船舶应急抛锚贯入深度分析
船舶锚泊作业对海底管道安全风险分析
故障与安全DOI :10.3969/j.issn.1001-2206.2023.05.009船舶锚泊作业对海底管道安全风险分析李海学1,朱青春2,魏颂珂31.中海油安全技术服务有限公司,天津3004502.必维(天津)安全技术有限公司,天津3002013.中国石油集团海洋工程有限公司,北京102600摘要:船锚撞击、拖曳是海底管道遭受第三方破坏,导致海底管道发生泄漏,造成海洋环境污染、生产停滞等严重后果的主要因素之一。
针对渤海湾水域水深较浅、航运密集度高的现实情况,建立落锚贯入深度的数学模型,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法模拟计算方法,计算出船舶落锚后的贯入深度,提出渤海湾某海底管道埋设深度的安全值;根据落物漂移轨迹理论,计算落锚击中海底管道的概率,综合分析得出船舶落锚对该海底管道安全风险;通过计算拖锚时锚爪的入土深度和渤海水域拖锚的可能性,得出拖锚对海底管道安全风险。
分析计算落锚、拖锚等船舶锚泊作业对海底管道产生的安全风险,对海底管道管理方、船舶方、海事部门共同保护海底管道具有一定的指导意义。
关键词:海底管道;锚泊;抛锚;拖锚;欧拉-拉格朗日方法;埋深Analysis of safety risk of submarine pipelines in ship anchoring operationsLI Haixue 1,ZHU Qingchun 2,WEI Songke 3OOC Safety Technology Service Co.,Ltd.,Tianjin 300450,China2.Bureau Veritas (Tianjin)Safety Technology Co.,Ltd.,Tianjin 300201,China3.China Petroleum Offshore Engineering Co.,Ltd.,Beijing 102600,ChinaAbstract:Anchor impact and towing are the main factors that cause the submarine pipeline to be damaged by a third party,resulting in submarine pipeline leakage,marine environmental pollution,production stagnation,and other serious consequences.Since the water depth of Bohai Bay is relatively small,and the intensity of shipping is high,a mathematical model of anchored penetration depth is established in this paper.The coupled Euler-Lagrange simulation method is adopted to calculate the penetration depth after ship anchoring,and the safety value of the buried depth of a submarine pipeline in Bohai Bay is proposed.According to the drift trajectory theory of falling objects,the probability of falling anchor hitting the submarine pipeline is calculated,and the safety risk of the submarine pipeline is obtained by comprehensive analysis.By calculating the depth of the anchor claw and the possibility of dragging the anchor in Bohai Bay,the safety risk of dragging the anchor to the submarine pipeline is obtained.By analyzing and calculating the safety risks of ship anchoring operations such as dropping anchor and dragging anchor,this paper has certain guiding significance to the joint protection of submarine pipelines by submarine pipeline parties,ship parties,and maritime departments.Keywords:submarine pipeline;anchoring;dropping anchor;dragging anchor;Euler-Lagrange method;burial depth据国家统计局数据,2021年我国原油对外依存度高达72%,天然气对外依存度达到46%。
一种船舶应急抛锚贯入深度计算方法
一种船舶应急抛锚贯入深度计算方法嘿,朋友们!今天我要和你们聊聊一种超厉害的船舶应急抛锚贯入深度计算方法!
比如说,当船舶在海上遇到突发情况,就像一个人在陌生的地方突然迷失了方向一样,这个时候抛锚就变得至关重要了。
那怎样才能知道锚能深入海底多深呢?这可就是我们要说的重点啦!
想象一下,这就好比你在挖一个坑,你得知道挖多深才能让这个坑稳稳地立在那里。
我们的这种计算方法啊,就像是给你一把精准的尺子,让你能清楚地算出锚该抛多深。
我们会考虑好多因素呢,比如海水的深度、船舶的重量,这些都和锚能贯入的深度息息相关!就像你要建一座房子,得考虑地基要打多深一样。
哇塞,是不是超级有趣?通过这种计算方法,船员们就像有了一双神奇的眼睛,能准确地把握抛锚的力度和深度,让船舶稳稳地停在那里,避免危险。
