CN108382530A - 一种单点系泊船体偏荡运动控制装置 - Google Patents

一种单点系泊船体偏荡运动控制装置 Download PDF

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胡斌
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Abstract

一种单点系泊船体偏荡运动控制装置，包括海底的船锚、漂浮于海面的缆绳浮标和锚链浮标，以及一端相互连接的锚链和提升缆；锚链和提升缆的另一端分别连接船锚和缆绳浮标，锚链浮标与锚链上的某段链条或某个链环相连接。当船舶驶入并完成单点系泊后，船上的操作人员通过提升缆将锚链拉至船舶尾部，并使锚链绷紧至一定程度后将锚链与船体相互固定，船锚和锚链即可对船体的偏荡运动进行控制。该单点系泊船体偏荡运动控制装置利用了单点系泊的特性，使得船舶的系泊更加稳定，并极大地降低了偏荡运动的程度；同时，其结构极为简单，成本低廉，可反复使用且使用寿命极长，且其赋予了船锚全新用途，其工作稳定，有效满足控制船舶偏荡运动的需要。

Description

一种单点系泊船体偏荡运动控制装置
技术领域
本发明涉及船舶辅助设备，特别是涉及一种用于降低单点系泊船体所发生的偏荡运动的控制装置。
背景技术
单点系泊，是指海洋工程船舶通过单点形式系泊在另一个固定或浮式的结构物上。单点系泊的船舶可以围绕结构物随风浪流作360°回转，并在风标效应的作用下，船舶将会停泊在环境力最小的方位上。
单点系泊系统主要包括悬链式单点系泊系统、单锚腿式系泊系统、软刚臂式系泊系统和转塔式系泊系统。其中悬链式单点系泊系统是单点系泊装置中应用数量最多的一种，约占全世界单点的88%。据不完全统计，全世界有400多套悬链式单点系泊系统。悬链式单点系泊系统和单锚腿式系泊系统在海洋环境载荷的作用下，其系泊船体会绕系泊点做由纵荡、横荡以及艏摇等运动所复合而成的偏荡运动，从而导致船体偏离系泊平衡位置。偏荡运动会极大地增加系泊组件的受力，若偏荡运动过于剧烈，将威胁到整个系泊系统的安全，因此，控制单点系泊船体的偏荡运动对提高单点系泊系统的安全性至关重要。
现有的控制单点系泊船体偏荡运动的方法，一般都是在系泊船的尾部安装拖轮，从而通过拖轮的施力降低船体的偏荡运动。该种方法虽然能够起到一定作用，但需要拖轮长时间在海上作业，并需要专门人员进行持续控制，从而极大地增加了运营成本，造成人力、物力和财力上的浪费，同时，若操控人员有任何失误，都会严重影响船舶安全。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单且能够有效降低单点系泊船体偏荡运动的控制装置，以降低设备成本，并提高工作的稳定性。
本发明所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，包括放置于海底的船锚、拉绳和漂浮于海面上的缆绳浮标，拉绳的两端分别与船锚和缆绳浮标相连接。
所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，拉绳包括其中一端相互连接的锚链和提升缆，锚链和提升缆的另一端分别连接船锚和缆绳浮标；另有漂浮于海面上的锚链浮标，锚链浮标与锚链上的某段链条或某个链环相连接。
本发明所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，船锚沉于海底与海床接触，当船锚移动时，海床与船锚之间将产生相互摩擦，从而对船锚形成阻挡，同时，海水对船锚也存在阻力作用；另一方面，锚链浮标和缆绳浮标均漂浮于海面上，缆绳浮标连接提升缆的一端，而锚链浮标则连接锚链。当船舶驶入并完成单点系泊后，船上的操作人员即可以观察到漂浮于海面上的锚链浮标和缆绳浮标，然后，操作人员通过提升缆将锚链拉至船舶尾部，使锚链绷紧至一定程度后将锚链与船体相互固定，此后，当船体产生偏荡运动时，船体将通过锚链拖动海底下的船锚，而船锚的移动又受到海床摩擦力和海水阻力的作用，这些作用力通过船锚和锚链方向传递至船体上，从而降低了船体的偏荡程度；直至当船舶需要驶离系泊点时，解开锚链与船舶位置的连接，并将锚链、提升缆、锚链浮标和缆绳浮标重新放回至海上即可。该单点系泊船体偏荡运动控制装置，其利用了单点系泊的特性，即单点系泊中的船舶均系泊于船首位置，而该控制装置则作用于船尾位置，从而通过船体首、尾两端的定位，使得船舶的系泊更加稳定，并极大地降低了偏荡运动的程度；同时，该控制装置的结构极为简单，其赋予了船锚一种全新的用途，而且该装置的工作极为稳定，能够有效满足控制船舶偏荡运动的需要；另外，该控制装置成本低廉，并可进行多次重复利用，使用寿命极长，极大地降低了设备成本；再者，将拉绳设置为提升缆与锚链相互连接的结构，这是因为锚链具有更好的结构强度、抗拉强度和耐磨性，有利于提高控制装置的稳定性和使用寿命，而提升缆用于牵引锚链，其强度要求较低，故而使用强度较低的缆绳即可满足使用要求，这既可以进一步降低设备成本，又可以提高了船舶设备牵引缆绳的便利性；还有，锚链浮标一方面可以满足重量较大的锚链的牵引需要，另一方面，锚链浮标可以视需要连接于锚链上的某一特定处，从而既可以满足不同深度的海洋环境需要，又可以使得锚链接近于垂直的悬浮状态，从而避免锚链打结或剧烈晃动，还可以更为准确地指引船锚的位置。
附图说明
图1是单点系泊船体偏荡运动控制装置的结构示意图。
图2是图1所示单点系泊船体偏荡运动控制装置的局部放大图。
图3是单点系泊船体偏荡运动控制装置的使用状态示意图。
具体实施方式
一种单点系泊船体偏荡运动控制装置，包括放置于海底的船锚1、拉绳和漂浮于海面上的缆绳浮标2，拉绳的两端分别与船锚和缆绳浮标相连接；所述的拉绳包括其中一端相互连接的锚链3和提升缆4，锚链和提升缆的另一端分别连接船锚1和缆绳浮标2；另有漂浮于海面上的锚链浮标5，锚链浮标与锚链上的某段链条或某个链环相连接。
船锚沉于海底与海床接触，当船锚移动时，海床与船锚之间将产生相互摩擦，从而对船锚形成阻挡，同时，海水对船锚也存在阻力作用；另一方面，锚链浮标和缆绳浮标均漂浮于海面上，缆绳浮标连接提升缆的一端，而锚链浮标则连接锚链。当船舶驶入并完成单点系泊后，船上的操作人员即可以观察到漂浮于海面上的锚链浮标和缆绳浮标，然后，操作人员通过提升缆将锚链拉至船舶尾部，使锚链绷紧至一定程度后将锚链与船体相互固定，此后，当船体产生偏荡运动时，船体将通过锚链拖动海底下的船锚，而船锚的移动又受到海床摩擦力和海水阻力的作用，这些作用力通过船锚和锚链方向传递至船体上，从而降低了船体的偏荡程度；直至当船舶需要驶离系泊点时，解开锚链与船舶位置的连接，并将锚链、提升缆、锚链浮标和缆绳浮标重新放回至海上即可。
所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，船锚1为具有阻尼特性的阻尼锚，这有利于提高船锚与海床及海水之间的相互作用力，从而提高控制船舶偏荡的效果；船锚1的底部为球形，该种形状的设置可以避免船锚陷入海底淤泥中而移动困难或无法移动；船锚1上装有起吊环6和连接环7，锚链3的端部与连接环相互连接，起吊环的设置可以方便船锚制作和运输过程中的移动，而连接环则可以提高锚链与船锚之间的连接方便性和稳定性。锚链3与船锚1连接的一端，其靠近端部处设有可轴向旋转的转环8，这可以使得锚链的扭转更加顺畅，从而提高设备的工作稳定性。
所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，锚链浮标5通过过渡链9与锚链3连接，且过渡链可装拆地连接于锚链上，从而使得锚链浮标与船锚之间的锚链长度满足于不同深度的海洋环境需要，同时，锚链3连接于船锚1上的一端与锚链连接过渡链9处长度，大于船锚位置的海水深度以及潮位与浪高之和，从而避免锚链因过大的拉力而损坏。另外，缆绳浮标2和锚链浮标5上可以设置较为醒目的颜色，或安装发光的指引灯，以方便白天和夜间的辨识观察。

