船舶在港系缆应注意的问题

船舶在告泊时的系缆是船舶安全运输生产的一项重要组成部分，它关系到船舶，货物，人员，财产以及港口水域的安全问题。本文就船舶系缆期间所存在的问题加以分析和探讨，并提出相关的安全措施。     

简析波浪作用下的船舶系缆力

船舶系缆力是确定码头系缆柱、快速脱缆钩规格等级的重要依据。关于波浪对船舶系缆力所产生的影响,在港口工程荷载规范中,没给出相应的计算方法。本文,分析了波浪对系缆船舶的作用机理并讨论了波浪引发船舶运动及不同材质缆绳的伸长率概念。最后,结合工程实例,应用Optimoor软件就波浪作用与船舶系缆力的多种工况条件进行了对比计算。     

泊位长度与系缆方式对系泊船舶的影响

泊位长度与系缆方式影响系泊船舶的运动量和系缆力,泊位长度确定和系缆方式选择是大型开敞式码头设计中的一个重要课题。以17.2万m~3LNG船为研究对象,通过物理模型试验,研究风、浪、流共同作用下系泊船舶的运动量和系缆力,分析泊位长度与系缆方式对系泊船舶的影响,研究结果表明:较短的泊位长度对横向运动、缆力大小以及缆力间的均匀性有一定的改善;在横风横浪作用下,短泊位时横缆分开布置对船舶运动有较好的约束,能减小艏艉缆及倒缆的受力,而在泊位较长时,横缆应集中布置,避免横缆长度不一,较短的横缆承担较大的作用力。     

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。     

船舶靠泊系缆的安全

系缆操作在船舶靠泊操纵中占有相当重要的地位,但不少船舶忽视了系泊期间系缆安全问题。现就船舶靠泊后系缆所存在的问题进行分析和探讨,并提出相关安全措施。     

船舶类型及吨位因素对船舶系缆力的影响

船舶因素对船舶系缆力的影响主要包括船舶吨级、船舶载量、船舶类型。通过模型试验研究船舶吨位、船舶装载量及船舶类型对船舶系缆力的影响。得到的船舶系缆力随上述因素变化的一般规律可供工程设计参考。     

船舶操纵模拟器中的系缆张力模型

建立了可适用于6个自由度船舶操纵运动数学模型的系缆张力计算模型。系缆的应变满足虎克定律,利用悬链线方程和虎克定律推导出的系缆无应力长度的计算公式,根据计算出的系缆无应力长度和系缆的实际长度的对应关系,用试算法计算系缆张力;否则,忽略系缆的自重,通过由系缆的应变曲线图拟合的多项式来计算系缆张力,并分别计算了系缆的水平张力和竖直张力。进行了系缆破断强度的计算,并对系缆张力是否超出安全负荷以及系缆是否破断进行了判断。计算实例验证了模型的正确性和实用性。     

超大型油轮系缆力实测研究

为满足超大型船舶在开敞式码头不利的环境要素下安全系泊作业,该文从影响超大型油轮(VLCC)系缆力因素的实际出发,利用构建的系缆力实测平台对VLCC进行有针对性的现场系缆力实际测量。将得到的系缆力实测数据利用一定的数据处理方法进行处理,得出超大型船舶系缆力在特定现实环境要素下的受力曲线,分析出不同于前人理论研究和操作经验的观点和结论,并针对各条结论提出建议,供船舶和工程人员参考。     

开敞蝶形码头泊位长度研究综述

随着我国港口深水化、泊位离岸化的发展趋势,设计对开敞式码头相关标准的认识、应用都更加深入。近年来开敞蝶形码头的布置,尤其是泊位长度成为研究重点,物理模型试验结合数学模型分析计算是优化泊位长度的主要方式。比较国内外泊位布置模式,系缆力分析和均匀缆绳张力分布以及不同动力荷载下减少靠泊船舶运动量是研究的主要内容。已有码头泊位长度研究成果多倾向于英国、OCIMF等标准。     

外海固定式泊位船舶系缆力评估方法论述

鉴于船舶系泊安全问题在港口码头设计中具有十分重要的意义,文章总结了国内外部分学者对外海固定式泊位大型船舶系泊安全问题的研究成果,综合论述了在外海波浪单独作用,波浪和水流共同作用,风和水流共同作用以及风、浪、流综合作用的自然条件下,各大型船舶系缆力的理论分析、模型试验、数值模拟评估方法。为大型外海固定式码头结构优化设计,船舶系缆设施整体布局,船舶系泊安全问题等方面提供有意义的参考。     

长周期涌浪作用下码头船舶系缆稳定性研究

以国外某油码头项目为工程依托,采用OPTIMOOR系泊软件,研究周期较长的涌浪作用下码头船舶系缆稳定性问题,着重是波浪周期、波高及浪向等3个因素对于码头船舶系缆稳定性(船舶运动量和缆绳受力)的影响。通过调节系缆布置和缆绳材质减少涌浪的影响。     