我觉得啊,这种船舶应急抛锚贯入深度计算方法简直就是航海的好帮手!能在关键时刻发挥大作用!。
近海支持船起抛锚作业简介及其风险控制措施
一、概述当海上设施如钻井平台或驳船需要从一个位置转移到另外一个位置时,近海辅助船舶经常为它们提供起抛锚和拖航作业服务。
海上设施的移位,通常都是由几艘船舶同时参与、共同协作的高风险作业;起抛锚作业是一项单调乏味,专业要求较高,费劲又危险的工作;另外,海上设施的移位作业往往时间非常紧迫,需要连续作业直至移位完成为止。
正如澳大利亚近海辅助船舶安全作业规程所言,海上平台的起抛锚作业是一项非常危险而费劲的工作。
本文通过对起抛锚作业过程的描述及起抛锚作业风险的分析,就如何控制和降低起抛锚作业的风险,提高起抛锚作业的安全水准谈谈自己的几点体会。
起抛锚基本原理及计算公式(一)海上设施的固定方式海上设施要在海上进行作业,需要保持相对静止不动或在有限小范围内移动的状态,通常,海上设施的定位是依靠其锚泊系统来实现的,每个锚链系统一般由锚、锚链、卸扣/连接卸扣、连接钢丝等组成。
最通常和典型的海上设施锚泊定位方式为标准的对称性8锚布置,如图1所示:当海上设施如钻井平台或驳船需要从一个位置转移到另外一个位置时,近海辅助船舶经常为它们提供起抛锚和拖航作业服务,即协助海上设施将固定位置的锚和锚链起起来送回海上设施,协助将海上设施拖到指定的位置,协助海上设施重新布设锚和锚近海支持船起抛锚作业 简介及其风险控制措施徐兴华(深圳华威近海船舶运输股份有限公司 深圳蛇口 518067)图1链,将海上设施固定在设计的位置。
二、起抛锚计算公式参与起抛锚作业的近海辅助船舶船长应该掌握并理解以下常用的计算公式,并利用这些公式计算并获得起抛锚作业所必需的有关数据,如:锚链的悬垂长度、水平距离、水平张力、垂直张力和悬垂深度等。
这些数据可以帮助船长确定起抛锚作业过程中所需要的最大张力、船舶需要发挥的最大功率,以及距离海底阻碍物的最近距离等。
下面就分别对如何计算锚链的悬垂长度、水平距离、水平张力、垂直张力和悬垂深度做一个简单的介绍:1.锚链的悬垂长度S锚链的悬垂长度S2..水平距离D(导链孔-触地点或起抛锚船尾)NAVIGATION3-1、3-2)。
实例分析探讨应急操船时用锚技艺
实例分析探讨应急操船时用锚技艺作者:黄庆平来源:《珠江水运》2016年第01期摘要:本文利用工作中二个成功实例对应急用锚方法注意事项进行分析阐述,供用锚操船者借鉴探讨。
关键词:锚链垂直主机失控锚链控制锚是船舶操纵中的重要工具。
锚的用途极为广泛,无论是在锚泊、港内助操和应急操纵中都能起到关键作用。
1.锚的用途港内助操用锚主要用途:(1)抑制船速和首偏,在靠泊和紧急避碰时,抛短链拖锚制动,抑制船舶惯性滑行距离和首偏;(2)阻滞船身横移速度;(3)顺流进港,抛锚掉头;(4)稳住船首向。
应急操纵用锚主要用途有:(1)避免碰撞、触礁、上滩;(2)搁浅后船体的固定及协助脱浅;(3)用于系泊时缓和船体摇荡。
2.案例分析在靠离泊过程中也经常会出现其他人员工作不协调、工作失误或机械故障等意外情况发生,使船舶处于一种紧迫的局面,此时如何利用自身设备特别是锚,主机、舵等设备和外部的拖轮等条件去化解危险局面,是每一个操作者需要考虑的问题。
本文通过以下两个具体操作中实例来探讨在紧迫局面下如何用锚协助船舶化解紧迫局面。
案例1:集装箱船X河轮,船长170米、艉吃水6.9米。
在只有一艘拖轮的协助下调头,抛左锚右舷靠泊石湖港3#泊位。
在图一位1所示时,拖轮船长报告说,锚链太紧,拖轮无法太靠前,锚链要松出,否则船首顶不动。
询问×河轮大副,回复是“锚链垂直,5节落水,刹车带已打开”。
事后引航站分管安全领导上船调查事故隐患时再次问大副何为锚链垂直,大副回答垂直于甲板为锚链垂直。
空载下有着几米吃水差情况下这判断方法明显是一个错误观点,应当是垂直于水平面才正确。
因此致使令拖轮顶推船首(单拖协助一般习惯上先顶推船首然后再适时调到船尾带拖轮)力量表现出船首难于拢向码头,船尾却以锚链孔为支点、空船4级东北拢风和拖轮合作用下大角度比船首快的速度拢向泊位,拖轮停顶后也因锚链过于吃力反弹使船首被拉向左转使拢角增大如图一位2所示。
因船头带缆人员撇缆上岸后被弹到海里致前倒缆没能及时上岸桩协助甩艉,导致令拖轮移到船尾带拖缆,已明显来不及了作用不大,船尾带缆人员没意识到危险性存在码头工人没有听清指令私自将艉缆顺便带上岸桩。
浅谈船舶抛起锚的安全操作分析
浅谈船舶抛起锚的安全操作分析【摘要】本文针对船舶抛锚、起锚作业是海员要掌握熟练的职业技能,包括了解锚及锚链的特点、锚机的性能和锚地的水深、地质及海况,还有船舶需要锚链的长度、船舶的安全初径等操纵要素。
因此,在充分认识相关条件后,才能确保船舶在抛锚、起锚的过程中安全及抛锚以后船舶在锚地的安全,显得更为非常重要。
【全键词】抛锚起锚操作一、锚泊船沿海水域中的事故案例(1)澳大利亚的悉尼港港外锚地的自然条件如水深、底质、掩蔽等均不理想,走锚、断链、丢锚事故时有发生,上海远洋公司的船舶曾在此发生锚泊事故。
(2)1981年8月30日,B轮驶抵上海港南水道鸭窝沙锚地,抛左锚7节避8114号台风。
31日1245时风力增加到8~9级,实测风力24m/s,2320时发现走锚,采取必要措施。
2日1200再度走锚,搁浅于长兴岛南端。
(3)1982年1月8日,H轮在叙利亚拉塔基亚(Lattaka)港外锚地走锚触礁,造成船舶推定全损,一人死亡的重大事故。
拉塔基亚港港外锚地是开敞海域,到西南风时内临礁石,外无屏障;底质大多是沙或泥沙,水深,陡坡,抓力差。
自12月至次年2月西南强风的频率约每月2~3次。
(4)1992年,A轮在山东半岛荣成湾(宜避北风、西北风、忌避东风、东南风)避风,走锚沉没,多人遇难。
事故的原因1.外界环境(1)大风浪引起船舶偏荡致使锚的抓力不足而走锚。
如台风袭击、季风或锋面过境。
(2)锚地不够理想。
如锚地的水流过急、水深不够、底质较差;锚地的水域空间的大小及旋回余地的范围受限;锚地在地形上不适合避风等。
2.人为因素(1)锚泊的方法不当:出链长度不够。
如大风来临前未改抛八字锚或一点锚等。
(2)人对锚泊中船舶的管理措施不善。
如锚班不得力,未发现走锚或发现走锚后应急措施不当等。
