拖航阻力计算
阻力推进计算书(拖航)
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阻力推进计算书
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江苏金泰船舶研究设计有限公司
江苏省造船公司设计研究中心
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阻力推进计算书
第2页
一、概述
本船为1966年波兰建造的散货船，现船东拟转卖至福建，需从南京拖航。长江航段采用绑扎顶推式航行，海上采用吊拖式拖航。对其进行海上拖航阻力推进计算。
阻力推进计算书
第4页
方尾浸湿面积比Ft：
0.1
水线半进角：
30°
比重：t/m3：
1.025
有效马力储备K：
1.15
则育航号的阻力曲线如下：（计算方法：爱尔法）
3、阻力叠加
拖船和育航号散货船的总阻力曲线如下：
阻力推进计算书
第5页
三、有效推马力计算
螺旋桨收到功率PD=1320×85%×ηr×ηc×75/76=1031.1(英马力)
1.6m
螺旋桨直径：
1.9m
则拖船的阻力曲线如下：（计算方法：兹万科夫法）
2、育航号主要要素：
垂线间长LBP：
141.60m
型宽B：
19.40m
吃水d：
3.70m
排水量Δ：
6500t
Cb：
0.62
Cp：
0.646
CW：
0.72
Cm：
0.96
浮心纵向位置LCB：
-0.871m
漂心纵向位置LCF：
-0.974m
桨数Pn：
2
有效马力储备K：
1.2
桨型：
船舶用锚的计算和船舶阻力计算
一、用锚的计算锚的系留力：P=W aλa+W cλc L1P―――系留力。
是锚抓力与锚链摩擦力的和（9.81N）W a―――锚在水中的重量。
即锚在空气中重量×0.876(Kg)Wc―――锚链每米长在水中的重量（Kg）1H a―――锚的抓重比（见表）W―――锚链每米的重量（Kg/m）H c―――锚链摩擦系数取1.5－1.1二、锚链出链长度估算1、正常天气，一般不少于下表2、在急流区，出链长度不一般不少于表值如图：四、航运船舶1、锚重的估算：每个首锚重量一般可用以下公式估算：W=KD2/3 (Kg)K―――系数。
霍尔锚取6－8，海军锚取5－7D―――船舶的排水量（t）2、锚链尺寸估算：d=KD1/3或d=CW1/2或d=Wd―――锚链直径（mm0.562538M=6250/dM―――每节锚链环数，取整数的单数（个）五、工程船舶以海军锚和锚缆计算1、锚重：船首边两只，每只锚重量按下式计算：W=K(A+15BT) (Kg)W―――锚重A―――满载吃水线以上各部分在船中纵剖面上的投影面积（m2）B、T―――分别为船舶宽度与吃水（m）六、船舶的阻力影响被拖船舶阻力的主要因素为船速、船型和外界条件。
在船型和外界条件一定的情况下，船舶的阻力仅与航速有关，其计算方法如下：1、运输型船舶阻力运输型船舶阻力，其组成阻力可按表所列公式计算。
2、方箱型和简易型船舶阻力①、按阻力的组成计算对于方箱型和简易型的各类工程船舶的阻力，可分别计算其摩擦阻力和风压、流压等主要阻力后，相加取得。
其具体计算公式见有关公式。
b c p t式中：R―――被拖船舶阻力（kg）R t―――拖轮的阻力（kg）,按T=R t=75N bηcηp/V求得。
V―――船速（m/s）N b―――制动功率（HP）ηc―――轴系传动效率，一般为0.95-0.97ηp―――推进效率，一般为0.5-0.65对于以实测船速算出的被拖船舶阻力，应作为船舶资料存档备用。
浮船坞拖运沉箱相关计算
浮船坞拖运沉箱相关计算北海港铁山港西港区北暮作业区5＃、6＃泊位水工工程浮船坞拖运计算书一、计算说明1、船坞拖航状态及航区本次作业在我部铁山港区内预制场出运码头至5#、6#泊位码头前沿调头区水域，属于沿海近海拖航。
2、计算依据中国船级社《海上拖航指南》1997-附录2“海上拖航阻力估算方法”3、“防城港”号相关参数：型长：52m；型宽：32m ；型深：3.6m；空载吃水：1.4m二、浮船坞海上拖航阻力估算计算公式如下：1、R T=0.7×(R F+R B)+R A式中：R T为总阻力，kN，R F为摩擦阻力，kN，R F=1.67×A1×V1.83×10-3；R B为剩余阻力，kN，R B=0.147×δ×A2×V-1.74+1.5V；A1为船舶水下湿水表面积，m2；A2为侵水部分的中横剖面面积，m2，V为拖航速度，为保证安全系数，按最大时速4节计算（2.06m/s）;δ为方形系数，本船吃水3.6米时，δ取1.0，R A为空气阻力，kN，R A=0.5ΡV2∑C S S满×10-3；Ρ为空气密度，按Ρ=1.22kg/m3计算；V为风速，取V=20.7m/s计算；A I为受风面积，按顶风计算，m2；C s为受风面积形状系数，按1.0计算。
