锚机辅助船舶纵向滑道下水工艺探讨

谭新东，任文艺，张 瑾

（泰州口岸船舶有限公司，江苏泰州 225321）

0 引言

船舶在纵向滑道船台下水时，船舶应在入水离开滑道全浮后尽快停止下来，尤其是不能让船舶飘移到长江主航道，从而减少对长江水面航道的影响，便于海事局在船舶纵向下水时设置封闭航道的区域，以加强航道的管理[1]。

由于船舶种类及吨位的不同，我们以口岸船厂多艘船舶锚机辅助下水为例，对锚机辅助船舶止动的问题进行分析研究[1-2]。

1 锚的分类与抓力

1.1 锚的配置情况与抓力系数

从表1可以看出，公司使用的锚的主要型式有斯贝克锚、AC-14锚、波尔锚、霍尔锚。

锚的抓力与锚的质量和抓力系数有直接的关系，常用的锚的抓力系数如表2所示。

下面以10 000 DWT重吊船为例，计算波尔锚的抓力（抓力为锚的重量乘以抓力系数）。

表1 船舶锚的配置情况

表2 锚的抓力系数

1.2 锚链的拉力对锚机的影响

锚链缠绕在锚机的卷筒上，当锚机的最大刹车力大于锚链的拉力时，锚机则不会发生倾倒或者损坏，锚链的拉力近似等于锚的抓力。下面以27 000 DWT多用途船和64 000 DWT散货船来评判锚机是否安全，锚机刹车力与锚链拉力对比表如3所示。

表3 锚机刹车力与锚链拉力

从表3可以看出，27 000 DWT多用途船和64 000 DWT散货船的锚链拉力均小于锚机的最大刹车力，锚机是安全的。

2 抛锚时机与流程

2.1 抛锚时机

建造船台时，船台水下滑道区域使用木桩对水下地基进行了加固。为了避免抛锚时锚与木桩钩在一起发生意外事故，抛锚区域应该选定在非滑道水下区域，下水前应该在滑道末端水面上设置明显的警示浮标，告知抛锚人员必须在下水船舶船首划过滑道末端后再抛锚。

图1 滑道末端警示浮标设置图

根据公司的实际情况，船舶下水时抛锚的时机应该选定在下水船舶船首滑过滑道末端（警示浮标）后。

2.2 抛锚和收锚流程

船舶下水时，船舶首部配置两台锚机实现抛锚与收锚。在下水过程中共需抛两只锚，抛锚与收锚主要流程如下[3-4]：

1）下水前船首2只锚悬挂在距首部水尺5 m处。

2）船舶敲墩下水。

3）指挥人员待下水船舶船首滑过滑道末端后（即船首滑过警示浮标后），发出抛左舷锚的指令。

4）左舷锚机操作人员听到指令后抛左舷锚，此时左锚机刹车全部打开。

5）指挥人员发出抛右舷锚的指令。待指挥人员发出抛左舷锚的指令后，立即发出抛右舷锚的指令。

6）右舷锚机操作人员听到指令后抛右舷锚，此时右锚机刹车全部打开（左右舷锚机抛锚时序相差约5 s）。

7）每根锚链下放的长度限制在3节（82.5 m）,当锚链下放至2.5节（68.75 m），放锚人员手工操作锚机将锚链收紧，约到3节时下放停止（1节=27.5 m）。

8）当下水船舶停止后，利用锚机收锚，两只锚不需要同时收。下水船舶逐渐向抛锚处移动，当船舶与锚接近垂直时，锚被起出水面并固定在锚穴（或锚台）处。

船舶下水前，公司需要对相关人员进行培训，要求相关人员熟悉整个锚机辅助的下水流程和要点（锚机操作人员需根据单船锚机配置情况进行专门培训）。

3 锚机的安装时机

根据船舶下水时船上需配置2只锚的要求，每只锚需要配置一台锚机以实现收锚与放锚，因此船舶下水时需要配置2台锚机[5]。

锚机必须在船舶下水前安装和调试到位，可选在以下两个时机进行安装和调试。

1）第一时机在总组阶段进行安装。

如果在总组阶段进行安装，带来的影响是：（1）首部图纸的下发时间必须提前；（2）锚机必须提前到厂；（3）锚机基座和锚机需提前安装到艏楼分段上，这样做的目的是节省船台设备调试时间。

