浮船坞临时锚设备设计探讨

张 莹 程世明 崔宇涛（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011）



浮船坞临时锚设备设计探讨

张 莹 程世明 崔宇涛
（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011）

［摘 要］为设计浮船坞的临时锚设备，研究其配置的相关规范，提出浮船坞的临时锚设备配置特殊性，并对几种方案进行比较和改进，为类似船型临时锚设备的配置提供参考。

［关键词］浮船坞；临时锚设备；相关规范；设计探讨

程世明（1989-），男，助理工程师，研究方向：船舶与海洋工程舾装设计与研究。

崔宇涛（1985-），男，工程师，研究方向：船舶与海洋工程舾装设计与研究。

引 言

浮船坞是一种能用于船舶检修和船舶建造的浮式结构物。同干船坞相比，具有机动性好、对水位的变化适应性强、不占土地和岸线等优点［1］。

浮船坞机动性好主要体现在可借助拖轮实现转移。若进行远洋拖航则需配置临时锚设备。本文旨在研究浮船坞这种非常规船舶临时锚设备。

1 临时锚设备配置的相关规范研究

对于拖船临时锚设备的一般配置要求，相关规范要求和建议如下：

MSC/Circ.884《海上安全拖航导则》和中国船级社《海上拖航指南》2011中的要求几乎一致：“除非由于被拖物的设计条件或实际不可能，被拖物上应配备在恶劣气象条件下可以固定被拖物的锚泊设备，并备有与之适应的锚链或钢丝绳，其布置应便于在应急状态下由被拖物上的人员或登上被拖物的人员进行抛锚［2-3］。”

从以上两种规范的论述可以理解为：只要设计条件允许，被拖物均应配置临时锚设备。

GL Noble Denton 《海上运输指南》提出：为降低搁浅的风险，按传统需配置临时锚设备并提供指导性的布置方案。然而GL此规范也列举了关于安全配置临时锚设备的各种意见，如有意见认为：不需要配置临时锚设备，因为：

（1）对大多数海洋拖船来说，在靠近陡峭的海岸时，水深将大大超过锚的有效使用深度。

（2）如果是无人拖航，在天气不好的情况下登船对于船员可能造成危险，且无法布设锚链。此时，一艘备用拖船将比锚更有效。

（3）在一些受到限制的区域（特别是有管线、电缆或海底设施的区域）禁止抛锚，即便是在应急情况下。尽管GL规范曾就“配置临时锚”提出若干反对意见，但最终还是要求配置临时锚设备［5］。

图1　双坞墙U形整体式浮船坞

通过上述比较分析并结合浮船坞的布置条件，可见，为其配置临时锚设备还是必要和可行的。

2 浮船坞临时锚设备配置的特殊性

一般来说，为降低被拖物在拖航过程中，当拖船失去机动能力或拖索损坏时搁浅的风险，被拖物配备临时锚设备。对浮船坞来说，当拖航到服务海域后，再次调遣拖航的概率很小，临时锚的利用率非常低。例如典型的双坞墙U形整体式浮船坞［4］（如图1所示）。

此类浮船坞由下浮体和两侧坞墙组成，其抬船甲板上除坞墩之外，在船舶进出坞和落墩区域并无较大的障碍物影响船舶进出。且因浮船坞旁经常有船舶停靠，因此其坞体四周不能有较大的突出结构物。故对于此类特殊的非自航浮船坞，其临时锚设备在完成拖航后一般应该拆除。因此，浮船坞临时锚设备的配置应遵循以下原则：

（1）系统布置应尽量简单，便于安装和拆除；

（2）不配置锚机或绞车；

（3）所配置的抛锚装置并不永久占用坞内甲板面积；

（4）考虑进坞船舶的停靠需要，舷侧不允许有较大障碍物。

3 浮船坞临时锚设备布置方案探讨

3.1 GL推荐方式

GL提出一种临时锚设备布置方案如下页图2所示。此种布锚方案将锚链平铺在甲板上，锚存放在锚床上，不配置锚机，采用应急释放装置抛锚。一旦抛锚后，将不使用本船的设备回收锚。