2、浮船坞装满沉箱时吃水深度为3.1m计算浮船坞露水部分受风面积S满。
S1坞墙面积=11×3×2=66m2S2甲板下于水面上=（3.6-3.1）×32=16m2S3沉箱迎风面积=18.15×17.2=312.18m2S满=S1+S2+S3=394.18m23、浮船坞湿水面积计算满载湿水面积计算：A1满=52×32+（52+32）×2×3.1=2184.8m2浸水部分的中横剖面面积：A2满=32×3.1=99.2m24、摩擦阻力计算RF满=1.67×A1满×V1.83×10-3=1.67×2184.8×2.061.83×10-3=13.7KN 5、剩余阻力计算RB满=0.147×δ×A2满V1.74+0.15V=0.147×1×99.2×2.061.74+0.15×2.06=64.1kN6、空气阻力计算RA满=0.5ΡV2∑C S S满×10-3=0.5×1.22×20.72×1.0×394.18×10-3=103.03kN7、总阻力计算RT满=0.7×（R F满+R B满）+R A满=0.7×（13.7+64.1）+103.03=157.49kN从以上计算得出，当瞬间风力为20.7m/s，选用航速4节时，满载最大拖力为15.7t。
三用工作船拖带半潜式钻井平台拖航阻力计算
三用工作船拖带半潜式钻井平台拖航阻力计算◎ 徐书忠1 吴屯彪21.中海油田服务股份有限公司船舶事业部湛江作业公司；2.广东海洋大学摘 要：随着海洋工程技术的不断发展，三用工作船在海洋石油勘探和开发中扮演着至关重要的角色。
其中，拖带半潜式钻井平台是三用工作船常见的作业任务之一。
为了确保拖带过程的安全与效率，对拖带过程中产生的各种阻力进行计算显得尤为重要。
本文旨在探讨三用工作船拖带半潜式钻井平台时面临的各种阻力，包括摩擦阻力、剩余阻力以及由海浪、风等因素引起的空气阻力和波浪阻力。
以三用工作船“海洋石油XX船”短距离拖带半潜式钻井平台“深蓝XX号”为实例，深入分析主拖船与被拖物的受力情况及相互作用，以便在实际操作中调整拖带策略，优化船舶性能，确保拖带过程的安全顺利进行。
以期能够为实际拖带作业提供理论支持和实践指导。
关键词：三用工作船；钻井平台；拖航阻力1.引言随着全球能源需求的不断增长，海洋石油勘探和开发逐渐成为满足这一需求的重要途径。
在这一领域中，三用工作船以其多功能性和灵活性，成为了不可或缺的利器。
它们不仅能够在复杂的海洋环境中进行作业，还承担着拖带、运输、供应等多项重要任务。
其中，拖带半潜式钻井平台便是三用工作船常见的作业任务之一。
半潜式钻井平台作为海洋石油勘探和开发的重要装备，具有结构稳定、作业能力强等特点。
然而，由于其体积庞大、质量重，拖带过程中会面临巨大的阻力。
这些阻力不仅来自水流的摩擦，还来自空气、海流、风速等多种因素的综合作用。
谢松平等[1]以“海洋石油982”大型无动力钻井平台拖带进广州港为例，应用多因素约束的拖航阻力计算方法进行计算，结果表明，依据该方法选择拖带拖轮更为科学合理。
安涛等[2]通过自升式海洋平台拖航阻力计算分析，提出了适合的拖船选用安全系数。
王道广等[3]航速及吃水对六筒复合型基础静水拖航过程影响的试验研究，提出一种可自浮拖航的六筒型综合平台基础结构。
刘积甫[4]通过分析大型工程船舶的总阻力构成成分进一步说明各个相关阻力的计算方法，最终与多个经验公式对比分析，证明经验公式的计算结果存在较大误差。
拖带公式
拖带公式
1、拖带总阻力R＝K×D2/3×V2（吨）
其中K：阻力系数0.0020~0.0024 D：被拖船排水量（吨）V：拖航速度（节）
2、计算拖轮主机总功率Ne＝20.468×R×V
3、计算八字缆直径D＝4.686×(R×N)1/2(毫米) 其中N：安全系数5~7
4、计算拖轮拖缆直径
所列被拖船八字缆直径即为所需配的拖缆直径。
由于每艘拖轮拖缆直径是固定的，且一般大于八字缆,因此,要求被拖船八字缆直径应符合规定，则可满足拖航要求。
计算拖缆长度T1＝K（L1＋L2）（米）其中K：风浪系数（通常在拖缆垂曲度不小于8米情况下取系数值为3。
）
L1：拖轮总长度L2：被拖轮总长度
根据“海船稳性规范”要求，船舶在各种装载条件下应满足：
1）稳性衡准数≥1；
2）初稳性高度＞0.15米(被拖船初稳性高度不得小于0.3米)；3）稳性消失角＞55°；
4）Lmax(最大稳性力臂)≥0.2米
下面为缆绳强度参考表。
拖带公式
拖带公式
1、拖带总阻力R＝K×D2/3×V2（吨）
其中K：阻力系数0.0020~0.0024 D：被拖船排水量（吨）V：拖航速度（节）
2、计算拖轮主机总功率Ne＝20.468×R×V
3、计算八字缆直径D＝4.686×(R×N)1/2(毫米) 其中N：安全系数5~7
4、计算拖轮拖缆直径
所列被拖船八字缆直径即为所需配的拖缆直径。
由于每艘拖轮拖缆直径是固定的，且一般大于八字缆,因此,要求被拖船八字缆直径应符合规定，则可满足拖航要求。