就事故发生的概率来分析,事故率较高的海事主要是台风或锋面过境时造成海面风浪过大而发生走锚;其次船舶吨位的大小及船型也与走锚有着极大的关系。
船舶应急抛锚贯入深度计算方法研究
船舶应急抛锚贯入深度计算方法研究摘 要:本文应用常规公式和有限元CEL 大变形分析法,研究了3.5万吨级船舶7.09 t 船锚、20万吨级船舶13.35 t 船锚、40万吨级船舶18.8 t 船锚在长江电力隧道工程锚地、航道等区域的应急抛锚贯入深度情况。
常规公式法计算的最大应急抛锚贯入深度为4.37 m,CEL 大变形分析法计算的最大应急抛锚贯入深度为5.33 m,常规公式无法考虑贯入过程中土壤的竖向和横向推力的变化,计算结果相对偏小,CEL 大变形法则能考虑多层土壤刚度以及土壤刚度随土层变形增加后的折减,计算精度相对较高。
针对地层组成多变的复杂情况,建议采用计算过程客观、精度高的有限元 CEL 方法。
关键词:贯入深度;电力隧道;埋深黄 勇(中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司,上海 200331)0 前 言目前,输电线路工程在穿越长江等高等级航道时多采用电力隧道的形式,电力隧道的埋深直接影响工程安全和建设运行成本,如:电力隧道埋设过深会增加工程投资运行成本,埋设过浅会增加工程安全隐患。
由于高等级航道上通航船舶等级较高,船舶流量密度较大,通航环境较复杂,存在通航船舶遇险后应急抛锚的情况,船舶应急抛锚贯入深度是影响隧道埋深的一个重要因素,如何合理准确的确定船舶应急抛锚贯入深度是一个难点,分析计算船舶应急抛锚情况下船锚贯入河床的深度,可为电力隧道工程的设计和敷设提供科学合理的依据。
本文根据工程河段航道条件、地质条件、水文条件等因素,确定了工程水域代表船型、锚型和锚重,对工程河段的水道、锚地、航道等区域开展应急抛锚贯入深度的分析与模拟计算,对比常规公式和有限元CEL 大变形分析法计算的优缺点,为电力隧道工程的安全敷设提供了必要的设计参数,同时可为类似穿江隧道工程中船舶应急抛锚贯入深度计算提供参考。
1 应急抛锚贯入深度计算方法1.1常规公式法目前,常用的船舶抛锚贯入深度计算方法主要有经验预测模型法、Young 公式法。
浅析大型集装箱船抛起锚操作
浅析大型集装箱船抛起锚操作摘要:本文针对锚设备的功能和大型集装箱船舶的特点,提出大型集装箱抛起锚操作应注意的事项,以及安全可行操作方法。
由此可避免发生丢锚、断链等锚设备损坏的事故。
关键词:大型集装箱船 锚泊设备 锚泊操作0 引言随着船舶大型化,船舶主要甲板设备,特别是锚设备与以往的船舶的锚设备已不可同日而语,操作这些大型船舶的锚设备的风险随之激增,操作不当和操作失误而导致的后果也是巨大的,其次船舶的锚泊设备并非设计成供船舶在恶劣天气中在完全开敞的、远离海岸的水域,或在行进或漂移中系住船舶之用。
在这样恶劣天气情况下使用,锚泊设备往往会承受巨大的负荷,尤其是大型万箱集装箱船舶,锚泊设备所承受的负荷增加可能导致锚泊设备的损坏,甚至发生丢锚、断链。
在实际中,轮机部管理人员一般把工作重点放在机舱已都采用电动锚机,相比液压锚机,电动锚机对操作的要求更高。
锚机是船舶上一种大甲板机械,用来收、放锚和锚链。
起锚机通常和绞车配合使用,用一台机组实现起锚、系泊、自动系泊和带缆等作业。
1.2 锚地选择锚地选择的好坏,将直接影响抛锚的成效和船舶的安全。
应考虑以下几个方面:应仔细查阅资料,了解该港锚地的详细情况,及时收听当地气象报告,注意天气变化,根据风向、风力等天气情况来选择锚地,以免受到风浪的袭击。
尤其在台风季节中,更应注意;水深和底质情况,宜选择水流不太急或无回流、花水现象出现和海底比较平坦地方。
根据船舶吃水应选择适当水深,一般不小于吃水的1.5~2倍。
底质好坏直接影响锚的抓力,抓力最佳是黏土,泥沙次之。
如海底坡度极大或底质为沙砾、小石块、贝壳、岩石等抓力差的海区,一般不适合锚泊,水深超过70米一般不适宜锚泊,因有可能造成锚不易被绞起;周围环境,锚地应有足够水域,黄家林(上海远洋运输有限公司 上海 200090)Marine Technology 航海技术情况而定,倒车后使船首右偏至预定锚位,当倒车后船舶略微有后退速度时立即抛下锚,根据当时的风流情况选择合适的后退速度并停车,利用船的退速不断将锚链松到所需的长度。
浅谈船舶在河道内抛锚操作及锚泊安全
浅谈船舶在河道内抛锚操作及锚泊安全中远散货运输有限公司船长郭宏赵树海河道内锚泊在船舶操作中因等泊、装卸货等会经常遇到,由于水域受限、水文气象多变等原因.使河道内抛锚操作以及锚泊安全有其特殊性.浅析如下,不妥处谨请指正:1河道内调头和抛锚操作:1.1顶流抛锚:河道内抛锚以顶流抛锚为好:河道内流速通常较大。
严格控制船舶退速.是顶流抛锚的关键操作点。
l.2顺流调头和抛锚:如果顺流到达锚地.则需要调头后锚泊,具体的方法要视河道可用水域的宽度、流速及船舶载重来定:1)横流后抛锚调头锚泊:可用水域宽度达到3倍船长,且流速l节左右.非重载时适合使用:先用车、舵调头至船身与河道垂直。
抛下上流一侧锚2节入水刹牢,利用船身受横流调头.完成调头后根据锚位情况或松至计划链长完成抛锚或起锚调整船位顶流重抛(如加尔各答DIAMOND锚地.引水都会安排船舶在高潮刚过,仍然没有转流时到达锚地,此时流速较缓,适合大型船舶按照上述方法调头抛锚;转流在高潮后一小时)。
2)顺流抛短锚调头锚泊:到达锚地时流速较大:大于2节,或者船舶重载,或者可用水域宽度小于3倍船长,可采取先抛锚后调头的方法.保持尽量小的船速到达调头位置.操船向预计调头侧略偏转,倒车使船舶对水速度为0(倒车水花到驾驶台前),也可倒车至对地速度为0时(倒车水花到5船),调头侧锚链1节入水刹牢.利用流压完成调头后或松链完成抛锚或起锚调整位置重抛。
这种方法限制较少.适合较多种情况下的顺流进入锚地的调头抛锚(如流急、重载、回转水域小等)。
3)紧急情况下抛双锚调头锚泊:如果顺流到达锚位.遇到没有倒车等非常情况.可以抛单锚2节入水刹牢,迟滞船速;随后抛另外一个锚2节人水刹牢.进一步迟滞船速.再将先抛的锚松至4节入水,船向吃力大一侧调头,完成调头后两个锚链交叉,短锚锚链在下,收起此锚即可,将另外一个锚链松至预定链长完成调头抛锚。
