高速工作艇收放裝置試驗問題與改進

童小衛(wèi), 曹　倩

(滬東中華造船(集團)有限公司， 上海 200129)

?

高速工作艇收放裝置試驗問題與改進

童小衛(wèi), 曹倩

(滬東中華造船(集團)有限公司， 上海 200129)

摘要隨著船東對小艇及其收放裝置的快速反應(yīng)能力、高海況適應(yīng)性及執(zhí)行任務(wù)多樣化等要求的提高，高速工作艇及其收放裝置得到了越來越廣泛地應(yīng)用。對某型船上高速工作艇收放裝置調(diào)試、試驗過程中出現(xiàn)的問題進行原因分析，提出解決方案及措施，并對母船帶航速收放小艇試驗中可能出現(xiàn)的問題進行了分析，提出了切實可行的處理方案。

關(guān)鍵詞高速工作艇收放裝置母船帶航速收放小艇改進

0前言

高速工作艇及其收放裝置是船上運送人員及物資、承擔(dān)母船拋錨系泊油漆和日常修理等水上作業(yè)、公務(wù)執(zhí)勤及水上救助任務(wù)的重要裝備。目前，高速工作艇及其收放裝置正朝著快速反應(yīng)、高海況使用、多任務(wù)實現(xiàn)的方向發(fā)展。近年來，國內(nèi)高速工作艇及其收放裝置的技術(shù)水平取得了較大的發(fā)展。

我公司建造的某型船上，高速工作艇及其收放裝置采用內(nèi)藏式安裝。由于受到船體層高限制，傳統(tǒng)的倒臂式吊艇裝置不能滿足使用要求。為滿足船體對高速工作艇收放裝置的要求，新研制了層高需求較小的折臂式單吊點型式的收放裝置，它配有減擺機構(gòu)、波浪補償機構(gòu)，可以滿足在較高海況下進行高速工作艇的快速釋放和回收功能。圖1為折臂式單吊點收放裝置側(cè)視圖。

1收放裝置調(diào)試及試驗中的問題

在高速工作艇收放裝置調(diào)試及試驗過程中，發(fā)現(xiàn)的一些問題及不足。

1.1安裝立柱抖動

在釋放高速工作艇過程中進行應(yīng)急剎車時，高速工作艇收放裝置的安裝立柱中部存在較大幅度的抖動，易產(chǎn)生構(gòu)件疲勞破壞，存在較大的安全隱患。

圖1　折臂式單吊點收放裝置側(cè)視圖

1.2鋼絲繩摩擦舷側(cè)門門板

由于受船體結(jié)構(gòu)層高限制，高速工作艇收放裝置與頂部小艇舷側(cè)遮蔽門門板的間隙很小，當(dāng)收放過程進行緊急剎車或啟動收放裝置波浪補償功能時，鋼絲繩上下跳動碰打舷側(cè)門鋁質(zhì)門板，會加速鋼絲繩及鋁質(zhì)門板的磨損。

1.3母船帶航速收放小艇問題

母船帶航速收放小艇是該高速工作艇及其收放裝置的一項重要功能，該試驗需要母船、高速工作艇、收放裝置各部位操作熟練、協(xié)同，以前帶航速收放小艇時曾出現(xiàn)小艇傾覆的情況，具有較大的試驗風(fēng)險和安全隱患。為避免出現(xiàn)小艇傾覆等其他事故，需要對該試驗進行專門的研究。

2原因分析

2.1安裝立柱抖動

高速工作艇收放裝置安裝立柱上半部為安裝收放裝置的基座，下半部為與甲板連接的鋼管，基座形式為板架箱形結(jié)構(gòu)，下部為圓管結(jié)構(gòu)(見圖2)。在高速工作艇收放裝置強度試驗時，立柱的變形為彈性變形，卸載后立柱沒有產(chǎn)生永久變形。綜合上述分析，抖動幅度大的主要原因是收放裝置安裝立柱下半部剛性不足，且中間存在顯著的變截面情況(即由上部的箱形轉(zhuǎn)變至下部的圓形)，導(dǎo)致該處產(chǎn)生應(yīng)力集中。

圖2　改進前高速工作艇收放裝置立柱圖

2.2鋼絲繩摩擦舷側(cè)門門板

由于鋼絲繩的跨距較長，當(dāng)緊急剎車或啟動波浪補償功能時，鋼絲繩上的張力突然發(fā)生變化，引起鋼絲繩上下跳動。受到船體結(jié)構(gòu)層高限制，頂部舷側(cè)門面板距鋼絲繩間隙太小，當(dāng)鋼絲繩上下跳動時出現(xiàn)敲打舷側(cè)門鋁質(zhì)門板情況。

2.3母船帶航速收放小艇問題

根據(jù)船東提供的信息，結(jié)合現(xiàn)場勘驗情況及相關(guān)國外資料，綜合分析小艇傾覆的原因為：在小艇入水的瞬間，小艇與海面存在一定的速度差，小艇不能在很短的時間內(nèi)從零加速至與母船基本同速，此時小艇由母船通過鋼絲繩拉牽小艇前進，而鋼絲繩的拉牽點在小艇中部，極易將小艇拉橫，導(dǎo)致小艇側(cè)翻。

