船舶下水时拖轮需处于动车状态，与船体同步移位辅助船体下水。

5) 观测下水前三天的潮位动态及时间，来确定下水准确时间及工作安排。下水水位条件：滑道末端的水深须大于2.4米。

6) 下水前应由生产部门、质检部门、下水公司联合进行全面检查和认可。

3. 气囊的型号

所有气囊全部符合CB/T3837-2011船舶上排、下水用气囊的行业标准。根据船舶的相关技术参数，本船下水选用9帘10胶的CL-9型直径Ф1.8米、Ф2.0米、Ф2.2米三种规格的气囊，气囊有效长度为18米。

气囊的爆破压力为0.7MPa，静态额定压力为0.25MPa，动态额定压力为0.2MPa。

4. 船舶牵引拉力计算

1) 船舶移船时最大牵引力

l 船舶自重下滑力F1：

F1 = QxSINα–QxfxCOSα=26500X1/80-26500X0.01X79/80 = 332-262=70（吨）

       式中： f---气囊的摩擦系数取0.01

Q---本船下水总重量=26500（吨）

α---船舶纵向角度，α=0.7162（船台纵坡1：80)

因有牵引设备（钢丝绳和滑轮组）的自重力影响，实际船舶不能向下移动。为了船舶产生更大的下滑力，估在移船时通过调整气囊的气压来调整船舶的纵向倾角度，通过计算，船舶调整到纵坡1/69为最佳角度。

F2 = QxSINα–QxfxCOSα=26500X1/69-26500X0.01X68/69 = 384-261=123（吨）

       式中： f---气囊的摩擦系数取0.01

Q---本船下水总重量=26500（吨）

α---船舶纵向角度，α=0.8328（船台纵坡1：69)

l 移船惯性力：

F3=Qa=26500x0.015=398KN=41（吨）

式中： Q---本船下水总重量=26500（吨）

a---移船加速度,取0.0125m/s2   

l 移船加速度：

   a=（（π*（D+2*d*c)*n/S）*A）/60/t

=（（3.14x(1+2x0.036x14)*2.87/20）*2）/60/2=0.015m/s2

式中： D---牵引绞车卷筒直径为1米；

d-- 钢丝绳直径为0.036米；

c- 牵引绞车卷筒钢丝绳层数为14层；

n- 牵引绞车卷筒速度，取2.87转/分钟；

S- 牵引滑轮组倍率，取20倍；

A- 牵引绞车数量，取2台；

t- 制动时间，取2秒；

故，船舶下移时最大牵引力：

    F=(F2+F3)*1.5=(123+41)*1.5=246吨

1) 船舶下水前最大牵引力

当船舶移到指定下水位置后，在下水前需要将船舶调整到纵坡1.49435/100为最佳角度。

F3 = QxSINα–QxfxCOSα

= 26500X1.49435/100-26500X0.01X98.50565/100 = 396-261=135（吨）

       式中： f---气囊的摩擦系数取0.01

Q---本船下水总重量=26500（吨）

α---船舶纵向角度，α=0.8561（船台纵坡1.49435：100)