计算拖缆长度T1＝K（L1＋L2）（米）其中K：风浪系数（通常在拖缆垂曲度不小于8米情况下取系数值为3。
）
L1：拖轮总长度L2：被拖轮总长度
根据“海船稳性规范”要求，船舶在各种装载条件下应满足：
1）稳性衡准数≥1；
2）初稳性高度＞0.15米(被拖船初稳性高度不得小于0.3米)；3）稳性消失角＞55°；
4）Lmax(最大稳性力臂)≥0.2米
下面为缆绳强度参考表。
拖轮拖力和马力计算
K为系数取0.85-0.99
D为平均吃水2.60
D为平均吃水2.60
B为船舶型宽21.80
B为船舶型宽21.80
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Cb为船舶方形系数0.8292
Cb为船舶方形系数0.8292
V为无动力船舶对水速度m/s
V为无动力船舶对水速度m/s
计算参数
D
B
CB
F
2.6
21.8
0.8292
0.18
u
K
16
0.9
对水速度kn 对水速度m/s V1.83 摩擦阻力Rs 1.74+0.15V V1.74+0.15V 剩余阻力Rb 主要阻力KN 需要拖轮的功率KW
主要阻力= 摩擦阻力+剩余阻力 R=Rs+Rb
LBP 84.7 Cb 0.8292
拖轮拖力和马力计算
计算说明
摩擦阻力Rs=f[Lbp(1.7D+BCb)V1.83 X9.8
剩余阻力Rb=Cb*u*K*D*B*V1.74+0.15V*9.8
其中：f为摩擦系数取0.18
其中：u为剩余阻力系数取16
Lbp为船舶垂线84.70
6 3.0867 7.8662 26440.2600 2.2030 11.9769 79437.13681 105.88 529.60
7 3.6011 10.4299 35057.1900 2.2802 18.5681 123153.203 158.21 791.37
说明：1.一般认为，每1000KW所能提供的拖力199.92KN 2.根据CCS安全规定，静水中拖航速度不应小于6KN,特殊线形船舶5KN，其他水上建筑 4KN
3 1.5433 2.2125 7436.6856 1.9715 2.3526 15603.64542 23.04 115.25
拖航阻力估算模板
“xx轮”拖带“xx轮”拖航阻力计算依据：中国船级社《海上拖航指南》附录 2 海上拖航阻力估算方法：1.海上拖航总阻力 R T可按以下经验公式计算：R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN------被拖船的摩擦阻力，kN；其中：RfR------被拖船的剩余阻力，kN；B------拖船的摩擦阻力，kN；Rft------拖船的剩余阻力，kN；RBt（1）被拖物的阻力按如下近似方法确定：a、摩擦阻力R f=1.67A1V1.83×10-3（kN）b、剩余阻力R B=0.147δA2V1.74+0.15v（kN）船舶或水上建筑物的水下湿表面积，㎡；式中：A1V 拖航速度，m/s （1 节=0.514m/s）；δ方型系数 0.8A2浸水部分的船中横剖面积，㎡（舯剖面系数×船宽×吃水）；如无详细资料，可按如下方法求得：其中：湿表面积A1正常船舶：A= L（1.7d+δB）m21=0.92L（B+1.81d）m2运输驳船、首尾有线形变化的箱型船：A1=L（B+2d）m2没有任何载重线型变化的箱型船及水上结构：A1式中：L,B,d 分别为船长、船宽、拖航吃水，m；δ=方型系数 0.8（2）拖船阻力R ft和R Bt可使用拖船的设计资料，如无资料也可按上述（1）的近似计算公式计算。
R f=R B=R ft=R Bt=R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)] KN= T2.对于受风面积庞大的钻井平台或其他水上建筑，其拖航阻力尚应按下式计算，与R T取较大值：∑R=0.7（R f+R B）+ R a + 1.15(R ft+R Bt) KN式中：R f，R B，R ft，R Bt同上述计算R a空气阻力，按下式计算：R a=0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KN其中：ρ空气密度，按1.22kg/m³计算；V w风速，取20.6m/sA i受风面积，按顶风计算；Cs 受风面积A i的形状系数，取1.01.受风数据受风面数据如下：总宽： m 总高： m2.空气阻力Ra =0.5ρV w2ΣCsA i×10-3 KNRa= KN总拖航阻力：∑R=0.7（R f+R B）+R a+1.15(R ft+R Bt)KN= KN= T∑R＜或＞Rt因此拖航总阻力：∑R或Rt结论：xx号系柱拖力xxT,在主机发挥85%功率的情况下，拖力为xxT，远大于拖航阻力xxT，根据《海上拖航指南》要求，满足此次拖航。
海上钻井平台拖航阻力计算
