应急响应救助船甲板货物绑扎设计

应急响应救助船甲板货物绑扎设计

魏才

广东中远海工重工有限公司东莞523146

摘要：本文介绍了65M应急响应救助船的甲板货物绑扎设计。

关键词：应急响应救助船；货物绑扎；

CargoSecuringDesignForEmergencyResponseRescueVessel

WeiCai

（COSCOSHIPPINGHEAVYINDUSTRY（GUANGDONG）CO.，LTD.Dongguan523146）

Abstract：Thispaperintroducesthecargosecuringdesignforemergencyresponserescuevessel.

Keywords：Emergencyresponserescuevessel（ERRV）；Cargosecuring；

1前言

船舶在海上航行发生的货物损坏事故，多数是由于海上风浪或涌浪引起的，同时与货物绑扎不当有关。船舶在大风浪中航行最令人担心的一个是主、副机和舵机故障失控，一个是货物移动。而货物移动事故，轻则造成货物损坏或货物灭失，形成紧迫危险局面，重则造成人员伤亡，甚至船舶倾覆。本文以65M应急响应救助船为例，介绍该船甲板货物的绑扎设计。

2总体技术说明

2.1船舶航区及用途

本船为一艘油船援助/应急响应救助任务而装备的船舶，无限航区，主要用于：

1）油轮移动/泊地援助

2）海洋石油钻井平台拖曳/推动

3）抛起锚作业

4）紧急救助

5）在岸基到海洋平台之间运送甲板货物和人员6）从岸基到海洋平台之间运送耗材---淡水、柴油、钻井淡水、管、

普通原料、设备、规定种类的危险品等等

7）溢油回收、守护与对外消防

2.2船型

本船为全焊接式钢质船体，横骨架式，具有一层连续主甲板。主甲板上设有一层长首楼和一层短首楼，第二首楼甲板上设有二层甲板室，主甲板下设双层底和局部平台甲板，机舱为双底双壳。

本船采用双机、双导管可调桨推进形式，设双流线型悬挂式襟翼舵，海马型球鼻首，前倾式船首，方形圆角/巡洋舰式船尾，在船首、尾各设有一台管状式侧推装置，首部还有一台伸缩推进装置，船尾设有尾滚筒，配备一台100t双卷筒液压拖缆机，长首楼后的主甲板设有甲板载货区和作业区。

2.3船舶主尺度

总长Loa65.0m

垂线间长Lpp58.2m

型宽B16.6m

型深D6.8m

最大吃水（夏季载重线）T5.4m

航速V13.5kn

初稳性高GM1.954~2.557m

3甲板货物绑扎设计

3.1典型甲板载货受力情况

船舶航行中，甲板货物除了受到静态的重力作用，还受到翻转、倾斜、震荡、风力、海浪等动态力的作用，绑扎不到位会导致货物横向滑动、纵向滑动、横向倾倒这3种基本的失控状态。

图1显示作用在货物上的各种运动

3.2数学模型建立

图2

图3

如图2，3所示箱子，箱子是左右舷对称绑扎，因此计算可以只考虑一边，为了简化模型，另外一边的绑扎力没有显示在图上。

计算箱子左舷或右舷方向的受力，同时考虑到绑扎力在垂直方向α角和水平方向上的β角，通过以下平衡方程可以得到更准确的结果。

1.横向滑动

平衡方程：

2.纵向滑动

3.横向翻转

绑扎力数量

假定的纵向外力，一般只受加速度影响，则Fx=max

假定的横向外力，一般只受加速度影响，则Fy=may

假定的竖向外力，一般只受加速度影响，则Fz=maz

摩擦力系数

货物质量

重量加速度=9.81m/s²

横向绑扎力设计值

摩擦力和绑扎角度的函数.

翻转力臂

稳性力臂

绑扎力力臂

注意：当小于，同时大于时不能使用上述横向翻转平衡方程

3.3实例分析

这里介绍本船甲板集装箱的绑扎方案，基于DNV.GL的LASHCONIMO软件进行设计：20英尺14吨集装箱纵向布置。

图4-集装箱布置图

图5-集装箱绑扎方案

20英尺14吨集装箱，纵向布置

货物重量m=14t

货物尺寸：L=6.058m；H=2.896m，W=2.438m

存放位置Stowage：0.3Laftondecklow

最大绑扎负荷MSL：100KN

摩擦因数μ：0.3（钢板–木头）注：本船货物主甲板铺设木头。

倾覆力臂“a”：1.45m

稳性力臂“b”：1.22m

水平距离“d”：4.92m

受风力

纵向：FS=windexposedareax1[kN/m2]

横向：FS=windexposedareax1[kN/m2]

受海水冲击力

纵向：FS=seaexposedareax1.2[kN/m2]

横向：FS=seaexposedareax1.2[kN/m2]

由于本船布置有挡货栏杆，可以假设货物不受风和浪的影响。

LASHCONIMO程序运行如下：

图6

结论：货物的绑扎数量和最大绑扎力是足够的。

4主甲板管子的绑扎设计

4.1甲板上安全装载要求

1如果管子装载在特殊的搁架工装上面，搁架必须正确的绑扎在甲板上。

2如果甲板上装载的管子没有采用特殊搁架工装，可使用活动式的绑扎杆和木楔子绑扎，如图7.管子的端部需要保护起来防止移动。

4.2船舶做近海供应船装钻井管时计入甲板货积水

甲板货积水量计算：假定甲板货为未加封塞的钢管，甲板上浪后海水截留在管子的内部和管子之间，积水量计算参照IMOMSC.267（85）3.4.2.7.。

甲板货装载示意图见下图：

图7

甲板载货区面积：

长度：29.4m（FR-6~FR43）

宽度：13.68m

高度：1.45m（距钢甲板的载货平均高度）

甲板货：

重量：600t

重心高度：7.65m（参考稳性手册）

积水量

（1）积水量计算

钢管的密度：7.85t/m3

钢管的净容积：VP=600/7.85=76.43m3.

甲板载货区载货容积：V1=29.4x13.68X1.45=583.19m3.

装载区域管子积水的净容积：V=V1-VP=583.19-76.43=506.79m3

干舷值：h=1.4m=0.024L

根据MSC.267（85）决议的规定

通过线性插值得出：

0.024L22%V

积水量的净容积：Vs=22%X506.79=111.49m3

积水量：W=VsX1.025=111.49X1.025=114.28t

（2）积水量重心位置

积水量的重心位置假定与钻井管重心位置相一致

结果：

5结语

本文简单介绍了满足各大船级社要求的甲板货物绑扎计算方法，对一般海上运输的货物绑扎具有很大的指导意义，合理的绑扎方案能够有效的保护好我们的生命财产安全。

参考文献：

[1]MODELMANUALFORGENERALCARGO/CONTAINERVESSEL.DETNORSKEVERITAS.2002

[2]IMOMSC.267（85）

作者简介：魏才（1986-），男，助理工程师。主要从事船舶与海洋工程舾装设计工作。