1.3顺流抛锚调头:如顺流到达泊位,需要顶流靠泊,河道安全宽度约一倍船长时,抛锚调头的操作如下:在泊位上游船舶航行于河道中央.抛锚时船速向前大约2—3节,顺流;抛锚前和抛锚时倒车.使船舶发生右旋趋势;抛右锚出链3节刹牢;锚链向后并保持吃力,使船舶继续向右旋转,船舶偏转20度锚链向右后,与船身出现角度,继续松链至4节入水刹牢,此时出链长度恰好约为船长的一半;在船身右转过程中视情进车右舵,以便保持锚链始终向后并吃力.船身转过与河道垂直的位置后.可以慢慢收锚协助调头。
海洋石油工程船舶起抛锚作业探析
学术ACADEMIC""^海洋石油工程船舶起抛锚作业探析◎张晓红深圳华威近海船舶运输股份有限公司►摘要:多数海洋石油工程船舶作业均是从起锚开始的,而抛锚是保证海洋石油工程系统稳定运行的前提。
因此,本文以某海洋石油工程项目为例,对海洋石油工程项目船舶起锚、抛锚程序进行了简单的分析。
并进一步阐述了海洋石油工程船舶起锚、抛锚作业要点,以期为海洋石油工程作业顺利进行提供有效的借鉴。
►关键词:海洋石油工程船舶起抛锚在海洋石油工程项目中,船舶起锚、抛锚作业可以通过多次拖带操作,协助船舶就位,为导管架准确安装提供依据。
同时可以降低海洋石油工程项目船舶管理风险,保证海洋石油工程项目船舶服务髙效、安全、优质。
因此,为保证海洋石油工程项目顺利进行,对海洋石油工程项目船舶起锚、抛锚作业程序及要点进行适当分析具有非常重要的意义。
1.海洋石油工程项目概述某JZ7-5W油田位于我国东部沿海。
其中JZ7-5W WHPB海洋石油平台至JZ7-5W GCP海洋石油平台的混输管线长度为1.65km, JZ7-5W WHPB海洋石油平台位置水深为7.85m,JZ7-5W GCP海洋石油平台位置水深为7.98m,沿海洋石油平台混输送管线段水深在7.65m〜7.85m之间。
且水深基面为理论层面深度基准面。
2.海洋石油工程船舶起抛锚作业程序2.1起抛锚作业准备基于船舶起抛锚作业高度风险性,为降低船舶受损率、人员伤亡率,应结合相关海洋石油工程项目具体要求,对船舶起抛锚作业者职责、内容进行细化完善。
同时在船舶起抛锚作业开展前,由组织者带领全体操作者,针对船舶起抛锚作业计划、内容,开展作业前会议。
在作业前会议中确定人员配备及设备装备准备情况。
即在人员及安全帽、工作鞋、工作服、护目镜、工作马甲、大铁锤、小方锤、短钢管、工作马甲、断线钳、五米长钩、铁笔、断线钳等劳保用具及作业工具准备完毕后,对鲨鱼钳(正常升降,应急释放,手动应急操控)、船舶起抛锚缆状况、卡环状况、船舶起抛锚刹车、船舶起抛锚机、拖缆机正常运转,应急释放,手动应急操控,,主机正常/应急操控,侧推正常/应急操控,全回转正常/应急操控,配电板正常/应急转换操作等设备运行性能进行详细检査。
浅谈锚在船舶中的实际应用
浅谈锚在船舶中的实际应用浅谈锚在船舶中的实际应用摘要:此文针对锚在船舶中的实际应用入手,分析船舶平安操纵的用锚方法和紧急情况下的应急用锚方法;并深入分析应急抛锚作业中的考前须知、以及抛“一点锚〞抗台的操作要领,以确保船舶的操纵平安。
关键词:锚应急船舶平安用锚船舶的运动状态受车、舵、锚等设备的控制,车、舵、锚也是船长操纵船舶的三大关键设备。
车和舵的根本功能是控制船舶的前后运动和运动方向,而锚的根本功能是抵御停泊船所受外力的作用与影响把船平安停住,使其平安停泊在某一位置;当然锚还有其它功能,比方用于制动船舶和控制船首方向等的作用。
以及船舶在大风浪中失控的情况下,利用拖锚漂泊滞航防止船身打横;或船舶在珊瑚礁区附件失控的情况下,利用拖锚滞航可防止船舶触礁搁浅。
总的来说锚的用途可分为操纵用锚和应急用锚等,现我们重点介绍锚在船舶中的操纵用锚和应急用锚的使用方法。
1 锚在船舶操纵中的实际应用1.1拖锚制动、抑制余速、减少冲程在船舶进入狭水道或港内时,应及早备锚,必要时船首应派人瞭头,做好抛锚前的一切准备工作,以便出现紧急意外情况用快倒车仍无法防止事故时,可及时抛下双锚发挥锚的紧急制动作用,以进一步协助倒车抑制船速紧急将船停住,防止事故的发生。
当船舶进靠码头、系带浮筒或船舶之间并排靠泊时,其速度控制也是一个很关键的因素,如果船舶因速度太慢,造成舵效差无法摆正船位,那么可抛一短锚既可控制船速又可增加舵效,使船舶按操纵者的意图接近泊位并成功靠泊。
或在港内航行操纵船舶使用倒车时,为防止船首偏转过多,抛一短锚进行配合,可起到稳定船首的效果,特别在靠离泊操纵中,抛锚制动及靠离泊控制船首,是锚在船舶操纵中最为常用的手段。
一般在港内水深12m左右的情况下,船速在3节以下时,抛锚制动操作一次松链应在2节甲板以内并刹牢,否那么不易刹住锚链并容易造成丢锚。
当然具体操作中我们还应考虑船舶的大小、锚设备的性能以及底质情况等;再次就是应急用锚时应注意周围水域有关禁锚的规定,以防钩损海底电缆和水下管道等设施;当发现仅凭拖单锚制动不能有效地降低船速时,切忌盲目继续加大出链长度,否那么极容易造成断链丢锚的事故。
大型船舶在大风浪中抛锚操作注意事项
大型船舶在大风浪中抛锚操作注意事项随着船舶运输业的发展,大型船舶在海上运输货物和人员的角色日益重要。
而在海上遭遇大风浪等恶劣天气情况时,为了保证船舶的安全,船长和船员们需要对抛锚操作有明确的理解和掌握。
本篇文章将就大型船舶在大风浪中的抛锚操作注意事项进行系统的介绍,以期提高船舶在恶劣天气条件下的安全性。
一、确认抛锚地点在进行抛锚操作之前,船长和船员们首先需要确认抛锚地点。
在大风浪中,抛锚地点的选择需要考虑许多因素,包括水深、海床情况、海流方向和风向等。
只有选择合适的抛锚地点,才能保证船舶在恶劣天气中的稳定性。
二、检查抛锚设备在抛锚操作前,船长和船员们需要对抛锚设备进行仔细检查。
如锚链、锚索等设备需要检查是否有生锈、断裂或其它损坏情况。
同时也需要确认锚绳和锚链的连接是否牢固,以及是否能够承受大风浪的冲击。
只有确保抛锚设备完好,才能在恶劣天气中保证抛锚的有效性。
三、控制好船速和船向在开始抛锚操作之前,船长和船员们需要充分了解船舶的速度和船向情况。
在大风浪条件下,控制好船速和船向对于抛锚操作至关重要。
需要根据实际情况及时调整船速和船向,以确保船舶能够顺利停靠在抛锚地点。
四、正确操作抛锚设备在抛锚操作中,正确操作抛锚设备对于船舶的安全至关重要。