拖航日期： COSLHUNTER：
拖航吃水： 拖航速度： 船宽： 船长： 方形系数： 水下湿表面积(A1)： 浸水船中横剖面积(A2)：
主拖轮：
4.20 米 2.04 米/秒 62.00 米 65.25 米 0.7735 4178.2081 米2 260.400 米2
副拖轮：
生活区阻力（吨）: 桩腿阻力（吨）： 钻台阻力（吨）： 吊车阻力（吨）：
吨
总静水拖航阻力= 风阻力计算：
14 800 1200 400 100
R1= R2= R3= R3= RW=
航速（节）： 4
受风面积（M²）
高度系数
1 1.3 1.3 1.1
形状系数
1 1.25 1.25 1.25
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
总风阻（吨)：
27.84 吨
δ = A2= A1= A2= δ = A1= A2= δ =
0.773460126 260.4
35.14
吨
0.41 吨 6.15 吨
624.613392
57.5 0.365430782
7.54
吨
0.41 吨 6.15 吨
624.613392
57.5 0.365430782
7.54 42.68 风速（节）： 生活区： 桩腿： 钻台： 吊车
4.27 10.42 3.47 0.73 18.90
海浪阻力计算：
平静海浪阻力 （吨）： 中等海浪阻力 （吨）： 恶劣海浪阻力 （吨）：
1 5 25
风速14节
风速20节 风速28节
拖航总阻力：
62.57
4
节
主拖轮：
拖航吃水： 拖航速度： 船宽： 船长： 方形系数： 水下湿表面积(A1)： 浸水船中横剖面积(A2)：
船舶用锚的计算和船舶阻力计算
一、用锚的计算锚的系留力：P=W aλa+W cλc L1P―――系留力。
是锚抓力与锚链摩擦力的和（9.81N）W a―――锚在水中的重量。
即锚在空气中重量×0.876(Kg)Wc―――锚链每米长在水中的重量（Kg）L1―――锚链卧底部分的长度（m）λaλc―――锚的抓力系数和锚链的摩擦系数霍尔锚的λaλc表锚的抓重比（海军锚/霍尔锚）锚的系留力也可用经验公式估算：P=W1H a+WH c L1W1―――锚重（Kg）H a―――锚的抓重比（见表）W―――锚链每米的重量（Kg/m）H c―――锚链摩擦系数取1.5－1.1二、锚链出链长度估算1、正常天气，一般不少于下表2、在急流区，出链长度不一般不少于表值3、在风速30m/s（11级）风眩角为300时出链长度值如链长小于5－6倍水深时，锚的抓力将因锚爪的切泥角小而变小，水面以下的链长的水深倍数与锚爪切泥角见表三、八字锚与单锚的锚泊系留力的比值：见表如图：四、航运船舶1、锚重的估算：每个首锚重量一般可用以下公式估算：W=KD2/3(Kg)K―――系数。
霍尔锚取6－8，海军锚取5－7D―――船舶的排水量（t）2、锚链尺寸估算：d=KD1/3或d=CW1/2或d=W1/2d―――锚链直径（mm）K―――系数。
可取2.85－3.25C―――系数。
可取0.3－0.373、每节锚链重量估算：Q=Kd2(Kg)K―――系数。
有档链取0.5375,无档链取0.56254、锚链强度估算：R=Kd2g(N)K―――系数。
有档链取56，无档链取38g―――9.81(m/s2)5、每节锚链环数估算：M=6250/dM―――每节锚链环数，取整数的单数（个）五、工程船舶以海军锚和锚缆计算1、锚重：船首边两只，每只锚重量按下式计算：W=K(A+15BT)(Kg)W―――锚重A―――满载吃水线以上各部分在船中纵剖面上的投影面积（m2）B、T―――分别为船舶宽度与吃水（m）K―――系数。
海上拖航拖带力计算
海上拖航拖带⼒计算海上拖航拖带⼒计算摘要⼤型海洋⼯程设施与⽆动⼒船舶在海洋上的拖航需求已⽇益增多。
但是海上拖航作业环境复杂多样，风和浪等多种不确定因素造成的阻⼒会影响到拖航作业所需要的拖带⼒，这影响到了海上拖航的安全性，本⽂主要研究在不同环境下船舶所受到的阻⼒影响，其中包括空⽓阻⼒和⽔阻⼒以及拖带时缆绳所受的拉⼒，以根据与此相关的经验公式计算船舶拖航时的各种阻⼒，从⽽规范配备相应得拖轮以符合拖航作业的需求，但由于⽬前对拖航阻⼒的计算⽅法各有不同，本⽂⾸先介绍《海上拖航指南2011》当中的经验公式并且进⾏相应的阻⼒分析，再综合⽐较其他计算⽅法的利弊。
本⽂通过Excel软件实现拖航阻⼒的计算，以此来分析不同因素下以及不同计算⽅法所造成的拖航阻⼒的变化，并通过相关实例进⾏验证计算⽅法。
关键词：远洋拖航；阻⼒分析；拖缆拉⼒；分类计算海上拖航拖带⼒计算1引⾔1.1课题研究的背景和意义伴随着贸易的提升以及海运经济的发展，⼈们对资源的需求从陆地上的矿产资源转移了资源更加丰富的⼤海，这也促使了海洋资源设施的不断发展，⽽⼤型的海上⼯程往往都⼤型化、专业化、造价⾼，拖航作业需要⼤⾯积的⽔域，出于节约成本的考虑，⼤部分海洋不具有⾃航性，因此很需要有拖航来进⾏辅助作业，但是由于拖航作业执⾏的环境条件存在很多的不确定性，例如风、浪、通航环境等条件，多种因素的影响会导致拖带作业时发⽣碰撞、搁浅、偏航和断缆等意外。