船闸引航道船舶系缆力计算公式应用条件的探讨

在船闸引航道流场的数模计算中,得到停泊段的流速和比降,用《航道整治水力计算》[1]中船舶航行阻力公式,计算停泊段船舶的系缆力,该力与实测值、规范公式及规范简化公式计算结果作比较,认为仅适用于断面系数n≥12的情况,而不适合断面系数n<12船舶系缆力计算。     

液货船系缆机刹车力测试的应用和推广

<正>靠泊的船舶(尤其是液货船)系缆断裂,不仅可能损坏船舶和伤及船员,而且可能损伤装卸管路而污染环境甚至引发火灾,后果严重。靠泊的船舶,系缆在船一端,若装有自动刹车系缆机,一般系固在系缆机上;若装有手动刹车系缆机(winch brake),现有规则也不禁止系固在系缆机上。     

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.     

波浪与系缆方式对系泊船舶响应的影响研究

系泊船舶响应的影响因素很多,且十分复杂。针对影响系泊船舶响应的主要因素（波浪和系缆方式）开展研究,通过船舶系泊物理模型试验,研究波浪条件及系缆方式对系泊船舶响应的影响规律,其中波浪条件包括不同的波向及波浪周期,系缆方式包括不同缆绳配置（有无缆尾索）和不同系缆布置方案。研究结果表明,45°斜向浪作用下系泊船舶的运动量和系缆力均明显小于横浪作用下的结果;试验波浪周期范围（T=3.5~6.0 s）内,系泊船舶的运动量和系缆力均随着波浪周期的增大而变大;从船舶系泊安全角度看,设置缆尾索是有利的;码头前后沿共同系缆布置可明显提高船舶系泊（非装卸作业时）的抗风浪流能力。     

船闸输水过程闸室船舶系缆力数值模拟

文章基于“船舶—水流”耦合动力响应,建立了船闸闸室船舶纵向和横向受力方程及其运动控制方程。利用 FLUENT 软件,采用 RNG k-ε三维紊流模型,运用 VOF 法捕捉自由液面,阀门的开启过程及船舶运动利用动网格技术,船舶的运动控制及系缆力的并行计算程序采用用户自定义函数（UDF）进行编写。针对带格栅消能室的船闸集中输水系统,进行了灌水过程的闸室船舶系缆力数值模拟研究,通过与模型试验系缆力过程线的比较,证明了数值方法的正确性和有效性。数值研究了消能室内有无设置辅助消能工情形下的闸室船舶系缆力,并分析了辅助消能工的功能和效果。     

波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶系缆力研究

采用理论结合物理模型试验分析,研究大型开敞式码头系泊船舶在波浪作用下的系泊船舶系缆力问题。通过研究系泊船舶系缆力随波高、周期、波浪入射角度以及船舶特性等要素的变化规律,提出船舶系缆力经验公式,最后通过物理模型试验数据分析,确定出系数,给出完整的系泊船舶系缆力经验公式。     

闸墙长廊道侧支孔船闸阀门运行方式优化试验研究

船闸阀门开启时间对闸室通航效率、输水廊道压力和闸室停泊条件等产生影响,针对阀门运行方式优化问题,采用物理模型试验对船闸进水口水位、阀门段输水廊道压力特性、闸室和下引航道内船舶系缆力等水力特性进行分析,结果表明：闸室和下引航道内前横、后横和纵向3个方向的船舶系缆力均随阀门开启时间增大而减小,且纵向船舶系缆力大于横向船舶系缆力。随着阀门开启时间增加,充水时阀门段输水廊道压力先减小后增大,泄水时则逐渐增大。综合考虑当阀门开启时间为6 min时船闸整体运行效果较好,该成果可为实际船闸运行提供技术支撑。     

离岸深水港码头系泊船舶系缆力和撞击能量

随着近岸深水岸线的逐步减少,以及船舶大型化的发展,码头建设向着条件更加恶劣的深水地区发展,离岸深水港码头的船舶系泊安全问题成为各方关注的焦点之一.在理论分析的基础上,针对影响系泊船舶系缆力和撞击能量的各种因素,开展了较为系统的物理模型试验研究,提出了多参数系泊船舶系缆力和撞击能量半经验半理论计算公式,并通过相关性分析,验证了公式的计算准确性,为保障离岸深水港码头船舶的系泊安全提供了技术支持.     

码头系泊船舶系缆力及运动量数值模拟

数值模拟与物理模型试验和原型观测相比具有经济、快速的优点.基于静力平衡模型,开发了在风、流作用下系泊船舶系缆力和运动量的计算软件Qmoor.Qmoor根据船舶类型和吨位确定系泊船舶水下的迎流面积和水上的迎风面积,由经验公式计算风、流对码头前船舶的作用力.系缆力采用考虑缆绳非线性变形的Wilson公式计算,同时也考虑了护舷的变位与靠泊力之间的非线性关系,计算结果与物理模型试验结果吻合较好,与商业软件Optimoor计算结果也进行了比较,Qmoor计算更准确,功能更齐全.