由此可见，应急释放装置是整套临时锚设备的关键，既能可靠固定锚，又能在需要时安全释放锚。

图2　GL推荐的临时锚设备布置方案［5］

3.2 某浮船坞使用的方案

某浮船坞使用的临时锚设备形式如下页图3所示。此种方案中锚通过锚床底部的支撑装置及锚爪上的卡环将锚固定。其应急释放通过以下方式来实现：抛锚时，先拆除锚爪上的卡环，再敲击锚床底部挡板装置，使锚抛出。

采用此种抛锚方式时，整个锚的大部分质量由锚底部挡板承受。在锚爪、锚杆和锚链处设置卡环或挡板以起到辅助固定的作用。锚的固定和抛锚装置较为复杂，且可靠性一般。

3.3 改进配置方案

为某浮船坞配置的临时锚设备方案对前两种方案进行了改进和细化，主要有以下几点：

（1）在每段锚链的折角处设置眼环，再在眼环上设置1根直径较小的纤维绳并缠绕在锚链上，从而在锚释放时起缓冲作用，降低锚和锚链的释放速度，以防产生大的冲击载荷。纤维绳的缠绕圈数和破断负荷需根据锚重适当选取，否则锚链和锚无法正常释放或达不到缓冲作用。因此，纤维绳的破断负荷选取、缠绕圈数确定及眼环的安全负荷选取，是保证锚能顺利安全释放的关键因素之一。

图3　某浮船坞使用的临时锚设备布置方案

（2）将锚床设计成一个整体，并用槽钢支撑，这样安装和拆除都非常方便。

（3）锚杆的端部设置2套系固钢丝绳，1套通过纤维绳将锚与甲板上的索具螺旋扣固定；另1套直接用索具螺旋扣连接固定，起到保险作用，从而增强安全性。需要抛锚时，先释放起保险作用的钢丝绳，接着解开缠绕的纤维索。

图4为临时锚设备的布置方案图。

图4　临时锚设备布置方案

（4）本方案中所使用的零部件皆为标准件，易于获取且成本低廉。

上述方案需要操作人员提前了解设备情况和释放流程。因没有采用锚机，一定程度上节约了成本，但是一旦抛锚后回收不便。综合衡量浮船坞的特殊性等各种因素，采用此种非常规布置方式可以被船东和船级社接受。

4 结 论

浮船坞的工作特殊性，使其临时锚设备的设计既要满足相关规范又要特殊考虑。本文阐述了临时锚相关规范的要求以及浮船坞对临时锚配置的限制，并论述了几种浮船坞临时锚设备布置方案的特点。当然，浮船坞临时锚的配置方式可根据浮船坞上特有的设备和结构件灵活配置。本文也可为相似船型临时锚设备的设计提供参考。

［参考文献］

［1］ 蓝孝治. 浮船坞概述［J］.船舶设计通讯，1993 ，78： 1-2.

［2］ 中国船级社.海上拖航指南［S］. 2011：12-13.

［3］ IMO. MSC/Circ.884, Guidelines for Safe Ocean Towing ［S］. 1998.

［4］ 王京齐，张纬康. 船舶维修的海上浮动平台——浮船坞简介［J］.中国修船，2004（5）： 27-29.

［5］ GL. Guidelines for Marine Transportations ［S］. 2010：115-117.

Design of temporary anchor equipment for fl oating dock

ZHANG Ying CHENG Shi-ming CUI Yu-tao
(Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)

Abstract:In order to design the temporary anchor equipment for a floating dock, this paper studies the relevant rules and specifications to propose the arrangement specialty. It also compares several plans to make an improvement and provide reference for the arrangement of the temporary anchor equipment on the similar ships.

Keywords:floating dock; temporary anchor equipment; relevant rules and specifications; study and discussion

［作者简介］张 莹（1982-），女，工程师，研究方向：船舶与海洋工程舾装设计与研究。

［收稿日期］2015-05-26；［修回日期］2015-08-03

［中图分类号］U664.4

［文献标志码］A

［文章编号］1001-9855（2016）01-0087-05