因此作业⼯程存在⼀定的风险。
因此对拖航作业当中涉及到的拖航阻⼒需要进⾏较为精准的计算，从⽽选择合适的拖轮以满⾜被拖船的拖带需求，保证拖航作业有序安全地进⾏。
但是由于拖航阻⼒的计算⽅法⽐较繁杂，在多种情况下的计算⽅式各不相同，⽬前⼤多数拖航作业都是的阻⼒估计只能依靠⼤概的数值，为了拖航的安全性，从⽽选择拖带⼒⽐较⼤的拖轮设备。
本课题研究在拖航作业过程中，在不同因素下拖船以及被拖船所受到的各种阻⼒以及缆绳所能起到的拉⼒，并探究不同阻⼒环境下所能达到的速度范围，为了保障海上的拖航安全，从不同的情况下探究拖航拖带⼒的计算公式，合理安排拖带⽅式、拖轮配备⽅案等，从⽽能够顺利得进⾏，拖轮拖带⼒的计算有助于模拟拖航作业环境，为有关科研⼈员提供阻⼒计算的参考，有助于更精确的拖航仿真系统的建⽴，从⽽预判可能出现的风险，在风险⾯前及时采取应对设施，保障拖航作业的实施，以及拖船与被拖物的财产安全。
拖航阻力计算 调整
拖阻力估算
拖船船长 L 拖船船宽 B 拖船拖航吃水 d 方型系数δ 拖航速度V 湿面积A1=L(1.7d+δ B) 被拖船（物）浸水部分的 中横剖面积A2 被拖船（物）的摩擦阻 Rft=1.67XA1V1.83X10-3KN 被拖船（物）的剩余阻力 RBt=0.147δ XA2V1.74+0.15V
拖船阻力估算 单位 m m m 数值 62 12.6 6 0.61 m/s ㎡ ㎡ kN kN 3.0867 1108.9320 46.1160 14.5676 49.5273
海上拖航总阻力估算 项目 被拖船（物）的摩擦阻力 Rf 被拖船（物）的剩余阻力RB 拖船的摩擦阻力Rft 拖船的剩余阻力 Rbt 海上拖航总阻力 Rt=1.15[Rf+Rb+(Rft+Rbt)] 海上拖航总阻力Rt 单位 kN kN kN kN kN t 数值 137.8824 154.0182 14.5676 49.5273 409.3948 41.7324
被拖船（物）阻力估算 项目 被拖船船长 L 被拖船船宽 B 被拖船拖航吃水 d 方型系数δ 拖航速度节 拖航速度V 驳船/首尾有线形变化的箱 型船:A1=0.92*L(B+1.81*d) 无线形变化的箱型船及其他 水上建筑:A1=L(B+2*d) 被拖船（物）的水下湿表 面积A1 被拖船（物）浸水部分的中 横剖面积A2 被拖船（物）的摩擦阻 Rf=1.67XA1V1.83X10-3KN 被拖船（物）的剩余阻力 RB=0.147δ XA2V1.74+0.15V 节 m/s ㎡ ㎡ ㎡ ㎡ kN kN 单位 m m m 数值 198 54 2 0.9000 6.0000 3.0867 10496.0592 11484.0000 10496.0592 97.2000 137.8824 154.0182 项目
工程船舶调遣和拖带作业的基本规定
工程船舶调遣和拖带作业的基本规定目录1. 概述 (2)1.1. 对调遣船舶的基本要求 (2)1.2. 海上长途拖带作业的一般要求 (2)1.3. 拖航前的准备 (3)1.4. 海上拖航 (4)2. 海上拖带的基本规定 (5)2.1. 海上拖带的基本概念 (5)2.1.1. 航区划分与营运限制 (5)2.1.2. 海区划分 (5)2.1.3. 船舶海上拖带方式 (5)2.2. 海上船舶拖航阻力的计算 (10)2.3. 拖曳设备的配置 (12)2.3.1. 拖曳设备 (12)2.3.2. 非自航船舶拖曳设备的配置 (12)2.4. 拖曳索具的配置 (13)工程船舶种类繁多，用途广泛，是港口工程水上、水下作业的专用船舶。
随着大型码头、深水航道和跨海大桥等工程建设的发展和水域资源开发规模的不断扩大，工程船舶的水上调遣日趋频繁。
为保障船舶、海上设施和人员、财产的安全，防止水域环境污染以及保障海上调遣拖航作业的安全，我国相关部门先后颁发了《船舶与海上设施法定检验规则》（中华人民共和国海事局）《海上拖航指南》（中国船级社）等相关的法规。
工程船舶的海上调遣和拖航是水上交通运输和海上施工安全管理的一项重要内容，必须坚持“安全第一、预防为主”的方针，依据国家海事部门相关的法令、法规，结合工程实际，认真制定船舶安全调遣拖航的实施细则并切实遵守、严格执行。
1.1.对调遣船舶的基本要求工程船舶按航行的方式分为自航工程船舶和非自航工程船舶，船舶调遣方式分为自航调遣和被拖带（包括装载）调遣。
调遣出海船舶必须满足船舶的法定检验要求。
在对拖船和被拖物按照规定检验后，由船检部门对拖船和被拖物是否具备安全航行的技术条件出具相应的临时证书，其有效期一般为单程一个航次。
不具备安全航行技术条件的船舶不得调遣出海。
