大型无动力船舶码头系泊防台风安全研究

考虑到无动力船舶由于主机推进设备缺失或故障,码头系泊安全问题突出,在风、浪、流的作用下,对船舶的系泊力进行计算分析,探讨无动力船的系泊模式及缆绳配置,判断码头的系泊设施是否符合防台要求,从而界定船舶在码头系泊防抗台风的等级。     

基于Optimoor的内河码头船舶运动量下系泊分析

与沿海码头相比,内河码头船舶系泊作业受水流影响更为显著,且流向多为顺流。通过系泊仿真试验,以允许船舶系泊作业时的最大运动量为控制标准,分析允许船舶系泊作业时的各项限制条件,尤其是限定的水流条件。现行《规范》对码头系泊作业时基于船舶运动量下的限制波浪、风速、水流等未予以明述,本文研究结果可为相关船舶系泊作业提供理论参考。     

自动系泊系统应用

自动系泊系统作为一种新型的系泊方式在国外已取得了较多应用,而在国内尚无实际应用。介绍自动系泊系统的特点及优缺点,初步分析该系统对码头平面布置及经济性的影响。经分析,自动系泊系统具有系泊和离泊作业速度快、安全可靠,系泊期间运动量小等优势。同时,采用该系统能够按码头类型减少码头长度;在加固改造的情况下,使用该系统可在仅对原有码头进行少量改造的情况下,完成码头的升级,无须加长码头。在码头单位造价偏高的情况下,自动系泊系统可通过减少码头长度取得良好的经济性。     

某小型LNG船系泊布置数值计算分析

为实现船舶停泊码头期间的有效系泊,确保码头的安全和LNG卸货作业的顺利进行,以某小型液化天然气船靠泊新加坡LNG码头和大连LNG码头为例,运用OPTIMOOR分析软件,计算在不同环境条件、不同系泊布置时系泊缆绳所受的最大负荷及船舶的最大偏移量,校核该船系泊设备布置的有效性,分析认为,在不同环境的码头上,需要通过调整系泊布置才能提供安全有效的系泊。     

不同系缆方式下的系泊条件分析

基于25万吨级矿石码头船舶系泊条件物理模型试验成果,分析了波、流共同作用下设计船型在不同系缆方式下,包括3种缆绳数量、2种系缆点布置时的船舶运动量、系缆力和撞击力的船舶系泊条件,比较各系缆方式的优劣,对设计方案的系缆方式提出了建议。     

40万吨级超大型油轮船舶系泊动态响应的试验研究

为探讨超大型油轮在现有码头停靠、作业时的系泊情况,采用船舶系泊物理模型试验方法,分析研究了40万吨级油轮系泊作业时在长周期波及波浪、风、流联合作用下,系泊船舶的动态响应及对系缆力、护舷撞击力的影响。得出了40万吨级油轮在系泊作业过程中在不同波高及周期的波浪作用下运动量、缆力、撞击力的变化规律,提出在试验条件下40万吨级油轮停靠码头系泊作业的系缆方式及应注意问题。可为40万吨级油轮系泊作业提供依据。     

深水半潜式钻井平台码头抗台风系泊计算分析

深水半潜式钻井平台在码头舾装的周期较长,为确保安全,需对其码头系泊系统进行计算,以得到合理的系泊布置方式。以某深水半潜式钻井平台的码头系泊系统为例,进行风、流载荷共同作用下的抗台风系泊计算分析,建立了多浮体混合带缆系泊系统。     

驳船港内防台风系泊方案研究

基于时域耦合模型，采用数值分析方法研究了驳船港内防台风系泊的可行性问题。考虑缆绳和护舷的非线性特性，针对不同的系缆布置方案，分析了船舶、系泊缆绳与护舷耦合系统的动力响应特性，为防台风系缆布置推荐了合理可行的布置方案，并讨论了不同预张力的缆绳荷载的影响规律。计算结果表明：当缆绳数量增加至16根采用422系泊方案布置时，可满足给定台风条件下的系泊安全。研究结果同时表明，缆绳荷载并未随着预张力的增大而一直降低，而是有先降低后增大的趋势，在进行系泊操作时，需要选取合理的预张力。     

码头内大型船舶双船系泊方案研究

为了保障在台风等恶劣海况下码头系泊的安全性,尤其是处于中间位置船舶的系泊安全问题,有必要对其进行抗台风码头系泊方案研究,以确保码头双船并排系泊在台风等恶劣海况下的安全性。码头单船的常规系泊问题在现阶段已经有了较为成熟的研究,主要依靠数值模拟仿真以及模型试验,可以得到一套比较完整的系泊方案。码头双船系泊问题在现阶段的研究相对较少,鉴于双船码头系泊对单船码头系泊在系泊形式、水动力特性等方面存在较大的区别。码头双船并排系泊的特殊性需要重点研究,分析设计方案可能存在的问题,为以后的码头多船并排系泊问题提供有价值的参考。     

船厂下水船舶防台风系泊方法的研究与计算

通过分析码头舾装船舶受台风袭击时的受力情况,对船舶防台风系泊方法进行了研究与计算,提出了船舶在码头前沿就地避风的方案。     

渔港港内锚地泊稳允许波高比较分析*

渔港泊稳条件一般应包括码头泊稳条件和锚地泊稳条件,从港内锚地泊稳条件入手,介绍了国外发达国家港内锚地允许波高规定,针对我国习惯采用有效波高作为锚地泊稳条件的做法和弊端,以VQY811型渔船(298.4 kW)为代表船型行进验证,提出港内锚地允许波高采用不大于1m最大波高是符合实际的.     

