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橡膠護舷與泊穩的關系

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世界能源大港秦皇島煤碼頭的建成與投產,橡膠護舷的好壞始終制約生產泊位的使用,困擾碼頭與船方引航置泊的安全,影響生產船只調度的時序。橡膠護舷損壞的成因,并非偶然事故和操作管理問題,而是有著深層理論根源,解決它首先應在護舷設計選型、材質制造上去分析研究最佳對策。港務局曾就這方面的問題,召開過多次專題會,筆者擬就橡膠護舷的設計制造與使用內涵與外延作深層探討,以資新建工程借鑒,進一步提高秦港護舷質量和選型的決策意識。

?? 為了減小船舶靠離停泊碼頭時的撞擊力,防止與碼頭發生直接碰撞而造成船舶和碼頭的損壞事故,碼頭前沿均需設置防沖設備。我國各港口在1970年前后開始逐步采用橡膠護舷+目前世界各國采用的橡膠護舷可分為壓縮型、充氣型、剪切型、轉動型及水壓型五類,其中前兩種型式采用最為廣泛。我國現在各港采用的橡膠護舷大部分為國產壓縮型護舷,其中有圓筒型、D型、V型、鼓型、漂浮型及泡沫橡膠式。

?? 隨著碼頭結構型式的不同,秦港安裝各種橡膠護舷共有3771個,其中鼓型24個、充氣帽型59個、D型2948個、V型460十、筒型274個以及漂浮型。護舷結構型式的選擇取決于船型、碼頭結構型式及潮汐、風浪等條件。橡膠護舷具有吸能大、反力小、耐磨、耐蟲蛀、安裝簡單、維修方便等優點,國內外護舷已到了橡膠化的程度,我國各港口每年護舷投資總和可達四千萬元左右。

?? 橡膠護舷布置的間距和高程很重要,要保證船舶在規范允許的最不利靠泊角度下,能夠不直接碰到碼頭岸壁,并應保證船舶在不同潮位、不同吃水的情況下都能安全靠泊,對不同噸位的船舶停靠具有較強的適應性。在選擇和決定煤碼頭一、二、三期護舷布置方案時,對不同類型噸級船舶的安全作業的泊穩條件必需予以滿足,它實際上反映了碼頭對防浪掩護程度的要求。護舷是船舶泊穩吸能設備,反力的大小決定船舶三維空間運動量,無掩護半開敞式的秦港煤碼頭,由于風、浪、流的作用以及碼頭方位差、港池在小波高長周期波浪影響下.都能產生很大的船舶撞擊靠船墩能量,這就要求新采用的護舷有很好的吸能特性.碼頭前允許波高累積頻率一般取4%.國外有采用有效波高的3%.由于影響碼頭前允許波高的因素比較復雜,順浪、橫浪、斜浪對碼頭的船舶撞擊能量和所引起的船舶運動參數必須經過計算。

    煤碼頭一、二、三期工程碼頭前允許波高及風力是按橫浪H4=1.0m、順浪1. 5m,風力≤6級10. 8~13. 8m/s時,所產生的船體對碼頭撞擊力是通過護舷來保護碼頭結構和船身安全的。根據不同噸級船舶橫搖周期計算,應避免船舶撞擊碼頭與波浪共振的可能,允許波高宜取低值。橡膠護舷的變形量及其相應的反力吸能.反映了碼頭前允許波高、風力及允許水流條件。船舶承受流壓力與其流壓角大小有關,海流與碼頭方位接近,這時的橫流影響較小,護舷反力亦小,但波浪對船舶作業不利影響仍然存在,護舷最不利的受力條件是在橫浪、高水位和船舶壓載狀態下的組合。煤碼頭3.5萬至5萬DWT在波浪H=1. 0~1. 5m.周期在6至8秒,船升沉量為o.5m左右、橫蕩在o.2m左右、橫搖2~3度左右,這時橡膠護舷應能承受一定剪力,然而秦港充氣護舷根部發生斷裂的海事事故屢見不鮮。為此,本文按以下程序探討:代表船型及其靠畢速度的確定;代表船型有效靠岸能量的計算;用防沖設備反力的計算去確定防沖設備的型式、布置及附屬設備。



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