中华人民共和国船舶检验局《海上拖航法定检验技术规则》中规定：海上拖航作业中的拖船和被拖船（物），适用于下列的各种形式：（1）船舶（包括驳船及趸船）和在海上各类航区内营运的类似结构；（2）浮船坞、浮式装置和其他水上建筑物；（3）移动平台及其他海上设施。
大型FPSO拖航阻力的计算
２ ５ － １ ／ Ｓ油 田永 久 复 产 项 目的 需 求 ， 被 拖 航 至 Ｂ Ｚ ２ ５ 一 Ｉ ／ Ｓ 油 田完成 回接工作 ， 回接后完成跨接软
作者简介 ： 邹炎焱（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 在读研 究生 ， 研 究方 向： 船舶控制仿真 。
式 中， 毋为摩擦 阻力 ； 风为剩余阻力 ； Ｒ 为风所产
生的阻力 ； 。 为波浪阻力 。
由于 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ受 风 面积 特别 庞大 ， 当充分 考虑 空 气 阻力 的影 响时 ， 由公式
ＺＲ － ｏ ． ７ （ ＋ ） ＋ Ｒ ｋ Ｎ
（ ２ ）
面， 分析各种情况下阻力的改变 。 以工程实践 中的海洋石油 １ １ ３ Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ为例 ， 计
水 １ ４ ． ５ ｍ， 对应 排水量 ２ ０ １ ０ ０ ４ ． ８ ｔ ， 可 载 重 １ ５ ９ ９ ４ １ ． ９ ｔ 。拖 航 过 程 中产 生 艏 吃 水 ６ ． ８ ７ ６ ｍ， 艉
吃水 ７ ． ９ ５ ｍ 。船型 中部平行 中体较长 ， 首部 和尾 部变化都不大 ， 拖航过程中受力较平均。
中图分类号 ： Ｕ ６ ６ １ ． ３ １ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ４ ８ ０ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — １ ３ ３ — ０ ４
Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ是海 上油 田原油生产 的浮式储油卸油 装置 ， 其油气生产装置系统复杂程度和价格远远 高出同吨位油船。它是对开采 的石油进行油气分 离、 处理 含油 污水 、 动 力发 电 、 供热 、 原 油产 品 的储
力进行较为全面的计算。
拖航阻力计算上
d2
D2
被 拖 船
δ2
A21 A22 V V Rf1 RB1 R1
m2 m2
无线形变化箱型船
A21=L2× (2d2+B2) 无线型变化箱型船 A22=1 ×（B2× d2） 指对水速度 指对水速度 Rf1=1.67A11V1.83× 10-3力 R1 kN 12.485468 1.273118 （t） kN （t） kN （t）
R0
船队总阻力
船 队 总 阻 力 R 0 kN 190.94876 19.470659 （t）
注：拖轮主机功率 4412kw，系柱拖力 65t，满足拖带要求。
Rf2 RB2 R2
被拖船摩擦阻力
被 拖 船 阻 力 R 2 kN 17.995816 1.8349971 （t） kN （t） kN （t） 70.494833
被拖船剩余阻力 被拖船总阻力
7.1882158 9.807kN=1t 101.76425 R2=1.15× （Rf2 + RB2） 10.376695 9.807kN=1t R0=G29+G36 9.807kN=1t
拖航阻力计算表公式引自《海上拖航指南》
基 本 数 据 符号 L1 B1 H1 项目 拖船长度 拖船宽度 拖船型深 拖船吃水 拖 船 拖船排水量 拖船方型系数 拖船水下湿表面积 拖船水线下舯横剖面 积 被拖船长度 被拖船宽度 被拖船型深 被拖船吃水 被拖船排水量 被拖船方型系数 被拖船水下湿表面积 被拖船水线下舯横剖 面 拖船速度（节） 拖船速度(米 拖船摩擦阻力 拖船剩余阻力 单位 m m m m t
☆1
d1
D1
δ1
A11 A12 L2 B2 H2
数值 58 13.4 5.8 4.5 2193 0.652 950.4344 56.682 66.5 15.4 4 2.6 2264 1 1369.9 40.04
半潜驳船组拖航阻力计算
第17卷第8期中国水运Vol.17No.82017年8月China Water Transport August 2017收稿日期：2017-04-05作者简介：陈秋月，中交四航局第三工程有限公司。
半潜驳船组拖航阻力计算陈秋月，王超（中交四航局第三工程有限公司，广东湛江524009）摘要：在重力式码头施工中，通常会使用到半潜驳船组对沉箱进行出运拖航安装施工，而在拖航施工中，如何选择匹配的拖轮进行拖航施工决定着施工的进度和成本控制。
半潜驳船组拖航阻力的计算决定了如何选择合适的拖轮。