2）第二时机在船台阶段进行安装和调试。

如果在船台阶段进行安装和调试，船台时间将会比较紧。

以上2个时机可供选择，具体锚机在哪个阶段进行安装和调试，需要根据供图计划和生产计划来安排。

4 掣链器的安装

掣链器的安装是一个复杂的过程，在锚和锚链安装后，通过不断地修割和调整，掣链器将达到最佳状态[5]。其安装调整需要较长时间，下水前估计不可能调到最佳状态。因此，初步方案是在船舶下水前，先将掣链器调到一个大概的位置状态，然后使用临时肘板将掣链器焊接固定好。

5 锚机液压泵站及液压系统的安装

目前船舶上使用的锚机主要分为电液式和电动式2种，其中电液式锚机安装比较复杂。

如果锚机采用电液式，需要配置液压泵站，在船舶下水前，需要将连接锚机液压泵站和锚机液压马达的压力油管、回油管、泄油管安装完毕，并做好各配件的清洗工作，使其达到NAS（National Aerospace Standard，液压油污染程度标准）9级的要求，因此需在分段舾装阶段将相关管道安装好。如果相关管道的安装时间有限，下水前可以临时使用干净软管代替钢质管道（每根软管长度约15 m，每台锚机需配3根），考虑不同的接口，需设计软管接口集配器。

如果锚机采用电动式，则只需安装电控箱。

6 锚机供电技术

船舶下水时，在船舶上临时设置发电机对锚机进行供电，临时发电机可以布置在靠近首部的货舱内。

公司明年下水船舶锚机功率统计表如表4所示。

表4 公司明年下水船舶锚机功率统计表

在船舶下水前，必须使用临时发电机对锚机进行供电和调试。可从拆船厂采购废旧船舶的整套应急发电机作为临时发电机，回厂后制作成集成模块，包含应急发电机、油箱、控制面板。根据以上统计信息，建议采购功率为120 kW～150 kW的应急发电机。

7 船舶纵向下水冲程计算软件设计

根据船舶纵向下水理论且基于逐步渐次法[1]，运用VB6.0软件编制了《船舶纵向下水冲程计算软件》，同时应用Activex技术和VBA技术建立VB与Excel应用对象之间的通信联系，实现计算结果的自动导出。编制的《船舶纵向下水冲程计算软件》主界面如图2所示。

图2 《船舶纵向下水冲程计算软件》主界面

船舶纵向下水冲程计算软件主要根据船舶参数、锚参数和计算控制等实现船舶冲程的软件化计算，从而便于海事局在船舶纵向下水时设置封闭航道的区域，以加强航道的管理。

8 实例下水计算

下面以64 000 DWT散货船为例，分析船舶在不抛锚、抛单锚和抛双锚的情况下对冲程的计算影响。

8.1 船舶纵向下水基本参数

64 000DWT散货船下水相关参数如表5所示。

8.2 抛锚数量对冲程的影响

64 000DWT散货船在不抛锚、抛单锚和抛双锚的情况下，冲程计算结果如表6所示。

从表6可以看出，在不抛锚的情况下，64 000 DWT散货船冲程高达908 m，船舶可能飘移到长江主航道，从而发生船舶碰撞的意外事故。在抛单锚的情况下，64 000 DWT散货船冲程为488 m，比不抛锚减少380 m，从而可以看出抛锚对于减小冲程具有积极的意义。在抛双锚的情况下，冲程为448 m，比抛双锚减少40 m。从安全性的角度考虑，抛双锚时，当一只锚链断裂或失效，另一只锚也能起作用，只是冲程比抛双锚多40 m。

表5 64 000 DWT散货船下水参数

表6 汇总结果

9 结束语

通过上述对锚机辅助下水技术方案的研究与分析，在船舶纵向滑道下水过程中抛双锚，并使用锚机实现抛锚与收锚制动船舶的技术是可行的，该方案是可靠的。希望此工艺对兄弟船厂下水作业起到借鉴作用。