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小型登船设备在潮差巨大的码头的应用

2020-03-04姚业政

科学与财富 2020年36期
关键词:结构优化

姚业政

摘 要:本文主要针对小型船舶在潮差巨大的码头的上下困难情况,设计改进了小型登船设备,为其他相似工况提供设计依据。

关键词:登船梯;潮差大;结构优化

一、 背景概

自 2008 年金融次贷危机以来,船舶行业市场进入了“冰川时代”,一批批船厂纷纷倒闭重组。中国船舶工业集团有限公司高瞻远瞩,布局大西南战略,与上海船厂船舶有限公司、中船澄西船舶修造有限公司及广西北部湾投资集团有限公司在广西钦州合资组建了中船广西船舶及海洋工程有限公司,布局宏大,立意深远。根据集团公司的规划布局,于广西钦州市钦州港三墩作业区优先建造一个 10 万吨级码头,以方便广西公司对 10 万吨级以下船舶的修理进行靠泊作业。

缘于经营市场局面的全面放开,公司承接了多艘 1000 吨级以下的公务船及拖轮等民用船舶的修理,出现在码头上靠泊的基本上是小型船舶。然而缘于钦州港三墩码头潮差巨大的原因,上下船舶的登乘梯十分不方便,因此需要针对此项问题进行工装创新设计,以满足上下小型船舶作业。

二、 基本情况

码头标高+7.0m,以果子山理论深度基准面为基准,历史最高水位+5.77m,最低水位-0.89m。常见 1000 吨级船舶干舷 1m 至 2m 范围,这样在靠泊放置登船梯时,登船梯与海面夹角在 30°-65°范围,其中极限工况如图 2 所示。

常用的木质跳板或铝制跳板为平板型式,人在如此巨大的角度下难以上下,此时经常需要更换搭设登船梯,调整其角度,以供作业人员上下。又因购买的铝制登船梯等设备重量巨大,无法靠人力搬移,需要码头 60 吨门式起重机进行起重工作,费时费力。

三、 影响小船登船梯工作效率的因素

通过上述基本情况的介绍,可将影响小船登船梯工作效率的因素

归纳为以下两个个方面:①码头潮差巨大;

②登船梯型式不合理,结构笨重;

四、 登船梯使用效率的改进

结合实际情况可知,在现有的地理位置、码头结构形式下,若要针对码头型式进行改造,经济成本十分巨大,是不切实际的想法。因此在现有的条件下,针对登船梯的结构型式进行创新改进,是唯一可行的方法。

1. 型式改进

平板式登船梯(跳板)在干舷相近的船与船、船与码头之间的使用是十分方便的,但是显然在如此极端潮差的码头上使用就显得捉襟见肘。因此设计一款可在多变角度下均可使人平稳行走的登船梯势在必行。

而本次的型式改进灵感就来源于固定弧形踏步铝质舷梯【1】的结构形式,如图 3 所示。

此踏步形式满足了在 0°至 65°范围内,脚板与其均有垂直于水平面的面接触,摩擦力较大,使人可稳稳站在其上。

2. 结构优化

新登船梯的结构型式参考了铝质舷梯,但是因铝质舷梯的结构重量较大,不利于现场工人搬动,需对其结构重量进行减轻优化。

在优化的时候需考虑的因素有:一,重量不能太重,两人能抬动为宜;二,按仅限一人同时通过,可承受集中动载荷 3KN。因此在设计时按长度 6m,宽度 600mm,高度 100mm,左右各選用两根等边角铝L50X50X4 作为梯架,利用 MSTEEL 插件对其进行简单计算,基本满足要求,如图 4 所示,重量在 100kg 左右。

3. 登船梯配套梯台

为了更好的使用新设计的小船专用登船梯,考虑到小船甲板位置、高度等空间有限,设计一个与小船登船梯配套使用的可变高度登船小梯台。这样即可根据潮差,人工搬动登船梯,使其方便人员上下,如图 5 所示,使用铝方管制作,重量重 100kg 左右。

五、 结论

以上就是本文主要讲述的关于小型登船设备在潮差巨大的码头的改进设计及其配套应用。人员上下时,可根据潮差情况自行搬动位置,减少了码头 60 吨门式起重机的使用,降低大量工时功耗,节约经济成本。受经验所限,未能全面详尽谈及结构计算过程等数据,略为遗憾。在上文所提及的设计应用并非多么高深的知识技术,仅是实际工作中的小小改进,希望能给公司的生产运行带来一定帮助。

参考文献:

[1] 固定弧形踏步铝质舷梯,中华人民共和国国家标准,GB/T14360-93.

(中船广西船舶及海洋工程有限公司)

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