本文结合广东大唐国际雷州电厂项目配套码头工程中的沉箱拖航施工工艺进行阐述船组的拖航阻力计算及拖轮的匹配选择，为以后同类施工提供参考。
关键词：拖航施工；拖航阻力；拖轮选择中图分类号：U674.183文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）08-0017-02一、前言沉箱出运拖航安装是重力式码头施工中的一个最重要的基础分项，在安全和质量的前提下选择匹配的船机和有效管理成为施工中成本控制的关键。
二、工程概况广东大唐国际雷州电厂项目配套码头工程出运安装沉箱51件，其中单件沉箱最重为3,898t，最小为1,815t，采用广州号及粤工拖45进行沉箱拖航施工。
1．沉箱规格概况本工程重件码头沉箱共11件，分为4种型号，直立堤沉箱12件，分为3种型号，煤码头沉箱28件，分为6种型号。
其中重件码头沉箱一次拖航2件，直立堤和煤码头沉箱一次拖航1件。
2．四航广州号和粤工拖45概况四航广州号技术性能及拖45技术性能见下表1、表2。
表1四航广州号技术性能船长L 78.00m 下潜时最大载重W8,000t 型宽B40.00m 甲板面积S 2,946m 2型深D（至举升甲板）6.20m 拖航吃水 4.80m 坞墙宽4.00m拖航时最大载重W8,000t表2粤工拖45技术性能船长L 39.45m 满载吃水 3.8m 型宽B 10m 总吨位490t 型深D 4.8m 拖航吃水 4.80m 满载排水量814.54t总功率2942KW/4,000HP3．沉箱装驳平面布置由于本工程沉箱预制场在广西北海，而沉箱安装地点在广东雷州，直线路途70海里。
海上拖航阻力及航速计算
海上拖航阻力及航速计算
海上拖航阻力及航速计算是海上拖航工作中的一个重要部分。
以下
是该方面的相关知识和计算方法：
1. 阻力的概念和来源
阻力是指沿着运动方向的阻碍因素，它的大小直接影响着船舶的运行
速度。
海上拖航的阻力主要来自于水的黏性阻力和波浪阻力。
2. 船舶的形态对阻力的影响
船舶的形态是影响阻力大小的重要因素，可以通过计算船体的湿表面积、展阔系数、湿滑比等参数来估算船舶的阻力。
3. 航速的计算方法
航速是指船舶在海上航行中的速度，可以通过测量时间和距离来计算。
同时，船舶的船速还可以通过GPS等导航仪器来实时测量。
4. 拖航力的计算方法
拖船和被拖船之间的拖航力可以通过航行速度和纵向湿表面积等参数
来计算。
同时，拖航时考虑到海况和风速等因素的影响，需要进行综
合计算。
5. 最大拖力的估算
最大拖力是指拖船能够提供的最大牵引力，可以通过拖航试验和计算
公式来估算。
同时，还需要考虑到拖船和被拖船之间的相对运动的影
响。
6. 前推比的影响
前推比是指螺旋桨推力与拖船排水量的比值，可以通过计算来估算船舶的前进效率。
同时，前推比还能够影响船舶的垂向平衡性和横向稳定性。
以上就是海上拖航阻力及航速计算相关的知识和方法，需要在实践中加以运用和调整，以确保拖船作业的安全和高效性。
钻井平台拖航阻力计算
第46卷第2期2017年4月船海工程SHIP & OCEAN ENGINEERINGVol.46 No.2Apr.2017DOI：10. 3963/j. issn. 1671-7953. 2017.02.028钻井平台拖航阻力计算李伟峰,史国友(大连海事大学航海学院，辽宁大连116026)摘要:为有效计算已知条件下钻井平台所受外界环境的合作用力，以确定拖航时拖船数量和功率的配 备或评估拖航作业是否安全，参照相关行业领域的规范，对拖航时钻井平台所受风、流和浪作用力分别进行计算，并通过力的合成原理计算其所受合外力，并以某钻井平台为例进行计算，计算结果与实际情况基本一致，证明该计算方法可行。
关键词:钻井平台;拖航;阻力;风作用力;流作用力;波浪作用力中图分类号：U661.31 文献标志码:A 文章编号= 1671-7953(2017)02-0121^04在海上拖航运输中，通过理论计算得到拖航阻力的准确数据是比较困难的，它涉及到风、浪、流等外部作用力及平台的具体形式，但较准确估 算被拖物的拖航阻力，对选择合适的拖船，满足规范的要求，确保整个拖航航次的安全、经济和有效 都具有十分重要的意义[1]。
中国船级社指导性 文件《海上牵航指南》[2] (1977)对保证海上拖航 作业安全起到了非常重要的作用，其推荐的“海上拖航阻力估算方法”是目前拖航运输中对被拖 物进行阻力估算最常用的方法之一。