3解決方案及采取的措施

3.1收放裝置安裝立柱加強方案及措施

由于收放裝置立柱已安裝完成，重新設(shè)計、制造影響船舶建造的整體進度，針對實際情況，對小艇收放裝置立柱進行加強，將下半部結(jié)構(gòu)改為同上半部一樣的箱形結(jié)構(gòu)，修改后增加了立柱的整體剛度，不存在變截面形成應(yīng)力集中的情況。

采取措施：立柱原結(jié)構(gòu)保持不變，在下半部增加同上半部一樣的箱形結(jié)構(gòu)，將下半部鋼管圍在中間作為加強的一部分，如圖3所示。

圖3　改進后高速工作艇收放裝置立柱圖

3.2限制鋼絲繩上下跳動方案及措施

在鋼絲繩跨距之間增設(shè)限位板，減小鋼絲繩跨距，減小鋼絲繩上下跳動的幅度，避免鋼絲繩及鋁質(zhì)門板的加速磨損。

3.3母船帶航速收放小艇試驗優(yōu)化方案及措施

在小艇艏部增加牽引繩，牽引繩一端固定在小艇艏部的艏纜釋放器上，另一端通過牽引桿固定在母船上。由于小艇入水后離母船舷側(cè)有一定的距離，為了防止?fàn)恳K將小艇拉近舷側(cè)，保證牽引桿上牽引點伸出舷外的距離與小艇入水點相當(dāng)，從而保證小艇與母船間距保持不變并同向同速航行。通過設(shè)置牽引桿及牽引繩，使小艇在入水瞬間即有與母船相同的航速和航向，避免小艇在入水瞬間側(cè)翻。

牽引桿的安裝位置、固定形式、牽引桿的長度及牽引繩長度等參數(shù)是牽引桿設(shè)計成功的關(guān)鍵。根據(jù)該船高速工作艇裝置的布置位置及特點，牽引桿設(shè)計時主要考慮以下因素：牽引桿的安裝位置應(yīng)盡量考慮現(xiàn)有的舷側(cè)開口，避免在舷側(cè)增加開口；牽引桿的固定應(yīng)盡量采用可拆形式，平時應(yīng)拆除，不影響船舶整體；牽引繩與水平面的角度不能太大，避免牽引桿承受較大的小艇自重力，即牽引桿應(yīng)選擇在距水面不太高的中前部；牽引桿伸出舷側(cè)的長度應(yīng)與吊臂展開時小艇中心線距舷側(cè)的距離相當(dāng)；牽引繩的長度應(yīng)保證牽引繩拉直時小艇基本處于收放裝置的正下方；牽引繩及牽引桿的強度應(yīng)能滿足10 kn左右牽引小艇的要求。

基于以上幾點考慮，利用01甲板帶羊角導(dǎo)纜鉗及其舷側(cè)開口，在帶羊角導(dǎo)纜鉗舷墻開口處，增加1套牽引桿及牽引繩，用于帶航速收放小艇時牽引小艇。牽引桿一端通過螺栓固定在帶羊角導(dǎo)纜器基座腹板上，另一端伸出舷側(cè)約2 m，牽引桿平時可拆除；牽引繩選用直徑20 mm、長度大于30 m的錦綸繩。在進行母船帶航速收放小艇時，牽引繩一端從牽引桿伸出端穿過連接至小艇艏部快速釋放鉤上，調(diào)整牽引繩長度至規(guī)定長度，將牽引繩另一端固定在帶羊角導(dǎo)纜鉗上。這樣在小艇入水時，在牽引繩的作用下，小艇即能與母船保持同速同向航行，避免了側(cè)翻，如圖4所示。

圖4　母船帶航速收放小艇試驗示意圖

4結(jié)束語

通過收放裝置安裝立柱下半部結(jié)構(gòu)形式的修改，增加了立柱的強度及剛度，避免了變截面產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消除了安全隱患。通過增設(shè)限位板，減小鋼絲繩跨距，減小鋼絲繩上下跳動的幅度，避免了鋼絲繩及鋁質(zhì)門板的加速磨損。通過增加牽引桿及牽引繩，在小艇入水后，小艇能在牽引繩的牽引下保持與母船有相同的航向和航速，避免了小艇側(cè)翻，該船母船帶航速收放試驗取得了圓滿成功。

該船高速工作艇收放裝置布置、安裝及試驗工作，為在較小空間內(nèi)布置安裝高速工作艇收放裝置、高速工作艇及小艇舷側(cè)遮蔽門及母船帶航速收放小艇試驗積累了一定的經(jīng)驗。

Test Problems and Improvements of High Speed Workboat and its Davit

TONG Xiao-wei， CAO Qian

(Hudong Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China)

AbstractAs the improvements of ship-owner's requirements on boat and its davit, especially in its rapid response ability, high sea condition improvement of adaptability and mission diversification, high speed workboat and its davit has been more and more widely used. This paper analyzes problems arising from the high speed workboat and its davit tested, and puts forward solutions. This paper also analyzes problems that may occur on test of launching and recovering boat with ship at speed, and puts forward the feasible treatment scheme.

KeywordsHigh speed workboat and its davitLaunching and recovering boat with ship at speedImprovements

中圖分類號U667

文獻標志碼A

作者簡介：童小衛(wèi)(1982-)，男，工程師。