摘要：本文介绍了65M应急响应救助船的甲板货物绑扎设计。
关键词：应急响应救助船；货物绑扎；
Cargo Securing Design For Emergency Response Rescue Vessel
Wei Cai
（COSCO SHIPPING HEAVY INDUSTRY（GUANGDONG）CO.，LTD. Dong guan523146）
Abstract：This paper introduces the cargo securing design for emergency response rescue vessel.
Key words：Emergency response rescue vessel（ERRV）；Cargo securing；
1 前言
船舶在海上航行发生的货物损坏事故，多数是由于海上风浪或涌浪引起的，同时与货物绑扎不当有关。船舶在大风浪中航行最令人担心的一个是主、副机和舵机故障失控，一个是货物移动。而货物移动事故，轻则造成货物损坏或货物灭失，形成紧迫危险局面，重则造成人员伤亡，甚至船舶倾覆。本文以65M应急响应救助船为例，介绍该船甲板货物的绑扎设计。
2 总体技术说明
2.1 船舶航区及用途
本船为一艘油船援助/应急响应救助任务而装备的船舶，无限航区，主要用于：
1）油轮移动/泊地援助
2）海洋石油钻井平台拖曳/推动
3）抛起锚作业
4）紧急救助
5）在岸基到海洋平台之间运送甲板货物和人员6）从岸基到海洋平台之间运送耗材---淡水、柴油、钻井淡水、管、
普通原料、设备、规定种类的危险品等等
7）溢油回收、守护与对外消防
2.2 船型
本船为全焊接式钢质船体，横骨架式，具有一层连续主甲板。主甲板上设有一层长首楼和一层短首楼，第二首楼甲板上设有二层甲板室，主甲板下设双层底和局部平台甲板，机舱为双底双壳。
本船采用双机、双导管可调桨推进形式，设双流线型悬挂式襟翼舵，海马型球鼻首，前倾式船首，方形圆角/巡洋舰式船尾，在船首、尾各设有一台管状式侧推装置，首部还有一台伸缩推进装置，船尾设有尾滚筒，配备一台100t双卷筒液压拖缆机，长首楼后的主甲板设有甲板载货区和作业区。
2.3 船舶主尺度
总长 Loa 65.0m
垂线间长 Lpp 58.2m
型宽 B 16.6m
型深 D 6.8m
最大吃水（夏季载重线）T 5.4m
航速 V 13.5kn
初稳性高GM 1.954~2.557m
3 甲板货物绑扎设计
3.1 典型甲板载货受力情况
船舶航行中，甲板货物除了受到静态的重力作用，还受到翻转、倾斜、震荡、风力、海浪等动态力的作用，绑扎不到位会导致货物横向滑动、纵向滑动、横向倾倒这3种基本的失控状态。
图1 显示作用在货物上的各种运动
3.2 数学模型建立
图2
图3
如图2，3所示箱子，箱子是左右舷对称绑扎，因此计算可以只考虑一边，为了简化模型，另外一边的绑扎力没有显示在图上。
计算箱子左舷或右舷方向的受力，同时考虑到绑扎力在垂直方向α角和水平方向上的β角，通过以下平衡方程可以得到更准确的结果。
1.横向滑动
平衡方程：
2. 纵向滑动
3. 横向翻转
绑扎力数量
假定的纵向外力，一般只受加速度影响，则Fx = max
假定的横向外力，一般只受加速度影响，则Fy = may
假定的竖向外力，一般只受加速度影响，则Fz = maz
摩擦力系数
货物质量
重量加速度 = 9.81 m/s²
横向绑扎力设计值
摩擦力
和绑扎角度的函数.
翻转力臂
稳性力臂
绑扎力力臂
注意：当
小于
，同时
大于
时不能使用上述横向翻转平衡方程
3.3 实例分析
这里介绍本船甲板集装箱的绑扎方案，基于DNV.GL的LASHCON IMO软件进行设计：20英尺14吨集装箱纵向布置。
图4-集装箱布置图
图5-集装箱绑扎方案
20英尺14吨集装箱，纵向布置
货物重量 m=14t
货物尺寸：L = 6.058 m；H= 2.896 m，W = 2.438 m
存放位置 Stowage：0.3L aft on deck low
最大绑扎负荷MSL：100KN
摩擦因数 μ：0.3（钢板 – 木头） 注：本船货物主甲板铺设木头。
倾覆力臂 “a”：1.45m
稳性力臂 “b”：1.22m
水平距离 “d”：4.92m
受风力
纵向：FS= wind exposed area x 1 [ kN/m2 ]
横向：FS= wind exposed area x 1 [ kN/m2 ]
受海水冲击力
纵向：FS= sea exposed area x 1.2 [ kN/m2 ]
横向：FS= sea exposed area x 1.2 [ kN/m2 ]
由于本船布置有挡货栏杆，可以假设货物不受风和浪的影响。
LASHCON IMO程序运行如下：
图6
结论：货物的绑扎数量和最大绑扎力是足够的。
4 主甲板管子的绑扎设计
4.1 甲板上安全装载要求
1 如果管子装载在特殊的搁架工装上面，搁架必须正确的绑扎在甲板上。
2 如果甲板上装载的管子没有采用特殊搁架工装，可使用活动式的绑扎杆和木楔子绑扎，如图7 . 管子的端部需要保护起来防止移动。
4.2 船舶做近海供应船装钻井管时计入甲板货积水
甲板货积水量计算：假定甲板货为未加封塞的钢管，甲板上浪后海水截留在管子的内部和管子之间，积水量计算参照IMO MSC.267（85）3.4.2.7.。
甲板货装载示意图见下图：
图7
甲板载货区面积：
长度： 29.4 m（FR-6~FR43）
宽度： 13.68m
高度： 1.45m（距钢甲板的载货平均高度）
甲板货：
重量 ： 600t
重心高度 ： 7.65m （参考稳性手册）
积水量
（1）积水量计算
钢管的密度：7.85t/m3
钢管的净容积：VP=600/7.85=76.43m3.
甲板载货区载货容积：V1=29.4x13.68X1.45=583.19m3.
装载区域管子积水的净容积：V=V1-VP=583.19-76.43=506.79m3
干舷值： h=1.4m=0.024L
根据MSC.267（85）决议的规定
通过线性插值得出：
0.024L 22%V
积水量的净容积：Vs=22%X 506.79 =111.49m3
积水量：W=Vs X 1.025=111.49 X 1.025=114.28 t
（2）积水量重心位置
积水量的重心位置假定与钻井管重心位置相一致
结果：
5 结语
本文简单介绍了满足各大船级社要求的甲板货物绑扎计算方法，对一般海上运输的货物绑扎具有很大的指导意义，合理的绑扎方案能够有效的保护好我们的生命财产安全。
参考文献：
[1]MODEL MANUAL FOR GENERAL CARGO/CONTAINER VESSEL. DET NORSKE VERITAS. 2002
[2]IMO MSC.267（85）
作者简介：魏才（1986-），男，助理工程师。主要从事船舶与海洋工程舾装设计工作。
论文作者:魏才
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：甲板论文; 货物论文; 积水论文; 横向论文; 力臂论文; 船舶论文; 纵向论文; 《基层建设》2019年第14期论文;