船员们需要根据实际情况选择合适的锚和锚绳,并准确控制锚链的放出和收缩。
在大风浪中,需要注意控制好放锚速度,防止锚链缠绕或扭曲。
另外,也需要注意及时检查锚的抛放情况,确保锚能够顺利抛放并扎稳在海底。
五、保持警惕在大风浪中进行抛锚操作是一项复杂的任务,需要船长和船员们保持警惕。
在抛锚过程中,需要随时监控天气和海况的变化,及时调整抛锚设备和船舶航向。
同时也需要密切关注锚链和锚绳的状态,确保它们不会受到外界环境的影响。
六、及时处理问题在完成抛锚操作后,船长和船员们也需要保持警惕,及时处理可能出现的问题。
如锚固不稳、锚链断裂等情况都需要及时处理,以确保船舶在大风浪中的安全。
大型集装箱船舶港内应急抛锚的操纵分析
检查锚链和锚设备
对锚链、锚爪、锚链轮等锚设备进行全面检 查,确保其处于良好状态。
调整船舶状态
调整船舶航速、航向和吃水,使船舶处于适 合抛锚的状态。
应急抛锚的操纵步骤
减速并控制航向
在接近锚地时,逐渐减速并控 制好航向,使船舶以适当的速
度和角度接近锚地。
抛下锚链和锚爪
在船长的指挥下,按照规定的 程序抛下锚链和锚爪,确保锚 链和锚爪顺利入水。
狭窄,给应急抛锚操纵带来困难。
锚设备性能与操作要求
02
应急抛锚需要快速、准确地将锚抛入海底,对锚设备的性能和
操作人员的技能要求较高。
环境因素影响
03
风、浪、流等环境因素会对船舶操纵产生干扰,增加应急抛锚
的难度和不确定性。
风险识别与评估
碰撞风险
港内船舶交通密集,应急 抛锚时可能与其他船舶发 生碰撞,造成严重后果。
本研究将采用理论分析和实证研究相结合的方法,通过收集 相关数据和案例,运用统计分析、模拟仿真等手段进行分析 和研究。同时,还将借鉴国内外相关研究成果和经验,进行 综合分析和归纳总结。
02 大型集装箱船舶 港内应急抛锚概 述
应急抛锚的定义和分类
应急抛锚定义
在紧急情况下,为了使船舶迅速停泊 或稳定船位而进行的抛锚操作。
港内水域受限
港内水域通常较为狭窄,且有其他船 舶和障碍物,给应急抛锚带来更大的 难度。
应急抛锚在港内安全中的作用
01
02
03
防止船舶碰撞
在紧急情况下,及时抛锚 可以迅速稳定船位,防止 船舶与其他船舶或障碍物 发生碰撞。
保障人员安全
应急抛锚可以为人员提供 安全的避难场所,避免人 员伤亡。
维护港口秩序
抛锚方法及注意事项MicrosoftOfficeWord文档
的海底地形以平坦为好。
3、周围环境。
a、锚地应有足够地位供船舶抛锚和起锚时方便操纵,并尽量不妨碍他船航行,回旋余地:港外锚地或开阔水域锚泊时,所需锚泊水域半径为:距固定物标:R=L+Lc(4-1)距活动物标:R=L+2Lc(4-2)式中:R--锚泊所需水域半径;L--船长;Lc--船舶一舷全部链长。
港口水域或遮蔽良好水域锚泊时,所需锚泊水域半径为:单锚泊时:R=L+(60~90)m(4-5)双锚泊时:R=L+45m(4-6)式中:R--锚泊所需水域半径;L--船长。
b、锚泊船其周围应无暗礁、浅滩。
避风锚地应有合适的陆地或岛屿作遮蔽。
以保证锚泊水域海面的平静。
尤以可防浪涌袭扰的为最好。
c、锚泊船尾还要与航道、浮标等固定设施以及满足水深要求的水域边界等保持(2~3)L的安全富余距离。
d、如向海开敞的锚地,应选择风由岸向海吹,锚泊危险性就较小。
因这种风不能引起涌浪,万一走锚时,船被吹向大海,反之船有被吹向岸的可能。
e、所选锚地附近还应远离航道或水道等船舶交通较密集地区,还应是无海底电缆等水中障碍物的水域,水流宜缓而方向稳定。
二、锚泊方式1、单锚泊:应用最普遍的锚泊方式。
优点:作业容易,抛起锚方便,适用水域广缺点:偏荡严重,锚泊力较弱2、八字锚先后抛出左右锚,双链夹角约60-90°的锚泊方式。
在港内锚泊水域受限时,单锚泊不足以抵御风力时均可采用此种锚泊方式。
八字锚泊方式,锚泊力和抑制偏荡的作用随两链交角不同而异,若以60°交角的八字锚泊论,较单锚泊在上述两方面均有明显增强。
适用条件:强风、急流、底质较差时。
优点:缓解偏荡、增加系泊力。
缺点:作业较复杂,风流多次转向后锚链易绞缠。
3、平行锚(一点锚)优点:最大程度地发挥双锚锚泊力,合抓力约为二倍单锚抓力,可抵御强烈的风浪或湍急的水流;缺点:偏荡现象尚难受到抑制;风、流方向经常变化后,两锚链也可能出现绞缠。
三、抛锚方法1、退抛法一般抛锚时,抛锚水域如没有风、流影响或风流压来自于船舶正横以前。
基于工程实例的船舶抛锚贯入深度的探讨分析
我国学者对船舶抛锚贯入深度进行了大量分析研究,庄元、 宋少桥尝试利用简单的物理模型分析锚整个下落过程的运动状 态,计算出锚的海底贯穿量〔2〕;张鹏杨等提出利用ABAQUS软 件建立抛锚贯入深度数值分析仿真模型来分析锚自身尺寸与质 量、落锚速度及海底土壤不排水抗剪强度对船锚贯入深度的影响 〔3〕;刘欢、王懿采用不同方法分析了船舶抛锚撞击对海底管道 的影响〔4〕〔5〕;王宏明运用能量分析法,就船舶抛锚对渤海湾海 底管道的撞击损伤进行分析,分别对不同埋层厚度、不同混凝土 厚度下的海底管道抛锚撞击及产生的凹陷深度等损伤程度进行研 究,提出渤海湾海底管道埋设深度的安全域〔6〕。结合以上分析研 究,本文通过对海底土体的受力分析,得出船舶抛锚贯入深度的 计算公式并在具体工程中进行验证。
2.船舶抛锚贯入深度计算
船舶抛锚至海底泥面时,对土体产生了一竖向荷载,在此荷 载作用下土体会产生变形,而后船锚会在荷载作用下插入海底土 体中,抛锚引起的土体下沉值与锚进入土体深度相加即为抛锚贯
入深度。 船锚的种类有很多,主要包括有杆锚、无杆锚和大抓力锚。
目前货船上主要应用的是无杆锚,这里选取霍尔锚进行分析。 2.1 锚链拉力与锚重的计算 根据《斜坡码头及浮码头设计与施工规范》(JTJ 294—98)中
然而,随着海上运输作业的日益频繁,海底管道的安全运营 问题也日益突出,纵观国内外近几年发生的多起海管、海缆受损 事故,其中绝大部分是由于船舶应急抛锚造成的。应急抛锚作业 可能会对海底管道造成一定的破坏,导致海底管道发生泄漏。因 此,对船舶抛锚贯入深度的分析可为管线的铺设、船舶作业提供 决策依据,对提高海底管道的综合经济效益具有现实意义。
图1 锚链计算简图
根据《海港设计手册》,锚系的动力计算公式是根据试验得 出的经验公式,根据试验船型尺寸,得出的该船型尺寸的受力锚 链最大拉力如下计算:
