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几种船用降放和回收装置(吊艇架)

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发表于 2018-1-3 09:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
让我们带你了解一样几种船用降放和回收装置(吊艇架)吧。
    吊艇架是船舶用于降放和回收小艇的专用设备,它能否顺利工作直接关系到艇上人员的人身安全。我们国内最常遇到的船用降放和回收装置主要是针对救生艇筏或救助艇的。救生艇为弃船时能维持遇险人员生命的小艇,属于船上重要的应急救生设备,救助艇则是特殊使命救生艇,随时用于救助落水者。吊艇架从结构型式上分,可分为固定单臂回转式、重力倒臂式、自由抛落式、甲板下伸缩臂式等等。由于结构简单,放艇安全迅速,重力倒臂式吊艇架(图一)使用较为广泛。其吊臂有直形和弯形的,它主要依靠救生艇的重力对吊臂支点产生外倾力矩,将吊臂倒向舷外。我们知道,针对救生艇筏或救助艇的吊艇架的设计与试验等要满足《海上人命安全公约》(International Convention for Safety of Life at Sea 简称SOLAS)/《国际救生设备》(International Life Saving Appliance Code简称 LSA)规范要求。参看GB/T11626,(或SOLAS/LSA规范),吊艇架在船舶处于纵倾10°并向任一舷横倾20°(油船化学品液货船和气体运输船可能超20°)时应能安全降放空载艇或满载艇,且吊艇架结构件及附件对材料极限强度最小安全系数为4.5 (可拆卸吊重零部件则为6)。具体的设计要求细则也能在劳氏起货设备规范(LR’s Code for Lifting Appliances in a Marine Environment)第三章中找到。
                                                      
        图一                                              图二
       摆渡小艇吊架(图二,来自Fuchs Fördertechnik AG in German) 为伸缩式吊架结构,通常在遮蔽海域,由于大型邮轮、客船或滚装船等无法靠近海岸,摆渡小艇(tender boat)是可用于从静止的大船上接送旅客到岸边的小艇。该吊架所占空间不大,又能保证邮轮、客船上乘客的良好视野,应用较多,但伸缩式吊架结构对安装空间有特殊要求,要保证母船横向的空间能够安装该装置。这种吊架的详细要求可以参看劳氏起货设备规范,第四章第七节:作业工况主要为有义波高(significant wave height)不超过1米海域,大型游船(艇)的横倾与纵倾通常不超过5°和2°,由于摆渡小艇入水时受波浪影响,设计时还须考虑均不小于3°的侧倾角(sidelead)与前倾角(offlead)被施加在满载摆渡小艇。非常重要的是,由于摆渡小艇有搭载人员要求,我们亦须考虑一个1.05~1.5的风险系数。
    潜水器吊放装置(见图三)通常安放在海工支援船上(Offshore Support Vessel),大都采用布置于船艉的A型架的结构形式,一般在近海开敞水域或深海中进行,吊放过程较复杂些,可分为几个阶段-
1.        甲板内起吊
2.        甲板外起吊释放(空气中)
3.        潜水器穿过飞溅区(水与空气结合处)
4.        潜水器浸没水中
    如果潜水器上有固定罩,阶段可以划分得更细些。吊放装置在初始设计阶段,在整个吊架结构特性不明了之时,起升系数,横倾与纵倾,侧倾角与前倾角可以参照劳氏起货设备规范第四章表格4.4.1进行。当设计完成后,再根据母船特性,环境因素等做整个系统的水动力分析及仿真,找到全过程的动力状况与先前的起升系数,横倾与纵倾,侧倾与前倾角比较而进行验证和修正。
    大家在电视里可能看到过中国“向阳红09”母船投放“蛟龙号”载人深潜器, 它的收放装置是英国卡利海洋系统(Caley Ocean Systems)有限公司研制的(图四)。   
  
        图三                                             图四
       工作艇降放回收装置(图五)是一种应用于军辅船,公务船等船舶上的特种起重机械,主要功能是在母船上降放和回收工作艇。它可以在复杂的海况下,母船摇摆运动中进行工作艇的收放操作。中国设计者可能通常会参照SOLAS/LSA规范要求的快速救助艇(fast rescue boat)吊艇架进行设计。SOLAS/LSA关于救生与救助艇降放和回收装置要求通常在弃船与应急状态下施行,而工作艇收放装置基本上是日常要操作的。欧美对这类装置研究较多,且比较成熟,这种工作艇降放回收装置通常要满足军队和海岸警卫的额外要求(navy and coast guard requirement)。比如在挪威,可以参考NORSOK R-002的要求,尤其是附件A。英国卡利海洋系统为澳大利亚海军提供的降放装置(图六),可以在最大6级(有义波高5米)海况条件下安全使用。劳氏船级社可以根据客户提供的具体环境与设计参数,参照第四章的第三节,四节和第七节综合加以考虑与分析。
  
             图五                                          图六
       设计者在设计摆渡小艇,工作艇以及潜水器等的船用降放和回收装置时,劳氏起货设备规范与欧洲起重机设计规范(F.E.M.1.001)一样,根据使用频度须考虑作业系数(duty factor)。另外,由于母船的总体尺寸差异,降放和回收装置在船上位置差异,以及有义波高不同,劳氏起货设备规范只是提供了原始设计时的通用参数,我们建议客户采用特定的计算方法,来获得因为小艇与母船之间耦合影响而得到起升动载系数,母船加速度,被降放物在风浪流环境中运动引起的吊臂的侧倾与前倾角等等参数,从而达到良好工程判断。

    由上可见,中国船用降放和回收配套产品仍以进口为主,缺乏与之相适用的专门标准,在设计与应用上与国外存在较大差距。期待本文能开拓广大设计者的思路,在目前低谷形势时苦练内功,加大研究,从而开发出较为领先的船用降放和回收装置。

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发表于 2018-1-3 11:02 (移动端) | 显示全部楼层
呵呵,不错
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