从水力学和航运角度研讨港口外形设计

简述港口外形设计时涉及的水力学和航运的问题,例如港口淤积、入港波浪、水域深度和宽度的限制、港口口门形状、船舶操纵及系泊等问题,提出评价、优化港口设计的方法。     

多点系泊船舶在波浪中的运动及其系泊力

运用理论方法研究多点系泊船舶在波浪中的运动及其系泊力,建立了多点系泊船舶在波浪作用下的运动和系泊力的计算模型和求解方法,提出了带浮筒的链系的特性计算方法。采用时域计算解决链系的非线性问题。通过模型试验验证计算方法的精度和可靠性,开发了可供工程计算的计算程序。     

船舶系泊问题的试验研究技术

随着码头及船舶大型化的发展,船舶系靠泊安全是港口设计及使用中需要考虑的重要问题之一。船舶及停靠的码头组成了一个极其复杂的相互作用系统,自然环境中的风、浪、流等动力条件以及不同水位、载度和船型的差异均会影响船舶系靠泊的条件,其系泊与作业期间的6个自由度运动量、系缆力和撞击力及其能量分布都是需要关心的重要因素,因此前期的试验研究十分必要。文章通过对目前船舶系靠泊试验研究技术的发展现状的阐述,分别对物理模型试验方法、仪器设备情况以及目前国内外数值模拟技术的发展情况作了相应的探讨与分析,指出船舶系靠泊试验技术的难点与待解决的问题,并结合未来研究的发展趋势,对今后的研究方向提出了展望。     

3000t铺管起重船铺管作业锚泊定位系统设计研究

针对3000t铺管起重船铺管作业时锚泊定位系统的复杂性及强非线性问题,采用准静力法将铺管作业时变连续的锚泊定位系统分解成若干个离散确定时不变的锚泊定位系统,然后对每个离散后的锚泊定位系统作时域动力分析,并将铺管线作为附加的锚泊线处理,此法是比较有效且合理地设计铺管船铺管作业时锚泊定位系统的方法。     

大型无动力船舶防台系泊系统系缆技术*

防台单点系泊系统是解决大、中型无动力船舶防台锚泊问题的有效途径,而实现防台系泊系统的关键之一是设计简易、实用、可靠的系缆技术.通过对系缆介质、系船环和系缆工艺等方面的综合论述,介绍一套适用于防台系泊系统的系缆技术.     

深水半潜式钻井平台锚泊系统技术概述

针对目前国内外海洋石油开发向深海发展的趋势,对深海半潜式平台的锚泊系统的布置方式、所采用锚泊线材料和锚设备,以及模型试验和静、动力、耦合计算的研究方法等方面的研究现状和发展趋势作了介绍,为我国今后深海油气平台锚泊技术开发的设计和研究提供参考。     

基于抛物型缓坡方程的某码头泊稳问题研究*

从理论出发介绍了抛物型缓坡方程的特点,并阐述了抛物型缓坡方程的使用限制条件;根据实际工程的需要,运用基于抛物型缓坡方程的REF/DIF模型对大连将军石码头改进后的两种方案的波高进行了模拟和研究,模拟结果表明经改进后方案1和方案2均能满足港内泊稳条件,方案1要更优于方案2。     

大型集装箱船码头系泊及抗台风计算分析

运用BV(法国船级社)系泊分析软件ARIANE7.0.2对某10000TEU集装箱船码头系泊状态进行研究,采用时域计算方法分析了风、流载荷共同作用下预张力、缆绳材质和系泊布置等对系泊系统张力的影响。结果表明:确定合适的预张力能够改善系泊系统的受力状态;弹性模量的取值大小对缆绳张力影响明显;缆绳配置数量并非越多越好,同时要尽量避免系泊缆的垂向角度过大。还给出了满足台风状态下码头系泊安全要求的系泊布置方案。     

A survey on modeling and control of thruster-assisted position mooring systems

This review presents a systematic summary of the state-of-the-art development of technological solutions, modeling, and control strategies of thruster-assisted position mooring (TAPM) systems. The survey serves as a starting point for exploring automatic control and real-time monitoring solutions proposed for TAPM systems. A brief historical background of the mooring systems is given. The kinematics and a simplified kinetic control-design model of a TAPM system are derived in accordance with established control methods, including a quasistatic linearized model for the restoring and damping forces based on low-frequency horizontal motions of the vessel. In addition, another two mooring line models, i.e., the catenary equation and the finite element method model, are presented for the purpose of higher-fidelity simulations. The basic TAPM control strategies are reviewed, including heading control, surge-sway damping, roll–pitch damping (for semisubmersibles), and line break detection and compensation. Details on the concepts of setpoint chasing for optimal positioning of a vessel at the equilibrium position are discussed based on balancing the mooring forces with the environmental loads and avoiding mooring line failure modes. One method for setpoint chasing is the use of a structural reliability index, accounting for both mean mooring line tensions and dynamic effects. Another method is the use of a lowpass filter on the position of the vessel itself, to provide a reference position. The most advanced method seems to be the use of a fault-tolerant control framework that, in addition to direct fault detection and isolation in the mooring system, incorporates minimization of either the low-frequency tensions in the mooring lines or minimization of the reliability indices for the mooring lines to select the optimal directions for the setpoint to move. A hybrid (or supervisory switching) control method is also presented, where a best-fit control law and observer law are automatically selected among a bank of control and observer algorithms based on the supervision of the sea-state and automatic switching logic.