但这种方法 仅仅估算了摩擦阻力、剩余阻力以及风阻，并没有 给出波浪阻力的计算方法;Nobel Denton的《海上 牵航规范》[3]中对牵航阻力有明确的要求，但并 没有给出具体的计算方法;流体力学（CFD)软件 可以用来计算海上结构物的受力情况[4]，但需要 首先建立结构物的三维模型，钻井平台结构复杂，建立完善的三维结构模型并进行合理的网格划分 需要耗费很大的精力和时间，在应用中受到很大 限制;一些海工组织或机构通过软件DrillWind和 FnGWind来计算海上建筑物的风荷载[5]，但这些软件需要建立海上结构物的外部轮廓模型，比较 复杂，使用不便;另外，钻井平台拖航阻力还可以 通过模型水池实验方法进行求取，虽然计算精度较收稿日期=2016 -06 -20修回日期=2016 -07 -25基金项目：中央高校基本科研业务费专项经费资助(3132015009)第_作者:李伟峰（1983—），男，硕士，讲师研究方向：船舶与海洋工程、船舶智能避碰高，但该方法需要大量的人力和物力，经济性较差。
3600拖航拖力计算
拖航状态拖力计算书一、说明1.本船拖船状态根据稳性计算提供两柱间长Lpp = 84m型宽 B =15m吃水 d =2.8m方形系数δ=0.67舯剖面系数Cm = 0.9852.本船拖航航速为V = 7kn =3.601 m/s3.本船采用艏部十字带缆桩，其承受力为406kN。
4.本船拖带必须在白天且良好气候条件下实施。
二、被拖船舶阻力计算根据法规规定的（附录2）《海上拖航阻力估算法》被拖船舶阻力Rt =1.15（Rf+Rb）knRf –被拖船舶的摩擦阻力knRb–被拖船舶的剩余阻力knA1 —船舶或水上建筑物的水下湿表面积V —拖航速度m/sδ—方形系数A2 —浸水部分的船中横剖面积㎡湿表面积A1 = L（1.7D+δ B）㎡=84×(1.7×2.8+0.67×15)=1244.04㎡A2 = BdCm ㎡= 15×2.8×0.985= 41.37㎡Rf = 1.67A1V1.83×10-3 kN= 1.67×1244.04×3.6011.83×10-3=21.668 kNRb = 0.147δA2V1.74+0.15V kN=0.147×0.67×41.37×3.6011.74+0.15×3.601=75.62kNRt = 1.15(Rf+Rb) kN=1.15(21.668+75.62)=111.8812 kN三、结论本船带缆桩能承受406kN拖带力，考虑安全系数、拖带分力及总阻力111.8812kN影响，拖带安全。
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海上拖航阻力计算
注：“华富708”空船平均吃水1.0m，每厘米吃水吨数约20T/cm，本计算按货物1500T、压载水1500T，总计3000T计算，上述状态下平均吃水为2.5m。
货物正向迎风面积为14mX14m=196m2。
1．海上拖航总阻力经验计算公式：
R t=1.15[R f+R b+(R ft+R bt)]
式中：R f-----被拖船（物）的摩擦阻力
R b-----被拖船（物）的剩余阻力
R ft-----拖船的摩擦阻力
R bt-----拖船的剩余阻力
2.被拖船（物）的阻力近似计算公式
R f=1.67A1V1.8310-3KN
R b=0.147δA2v 1.74+0.15v KN
式中：V---拖航速度m/s
δ---方型系数
A2----被拖船（物）浸水部分的中横面积
其中：A1如无详细资料，按下方法求：
正常船舶；A1=L（1.7d+δB）m2
驳船/首尾有线形变化的箱型船；A1=0.92L（B+1.81d）m2
无线形变化的箱型船及其他水上建筑A1=L（B+2d）
L----被拖船（物）的长度；m
B----被拖船（物）的宽度：m
d----被拖船（物）的吃水：m
3．拖轮的阻力计算---用拖轮的资料，如无详细资料，也可按被拖船（正常船舶）的近似公式计算。
已知：V=6.0Kt（3.087m/s）
4．被拖物的阻力计算：
表一：
表二：
5．拖轮阻力计算：
表三：
表四：
海上拖轮总阻力为：175.9KN
R t=1.15[R f+R b+（R ft+R bt）]=20.6t
结论一：当船组在静水中拖带航速为6节时，拖航阻力为20.6T，远小于“华富219”拖轮拖力38T，满足规范要求。
6．对于受风面积特别庞大的钻井平台或其他水上建筑，其拖航阻力尚应按下式计算，取较大值：
∑R=0.7（R f + R b）+ R a KN
式中：R f、R b——同上述（1）；
R a ——空气阻力，按下式计算：
R a=0.5 ρ V2 ∑C s A i 10-3KN
式中：ρ——空气密度，kg/m3，按1.22 kg/m3计算；
V——风速，m/s，取20.6 m/s；
A i——受风面积，m2，按顶风计算；
C s——受风面积A i的形状系数，按本指南第3章表3.2.1（2）选取。
（本计算按C s取最大系数1.5）
被拖船正向受风面积269.2 m2；
R a=104.5KN
∑R=0.7（R f + R b）+ R a=200.8 KN
R t=1.15[∑R +（R ft+R bt）]=28T
结论二：当船组受到正向迎风，风速为20.6 m/s时，船组受到的总阻力28T，远小于“华富219”拖力38T，满足规范要求。