船舶深水锚泊的应急处理
船舶营运过程中经常会遇到需要在深水水域锚泊的情况,比如直布罗陀的西锚地、希腊的Patras 港、沙特阿拉伯沿岸的一些加油锚地等等。
在一些特殊的港口,锚地水深可达到80 米以上。
这些深水锚地往往进出船舶众多,可供选择的锚泊水域狭窄,水流较急,不安全因素较多。
深水锚泊对于老旧船船舶设备是严峻考验。
超大型船舶由于锚和锚链较重,深水抛锚时更应谨慎操作。
本文基于航海实践,对深水锚泊中相关问题的应急处理进行探讨,供借鉴参考。
一、深水锚泊船舶锚泊作业中,当锚地水深在25 米以上时,要求采取特殊的“深水抛锚法”抛锚。
这种锚泊作业称之为深水锚泊。
若水深为25 ~50 米,抛锚前需先用锚机将锚送入水中适当深度待抛;若水深在50 米以上时,则要使用锚机将锚及锚链松至海底,直至锚抓牢。
1、深水锚位的选择深水抛锚时,选择锚位需要考虑的主要因素有:(1)锚位水深为了安全,锚位水深尽量不要超过一舷锚链总长的四分之一,即85 米左右。
出链越长,起锚时锚机负荷越大。
尤其是CAPE 以上船型,锚和锚链规格更大,起锚难度也更大。
(2)底质和地形锚抓底后的抓力与底质关系密切。
软硬适度的泥底、沙底以及粘土质的泥底抓力最好,其次是泥沙混合质;软泥、硬泥较差,石底则不宜抛锚。
海底地势以平坦为好,尽量避免在海底陡坡处抛锚。
如陡坡较陡,会影响锚的抓力,容易发生走锚断链事故。
(3)锚地水流锚地水流流向宜相对稳定,流速以缓为好,锚泊时宜采取顶流抛锚方式。
(4)足够的旋回余地大风浪中港外锚地抛锚时所需水深及他船距离为:单锚旋回半径R=L( 船长)+LC( 实际出链长度),最小安全距离D= L( 船长)+2LC( 实际出链长度)。
为了应对走锚等意外情况,确保锚泊安全,应距离安全等深线或者障碍物留有3~5海里的富余距离。
即使在交通密集情况下,也要至少距离安全等深线 2 海里。
2、深水锚泊操作(1)控制船速备锚前应控制好船舶速度。
在船舶速度较高时切忌不可送锚入水,否则过大的水流冲击力可能导致锚链从持链轮上滑脱。
船舶应急抛锚贯入深度研究
文献标识码:A
文章编号:1006-7973(2017)12-0015-02 图 1 中,v0:锚下落的初始速度,大小为 0;v1:锚下 落到水面时的速度;v2:锚下落到海底面时的速度;v3:锚 贯入海底的最终的速度,大小为 0;h1:锚在水面以上的净 空高度;h2:水深;h3:贯入深度。 二、应急抛锚时锚到海底的速度模型求取 要计算锚到海底的贯入深度,应首先得到在到达海底锚 的速度 v2, 设定锚在下落过程中的速度为 v, 下落的时间为 t, 则下落的高度为: ,下落过程中锚、锚链的总重量为:
锚重(t)
=
-
( )
(8)
6 7 8 9
式中:M*:锚在土壤中的有效质量; W:锚的浮重;y:锚在土壤中的贯穿深度; F(v,y) :土壤阻力,=FBP+FAD+FH; FBP:土壤底部支撑力, = = FAD:侧向支撑力,
五、结论 本文对锚的运动过程分析,建立了应急抛锚时锚贯入海 底深度模型,对数据的比对分析可以得出如下结论: (1)底质为砂质时,贯入深度一般在 0.5-1.5m 左右, 底质为淤泥时,贯入深度一般在 1.0-3.0m 左右。 (2) 应急抛锚时锚贯入深度随着底质不同而不同,经计 算可知,淤泥质海底贯入量大,砂质海底贯入量小。 参考文献 [1] 2012-2016 年中国天然气行业发展分析及投资咨询报告 [R].中商情报网. [2] 谭箭. 关于事故性抛锚对海底管线损害的探讨[J].船海工 程,2008,37(1) :142-144. [3] 刘欢. 抛锚作业撞击海底管道的影响分析[J]. 石油工程建 设,2012,38(1) :21-23. [4] 张磊.基于船舶应急抛锚的海底管道埋深及保护研究[D]. 武汉:武汉理工大学,2013. [5] 宣凯.抛锚作业对海底管线损害研究[D].大连:大连海事 大学,2012. [6] 王迎松 . 锚泊贯入量的研究[D]. 大连:大连海事大学, 2014. [7] Ture , G.Daniel. Rapid Penetration into Seafloor Soils [J].Offshore Technology Conference,Texas,USA,1974. [8] Rev.o , Gaudin&ndon.Rock Western Australia,May 2008. [9] 中山茂雄, 清宫理.投锚试验来决定锚的贯入量.日本港湾 技研资料,No2015 june 1975. Berm Model Testing-Centifuge Testing Report[J].The University of
船舶锚泊安全事故分析及启示
船舶锚泊安全事故分析及启示◎ 高凯 陆军军事交通学院镇江校区摘 要:本文收集整理了近年来锚泊船事故案例,从事故类型、事故原因、事故安全影响因素等方面进行了分析,归纳总结了锚泊船事故的特点,最后对锚泊船安全管理提出了对策建议。
关键词:船舶;抛起锚;锚泊;事故;安全1.引言锚泊是船舶运用锚和锚链的合抓力系留水底,使船舶不因外力作用而移动的安全停泊的方法[1]。
当船舶在候潮、检疫、锚地过驳、应急避险操纵或者执行其它特殊任务时,都要抛锚,船舶锚泊过程中由于受到本船结构、锚地底质、锚泊方式和船员素质等因素的影响,加之风、浪、流和潮汐等外力的综合作用,可能会发生走锚,从而导致搁浅、触礁、擦碰等事故发生。
[2]抛起锚过程中若操作不当,或者对锚地存在的风险识别和评估不足,也可能发生损坏锚及附属设备等意外事故,给船舶装备和人员财产带来极大的威胁。
因此,锚泊安全在船舶操纵中的重要性不言而喻。
那么,如何确保船舶的锚泊安全将是一个值得探讨的问题。
很多专家和学者从理论和实验上进行了大量的研究,得到了有意义的结果。
[3-6]但锚泊事故的类型有很多,各个类型的原因和发生概率有很大差别,本文试图对船舶的锚泊安全事故进行一个整体的分析,为下一步防范事故提供针对性的参考。
2.锚泊事故统计通过对各类中文和外文期刊等公开报道收集近十年锚泊事故共104例,其中抛锚过程中的事故10例,锚泊过程中的事故92例,起锚过程中的事故2例,按照事故分类见表1。
其所占比例如图1所示。
