半潜驳结构设计特点

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摘 要：在随着海工市场的日益壮大，半潜船作为装运大件海工设施的特种船舶，得到一些船东的重视。本文就半潜驳的结构设计特点作一些概述。

关键词：半潜驳；水压头；深舱

The structural Characteristics of Semi-submersible Ship

ZHANG Yunhui

( Guangdong Marine Engineering Consultants & Surveyors Corporation, Guangzhou 510235 )

Abstract: As a kind of conveyance for ocean engineering, semi-submersible ship is paid more and more attention in the growing ocean engineering market. This article describes the structural characteristics of semi-submersible ship.

Key words: Semi-submersible ship; Water pressure; Deep tank

1 引言

在船舶市场不景气的环境下，海工市场日益壮大，成为船舶市场上的新亮点。而半潜船作为装运大件海工设施的特种船舶，得到一些船东的重视。自航半潜船使用灵活、快捷，但自航半潜船技术门槛高，建造周期长，投入成本大。而半潜驳作为半潜船的一种，建造周期短，投入成本小，船东可根据项目需要装运的货物的尺寸和重量，来选择主尺度合适的半潜驳，以实现最大的经济性和便利性。

2 半潜船定义

半潜船：系指有较大开敞露天载货甲板，首部或尾部有较高上层建筑或甲板室或浮箱，

在装卸货物作业过程中呈半潜状态的船舶。

半潜状态：系指举升甲板被水淹没，仅依赖上层建筑或甲板室或浮箱提供储备浮力的状态。

举升甲板：系指承载货物并在装卸货物作业过程中被水淹没的开敞露天甲板。

最大沉深：系指半潜作业状态下允许下潜到的最大吃水。

半潜驳通常设一层安全甲板和一层顶甲板。安全甲板和顶甲板在整个上层建筑或甲板室或浮箱内是连续的，且安全甲板在压载舱区域为水密的。

3 半潜船结构强度要求

3.1 纵向强度

① 半潜船应按CCS规范要求，计算总纵强度。

② 半潜船总纵强度计算的工况应包括半潜船典型的作业工况，其中应含有假定期望的最危险作业工况。

3.2 横向强度

1 ) 半潜船应对整个船长范围内典型横向结构进行横向强度校核。

2 ) 半潜船横向强度计算的工况应包括半潜船典型的作业工况，其中应含有假定期望的最危险作业工况。

3 ) 半潜船横向强度校核，应考虑下述载荷的作用：

① 半潜船的自重；

② 被运输物件的最大重量；

③ 特定吃水下的外部静水压力；

④ 相应于特定吃水下，且半潜船举起被运输物件最大重量时，均布压载水的内部静水压力。

4）半潜船横向强度计算的弯曲许用应力为170/K，N/mm2，弯曲许用应力为95/K，N/mm2，任何点合成应力的许用应力为180/K，N/mm2（K为材料系数）。

3.3 局部强度

1 ) 液舱水压头：对板材，取为板材下缘至液舱顶的垂直距离，或至溢流管顶垂直距离的一半，取大者。对骨材，取为骨材跨距中点至液舱顶的垂直距离，或至溢流管顶垂直距离的一半，取大者。

2 ) 压载水舱水压头：水压头还应不小于最大压差水头高。

最大压差水头高系指半潜船在工作沉浮过程中，船体结构某处所承受的内外最大水面差所形成的水头高。

3 ) 空舱和隔离空舱水压头：对板材，取为板材下缘至最大吃水线的垂直距离。对骨材，取为骨材跨距中点至最大吃水线的垂直距离。

4 ) 对采用压缩空气排压载水的压载舱，取与压缩空气的最大压力相当的水压头。

4 半潜驳结构设计注意要点

1 ) 半潜驳通常装运的货物比较大且不规则，为满足装货要求，其主尺度一般不满足CCS规范总纵强度的计算条件。应采用直接计算来确定其纵向强度。

2 ) 对设计用于遮蔽航区或港内作业的非自航的半潜驳，其作业状态下的总纵强度中的载荷和计算工况可以按照CCS《浮船坞入级规范》中的相关要求计算。

3 ) 根据半潜驳的作业特点，对典型横向结构进行横向强度校核时。建议对所有的舱都按照一舱满，一舱空的载荷工况进行校核。

4 ) 根据半潜驳的作业特点，当半潜驳即将潜至最大沉深或准备上浮时，船舶浮态的变化，可能会导致船体局部承受更大的水压头。建议在计算局部强度时，设计结构留一定的余量，所留余量多少应根据船东的实际操作情况，或咨询审图验船师确定。

5 ) 半潜驳压载水舱结构需按深舱要求进行校核，应注意深舱校核的计算系数大于半潜船的要求。建议将压载水舱的空气管（溢流管）优化布置，空气管穿过安全甲板760 mm后，弯出甲板室或浮箱外，不向上穿过顶甲板，以避免因溢流管顶过高，造成结构浪费。

5 结束语

半潜船因其独特的作业方式，其结构应根据船东的需要、货物的尺寸和重量、深潜作业状态、船舶主尺度和提供储备浮力的上层建筑尺寸，进行优化设计，减轻空船重量，增加载重量，实现最大的经济效益。

参考文献

[1] 中国船级社, 钢质海船入级规范(2009),[M].北京:人民交通出版社, 2009

[2] 中国船级社, 浮船坞入级规范(2009).[M].北京:人民交通出版社, 2009