400吨级航标布设船吊机改造方案探析.doc

400吨级航标布设船吊机改造方案探析 （交通运输部南海航海保障中心汕头航标处汕头515041） 摘要：海事系统现有的400t级定型航标布设船大多建于20世纪80年代，功能定位为起吊和布设2.5t、直径1.8m浮标。随着港口经济的快速发展和进出港船舶的日渐大型化，港口航道和水深也在不断增大，8t、直径2.4m的中型浮标已成为沿海各航标处的主力型航标，而现有的400t级航标布设船因船型与技术设施落后，无法满足该型浮标的作业要求。本文结合某航标处实际，就400t级航标布设船吊机改造方案进行了探讨，为各兄弟单位升级改造现有航标船、缓解当前用船紧张局面提供了借鉴。 关键词：航标船吊机改造改装 0项目背景 某航标处400t级航标布设船因船龄较长、吊机故障无法使用等原因于xx年1月至xx年4月搁置保养，其余3艘船舶均没有起吊能力。鉴于新造船舶项目短期内难以实现，为缓解捉襟见肘的用船紧张局面，某航标处经申报审批于xx年对该船进行吊机技术改造，改造目标是满足起吊和布设直径2.4m浮标的作业要求。经过4年的使用，该船达到改造预期目标，成为某航标处的主力作业船。 1改造设计方案 1.1将原迴转式起重机更换为经济实用型的吊杆装置 受甲板作业面积限制，吊机采用复式滑车组的轻型吊杆典型装置，此装置适用于起货量10t左右的吊货杆。具体安装如下：起吊作业区设置在36#59#甲板面上,在36#处设置一高度9m，40212cm起重柱，配2738cm长10.5m的吊杆、8t吊重绞车一台、8t变幅绞车一台、3t横移绞车左右各一台，满足起重10t、舷外跨2m、横向力臂7.06m的浮标要求。起吊控制台设在起重柱下，主甲板上留有三个直径2.4m浮标（包括锚链及沉块）的位置，正常出航可装载两只浮标，留有一个位置用来放置起吊后的浮标。 1.2主甲板两舷增加浮体结构 在船体两侧满载水线至主甲板位置各增加一个舷侧附体，按钢质海船建造规范（xx）进行设计，长33m，宽1.25m，深1.25m，壳板=8,甲板板=8,内隔板=6,内结构L75506角钢，浮体总重量约18t，并与原船焊接，以此增大储备浮力、初稳性和甲板作业面积，使甲板作业面能同时放置三座直径2.4m灯浮标。 1.3舱室布置 原船舱底3341#甲板下为船员舱，现改装为绞车设备间,安装8t起货绞车、8t千斤索绞车和3t稳索绞车，绞车钢丝绳从船中穿过上甲板时用升高套管密封。其余舱室、船体构件、机电设备等基本没有改变。 2改造性能评估 2.1船体结构评估 根据CCS颁布的现行国内航行海船建造规范(xx)计算船体结构构件尺寸，根据计算结果经比对外板测厚数据和现有可查看到的资料，该船现存船体结构情况尚可，基本能够满足现行规范要求的结构构件局部强度要求。另外本船改造时已更换船体主甲板、一层甲板，并对船体外板进行修补，对于锈蚀严重的其它部位，也已更换新板，使本船总纵强度满足规范要求。 2.2起吊设备评估 2.2.1吊杆强度校核 吊杆按CCS船舶与海上设施起重设备规范（xx）2.3.1校核,吊杆长KL=9m,选用273x8无缝管,壁厚外径比:8/273=1/34.121/30,273x8剖面惯性矩Jo=5851.71cm4，惯性半径r=93.7mm，细长比=KL/r=9000/93.7=96.05150，构件轴向压力P=mEJ0/nL210-5kN。式中:m-系数,查表3.3(b)m=10，E-钢材弹模量2.06105Mpa，L-吊杆长度L=9m，n-安全系数n=5，J0-惯性矩J0=5851.71cm4，算得P=102.061055851.71/（599105）=297.6kN=29.76t，前述计算实用轴压力Q=17.60t100.74(MPa),满足规范要求。 2.3稳性评估 由于起吊重量10t，舷外跨2m，距中7m，吊重倾侧力矩M=56tm，按现有船舶初稳性h=0.918m，排水量W=396+8=404t，起吊横倾角tg=M/Wh=56/404/0.918=0.151，=8.6。参照起重船的要求，在吊重时船舶局限静倾角不超过3，所以必须增加舷侧浮体，浮体长33m，宽1.25m，深1.25m，水线面惯性矩增加Ix=1455m4，改装后排水量增加26t，初稳性增加h=Ix/W=1455/430=3.38m，初稳性达到h=0.918+3.38=4.3m，横倾角tg=56/430/4.3=0.0303，=1.73，大幅提高了船舶水线以上的储备浮力、初稳性和大倾角稳性，而且横倾角基本都在18左右，作业时吊重10.2t,横倾力臂7.06m时各种装载情况下船舶横倾角最大3.1,满足起重船极限静倾角小于5度的要求。 2.4电力负荷评估 海标1508船现有两台发电机组，单机功率64Kw，有并车功能。按新增设备功率进行计算，考虑5%电网损失时所需总功率78Kw，小于并机总功率128Kw，发电机负载率仅有56.52%，所有的电机同时工作，对船舶电站容量也不会有影响。 2.5机电设备工况评估 该船改造前配有6名船员负责日常的设备检修及维护管理，每月至少离岸航行2次，每次不低于1小时，主辅机等机电设备均能正常运转。改造过程中对主机、副机、轴系、舵系、管系、锚系、电气设备、通导设备等进行全面检修，对不合要求的设备将进行了维修或更换。改造后已安全服役4年，目前船龄32年，超出最低服役年限7年。该船每年进厂维修，定期邀请CCS检验，确保全船机电设备工况良好，满足相关规范要求。 2.6改造后使用情况 该船于xx年6月完工出厂，经过4年多的使用，基本满足日常业务需要，每年作业航标150余座，有效缓解了用船紧张局面。由于加装舷侧附体后，增加了摩擦阻力和形状阻力，船舶航速减少约1.5kn。轻型吊杆装置有4条钢丝绳，甲板作业人员需加强安全防范意识，避免发生意外。另外，由于船宽加大后船舶初稳性的提高，船舶自摇及横摇周期将缩短，对舒适性有一定影响。 3结束语 目前，我国沿海各航标处普遍存在着航标数量急剧增加、航