从图1中可以明显看出,船舶锚泊过程中的事故占最大比例,80%左右的事故都是发生在锚泊过程中,起锚过程的事故占比最小,占比大约1%。
3.锚泊事故原因分析影响船舶抛起锚作业和锚泊安全的因素有很多,对104起事故进行事故分类事故数量抛锚过程中的事故锚链丢失2切断海底电缆4抛双锚未能制动1锚机舱起火1抛锚后搁浅1锚泊过程中的事故其他船与锚泊船相撞3船体泄露下沉2锚泊时搁浅3违章锚泊3锚泊时集装箱落水1失控应急锚泊2锚泊时失火5风浪引起走锚41走锚船与他船相撞7走锚船与大桥相撞11走锚船与码头相撞4走锚船与河坝相撞2走锚后搁浅5锚链断裂4起锚过程中的事故锚不干净1锚链丢失1表1 锚泊事故分类统计23珠江水运 2022 23整理和归纳分析,事故的原因可以分为人为原因、装备原因和自然原因三个方面,人为原因主要包括海事管理人员、船公司管理人员和船员的知识储备,技术素养,身体状况等;装备原因主要包括船舶甲板设备布置、船舶载货状态和锚泊设备的性能等;自然原因主要包括天气情况、锚地底质、船舶通航密度等,按照人为原因、装备原因和自然原因三类进行统计数据分类可以得到图2。
走锚全损事故及走锚后的应急预案分析
走锚全损事故及走锚后的应急预案分析荣雷;崔建辉;王永洲【摘要】对一起典型船舶受强风暴袭击走锚搁浅进而导致全损事故的事故原因从人、机、环境和管理等方面进行深入分析.鉴于走锚事故频发且后果严重,建议制定船舶走锚后应急预案,特别强调船长在采取起锚重新抛措施前需考量的内容.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2012(041)005【总页数】4页(P138-140,144)【关键词】船舶走锚;船舶失控;应急措施;应急预案【作者】荣雷;崔建辉;王永洲【作者单位】天津理工大学海运学院,天津300384;天津理工大学海运学院,天津300384;天津理工大学海运学院,天津300384【正文语种】中文【中图分类】U675.92杂货船TH,船长100 m满载钢材于2007年3月4日10:50在韩国釜山港外N4锚地附近抛锚,锚地水深约40 m,平均吃水7.1 m。
抛右锚,锚链6节入水,后至7节半入水。
因遭遇强风暴发生走锚搁浅事故,导致货船严重受损。
1 事故原因分析恶劣天气固然是导致事故发生的主要原因,特别是起锚后风力急剧增大导致起锚后船舶失控;但是,人为因素不能忽略,相同海况下同锚地的其它船舶并没有发生搁浅事故。
1.1 人为因素的分析1.1.1 对气象条件变化的警惕性不足当日的气象预报和气象传真图都显示有大风将至,船舶在锚地抛锚,忽略了必要及时的警戒,反映出船长对锚泊安全的重视不足,对此有不可推卸的责任。
1.1.2 采取的预防走锚措施不当船长判断有暴风来袭,未能采取果断、有效的针对性预防措施。
仅仅多松出一节半锚链的措施显然过于简单,对抑制走锚的效果很有限。
此外,没有提前通知机舱备车,浪费了1 h多的宝贵时间,也没有采取其它有效的果断性措施。
比如:在风力较小的情况下抛“一点锚”。
经验证明此方法可有效防止大风浪气象条件下走锚。
就此事故而言,事发当天的下午就应考虑抛“一点锚”,或者在松锚链时亦可备车改抛“一点锚”。
1.1.3 走锚后的应变措施不当在确认走锚的情况下,船长可根据当时的情况和环境,考虑采取多种应变措施[1-4]。
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基础科技
船舶物资与市场 37
0 引言
海底管道是海洋油田开采的重要组成部分,一旦其受到破坏,不仅会造成非常严重的经济损失,还会造成大面积的石油泄漏,直接造成大面积的海洋污染。
此外受到信息通信发展的高速影响,各种海底光缆传输工程越来越多,它们承担着大量的国际通信业务,一旦这些通信光缆受损,必将会造成非常大的影响[1]。
通过对最近几年的海底管道和海底光缆事故观察可知,大部分都是由于船舶应急抛锚所导致的,锚直接将光缆和管线砸断。
为了有效避免这些问题,对应急抛锚的贯入深度进行认真的分析计算,制定更加合理的管线埋设深度,这对提高海底管道的综合效益,具有非常重要的现实意义。
1 相关研究结论
一些学者利用软件来建立贯入深度数值分析,有效仿真出锚自身尺寸与质量、落锚速度及海底土壤不排水抗剪强度对锚贯入深度的影响。
还有部分学者研究锚对管道撞击可能造成的破坏。
王宏明[2]利用能量分析方法,来就船舶抛锚对渤海湾管道撞击损伤进行分析。
对不同海底条件下和抛锚条件下,锚撞击管道所产生的管道损进行了细致的分析,其研究结果在海底管道埋设深度计算中,起到了非常大的作用。
2 船舶抛锚贯入深度的计算
当船锚接触到海底泥面后,会对海底泥面产生一个竖直向下的力,由于海底土体比较松软,在该力的作用下,很容易出现变形的情况,并给船锚一个向上的作用力。
船锚在该力的作用下,会不断加速,直到减速为0,在减速过程中,船锚插入土体的深度也会越来越高。
在实际船舶用锚中,其主要使用的是杆锚、无杆锚和大抓力锚,其中无杆锚在大型船舶上的应用最多,在各种管道伤害事件中,其最为常见。
船舶应急抛锚贯入深度分析
王巍巍
(唐山港引航站,河北 唐山 063000)
摘 要:随着我国经济的高速发展,各种沿海船舶活动越来越多,各种海底工程也越来越多。
船舶应急抛锚是船舶在行驶过程中,遇到紧急情况,所需要做的一种应急行为。
在抛锚过程中,由于锚的动能很大,很容易对海底管道造成破坏,严重时会引起各种事故的发生。
这很大程度上是由于对船舶应急抛锚贯入深入计算深度不合理导致的。
为此,本文对船舶应急抛锚贯入深度进行分析,希望对促进我国海洋事业的发展,可以起到有利的作用。
关键词:船舶;应急抛锚;深度分析
中图分类号:U661.4 文献标识码:A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2019.01.010
3 锚链拉力和锚重的计算
根据我国《斜坡码头及浮码头设计与施工规范》中的规定,锚链的静力分析,可以按照悬链线来进行计算。
可以根据锚链的自重力以及夏船在平衡位置的状态,根据力平衡方程,可以计算出标准锚链拉力的计算公式,其主要计算公式如下所示。
[引用格式]王巍巍.船舶应急抛锚贯入深度分析[J].船舶物资与市场,2019(1):37-38.