Claims (8)

1.一种单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：包括放置于海底的船锚（1）、拉绳和漂浮于海面上的缆绳浮标（2），拉绳的两端分别与船锚和缆绳浮标相连接。
2.根据权利要求1所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：拉绳包括其中一端相互连接的锚链（3）和提升缆（4），锚链和提升缆的另一端分别连接船锚（1）和缆绳浮标（2）；另有漂浮于海面上的锚链浮标（5），锚链浮标与锚链上的某段链条或某个链环相连接。
3.根据权利要求1或2所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：船锚（1）为具有阻尼特性的阻尼锚。
4.根据权利要求1或2所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：船锚（1）的底部为球形。
5.根据权利要求1或2所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：船锚（1）上装有起吊环（6）和连接环（7），锚链（3）的端部与连接环相互连接。
6.根据权利要求1或2所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：锚链（3）与船锚（1）连接的一端，其靠近端部处设有可轴向旋转的转环（8）。
7.根据权利要求1或2所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：锚链浮标（5）通过过渡链（9）与锚链（3）连接，且过渡链可装拆地连接于锚链上。
8.根据权利要求7所述的单点系泊船体偏荡运动控制装置，其特征在于：锚链（3）连接于船锚（1）上的一端与锚链连接过渡链（9）处长度，大于船锚位置的海水深度以及潮位与浪高之和。
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