收稿日期:2018-11-06
作者简介:王巍巍(1973-),男,中级工程师,研究方向为航海引航。
(1)(2)(3)
,,
,(4)
(5)
其中F 为导孔处锚链的拉力,T 为锚链拉力的水平方向分力,θ为导孔处锚链轴线和水平方向的夹角,w 为锚链的水下单位长度的自重,H 为导链孔至泥面的垂直高度,I 为L 的水平方向投影距离。
根据当前《海湾设计手册》上的规定,锚系的动力计算是根据大量工程试验所得来的计算公式,其在一定范围内是准确的。
根据锚的类型和船舶的类型,就可以将相关数据带入该公式,从而计算出锚链的最大拉力。
F=14d 0.45[44.4H/d+162.5(H/d )2] ,
式中,F 为锚链所可以承受的最大拉力,H 为波高的有效值,d 为水的深度。
通过静力学分析和动力学分析,可以得到2个拉力值,一般取最大值作为锚链的拉力。
锚链的直径应该根据锚链F 最大值来进行选择,其应该满足以下条件。
K=N/F ≥ 3 ,
其中K 为安全系数,为了提高锚链在使用过程中的安全性,N 为锚链拉断所需的力值,F 为计算出来的锚链拉力。
对于
基础科技
38 船舶物资与市场
锚重的计算,可以采用如下的公式。
G=P/Ks ,
其中G 为船锚所需的最小锚重,
P 为锚链拉力的水平方向分量,Ks 为锚的抓力系数。
锚对土体产生的载荷。
锚在水中主要受到的载荷有重力MG 、锚在水中的浮力F 浮以及锚在水中运动过程中,受到水的阻力f 阻,锚在水中运动受到的阻力近似和锚的运动速度成正比的关系,锚对土体产生的载荷可以按照如下的公式进行计算
F=MG-F 浮-f 阻 ,
锚由于重量的影响,以及土体在一定范围内属于弹性体,其沉降量可以根据海底土体压缩模量ES 进行计算。
Sc=∑Δpi/E si ·Δhi ,
其中Es 为海底各层土体的弹性压缩模量,Δp i 为海底土体各分层中点附加的应力增加量,Δhi 为土体的分层厚度,n 为土体的分层数量。
4 抛锚入土深度的计算
由于在锚下落的过程中,其动能会有所增加,其在接触到土体后,有一个冲击载荷的作用,这会在一定程度上增加锚的贯入深度,但由于其计算难度较大,一般忽略计算,在工程计算中多采用经验法,在计算结果上,附加一个数值。
在计算过程中,假设船锚的入土深度为h ,锚顶最后进入到了第i 层土中,则土对锚的计算,可以按照下式来进行计算。
P=0.5*u∑αi h i t i
式中,P 表示土体对锚的作用力,U 为简化完成后,船锚模型和土体的接触面周长,αi 表示第i 层土的抗力影响系数,一般取为1.0,h i 为分层土的实际厚度,这和面前的公式保持一样,t i 表示各层土体对船锚的极限摩阻力。
5 公式的实际工程应用
该天然气管道工程从北仑处引入,经过黄峙江水底,最后进入到大榭岛,全长总共而是多公里,是非常重要的天然气输气工程,年输气量可以达到4.8亿立方米。
在工程管道穿越的海底,这里的水道和水深环境比较好,管道可以在通常情况下得到平稳的运行,这里通行的船舶最大可以达到一万吨。
根据相关的研究资料表明,该输气管道工程需要穿越的泥质粉质粘土层的厚度在14 m 左右,粗砂夹粉质粘土层的厚度约为3 m ,其中粉质黏土层的厚度约为17.5 cm 。
为了有效对上文所述的公式计算方法进行验证,总共选择了5种大小不同的锚杆,并分别采用上述公式来计算不同的入土深度,并和国外锚杆的计算公式进行对比,其对比情况如表1和表2所示。
通过对上述两表数值的观察情况上看,采用计算方法得到的计算结果和国外抛锚试验所得到的锚触底贯穿量是非常相似的。
6 结语
管道设计埋深过浅,很容易出现锚砸坏管道现象的发生,如果对埋深设计的过深,则工程施工成本又会太高,合理对管道埋深进行设计便成为了一个非常重要的课题。
为了对抛锚深度进行合理的计算,在本文中首先建立了简易的物理模型,并提出了抛锚深度的有效计算方法,并对计算结果的准确性进行了对比,表明计算结果在一定范围内是可信的,这可以为工程设计提供很好的参数参考。
当前该理论计算还处于不断发展的过程中,各种计算公式很多,在计算中,应该综合对各种公式进行选择,选择最为接近实际情况的公式。
当前软件模拟仿真计算也发展十分迅速,其使用起来也非常简单,只需要简单进行物理建模,然后将实际的条件带入,计算机就可以自动计算出,各种情况下的贯入深度,比常规的计算结果更加准确和细致,我们应该大力推广这种工程计算方法。
参考文献
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表1 锚的贯穿计算数值
表2 锚的贯穿试验数值
锚重/t 水深底质
贯穿计算深度/m
2约为13 m 淤泥质粉质粘土
1.34 1.7628
2.610
3.1
锚重/t 水深
底质
贯穿计算深度/m
2约为13 m 淤泥质粉质粘土
1.54 1.86 1.98 3.510
2.6
(6)
(7)
(8)
(9)。