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1、船舶结构与设备 第四章系泊设备 第四章系泊设备 本章要求 本章在 水手工艺 课的基础上进行扩展 目的是能满足船员统考对该部分内容的要求 要求了解系船缆的性能特点 掌握系船缆的名称和作用 掌握各种系缆装置 机械的特点和使用 学时 2h 第四章系泊设备 第一节系船缆一 系船缆的性能特点1 系船缆的一般要求 系船缆 Mooringrope 是在船舶系泊或拖带时所用的柔韧绳索 系船缆应该满足的一般要求是 强度大 耐腐蚀 耐磨损 密度小 弹性适中 质地柔软 使用方便等特点 系船缆应由船级社认可的生产商制造 其材料和结构形式应符合船级社接受的有关标准 系船缆的种类 可用钢丝绳 化纤绳和植物纤维绳 常用的依
2、次是化学合成 人造 纤维缆绳 Fiberrope 和钢丝缆绳 Wirerope 两大类 一 系船缆的性能特点 钢丝绳传统的分类方法是将钢丝绳 Wirerope 按绳芯和股芯的类型分为硬钢丝绳 Stiffwirerope 绳芯和股芯均为钢丝 半硬钢丝绳 Semi stiffwirerope 绳芯为纤维 股芯为钢丝 和软钢丝绳 Flexiblewirerope 绳芯和股芯均为纤维 钢丝绳 随着钢丝绳的制造技术和工艺的发展 目前的钢丝绳的品种很多 形式各异 从钢丝 Wires 的断面形状和数量 股的内外层丝之间的接触形式 股和绳的捻制方法 股 Strands 的断面形状和数量 芯 Core 的种类和
3、数量乃至成绳的结构类型等都有多种 从而满足了不同用途的需要 6 24 7FC6 37 FC6 36WS IWR 船用钢丝绳一般为单层多股绳 Strandedrope 由数根钢丝捻成绳股 再由多个绳股 一般为6股 围绕绳芯捻成绳 图4 2 绳芯可为纤维芯 FC 或7 7独立钢丝绳芯 IWRC 2 钢丝绳 钢丝绳纤维油芯的作用使钢丝绳变软以便于操作增强钢丝绳的防锈能力增强钢丝绳的弹性减小钢丝绳内摩擦 钢丝绳 当破断负荷小于或等于500KN时 常采用6 24 7FC钢丝绳 当破断负荷大于500KN时 推荐采用6 37 FC钢丝绳 对于储存在系泊绞车卷筒上的钢丝绳 可采用金属钢丝绳式绳芯 IWRC 结
4、构的钢丝绳 如西鲁 Seale S 式6 19S IWR 组合平行捻 Combinedparallellay 式6 36WS IWR等 如图 3所示 钢丝绳 在大型船舶上现在都推荐采用独立钢丝绳式绳芯 IWRC 结构 这种钢丝绳具有较大的抗压能力 且能在一定的弯曲比下保持较高的强度性能 西鲁式 S 是指两层具有相同钢丝数的平行捻股结构 瓦林吞式 Warrington W 是指外层包含粗细两种交替排列的钢丝 而且外层钢丝数是内层钢丝数的两倍的平行捻股结构 组合平行捻式 即瓦西式 WS 是指由典型的瓦林吞式和西鲁式股类型组合而成 由三层或三层以上钢丝一次捻成的平行捻股结构 钢丝绳 规格 截面外截圆
5、的直径 mm 长度 220m或者500m 种类与代号 硬 7 19 半硬 6 37 1 软 6 24 7 6 36 7 钢丝绳的尺寸规格 钢丝绳的尺寸规格一般用绳索的截面外接圆的直径来表示 钢丝绳的重量 钢丝绳的重量可用下列公式进行估算W KwD2式中 W 每百米钢丝绳的重量 kg D 钢丝绳的公称直径 mm Kw 重量系数 按表4 2查取 一 系船缆的性能特点 3 化纤绳共同特点 强度大 重量轻 弹性好 操作方便 不耐高温 种类与特点 尼龙绳 乙纶绳 丙纶绳和维尼龙绳规格 直径 mm 或周长 in 1in周长 8mm直径长度 220m强度 T 98KD2K 丙纶绳0 75 0 85 尼龙绳1
6、 19 1 33 改良丙纶绳1 10 1 21 复合缆2 0 化纤绳 用于化纤缆绳的纤维主要有聚酰胺 聚酯 聚丙烯和聚乙烯等 1 尼龙绳 Nylonrope 又称锦纶绳 采用聚酰胺纤维 Polyamidefiber 俗称耐纶 也称尼龙 nylon 中国称锦纶 制造 是传统化纤绳中强度最大的一种 它的特点是耐磨 对酸碱和油类等有一定的抵抗能力 但伸长率较大 弹性大 有一定吸水性 耐热性和耐光性较差 曝晒过久强度会下降 涤纶绳 Polyesterrope 是以聚酯纤维 Polyesterfiber 为原料制成 这种绳的索强度和耐磨性仅次于尼龙绳 是化纤绳中最耐高温和耐气候的绳索 适应于高负荷连续磨
7、擦 耐冲击 抗酸 碱和油类能力强 吸水率仅为0 4 但价格高 丙纶绳 Polyproplyenerope 丙纶绳采用聚丙烯纤维制成 是常见化学纤维绳中密度最轻的一种 丙纶纤维的密度仅为0 91g cm3 吸水性不大 能浮于水面 能耐磨 低温时仍具有足够的强度 并且柔软便于操作 但耐光和耐热性差 易老化 破断力约为尼龙绳破断力的51 66 丙纶绳是目前船上应用的较多的一种缆绳 进经改进制造工艺和原料的选择 改良的丙纶绳的破断力已提高至尼龙绳的90 乙纶绳 Polyethylenerope 乙纶绳采用聚乙烯纤维制成 特性与丙纶绳较为相似 密度较小 吸水性不大 能浮于水面 能耐磨 低温时仍具有足够强
8、度 并且柔软便于操作 传统的化纤绳中乙纶绳的抗化学蚀性最强 维尼龙绳 Vinylonrope 强度在化纤绳中最小 外表很像棉纱绳 弹性差 吸水性最大 耐油类和盐类物质 耐气候 价格比较便宜 芳纶纤维绳 芳纶纤维 AramidFiber 是芳香族聚酰胺纤维 其纤维成形物为高分子长链合成聚酰胺 芳纶纤维绳具有强度高 耐磨 断裂伸长率低 约3 韧性好 耐高温和低温 耐海水和酸 碱等性能优点 超高分子量聚乙烯 UHMWPE 纤维绳 目前世界上强度最高的纤维绳 其比强度 强度与质量之比 即相同质量下的强度是钢丝绳的15倍 比芳纶纤维绳高40 是锦纶绳和丙纶绳的5倍以上 而且具有耐紫外线 耐化学品 耐海水
9、 耐摩擦 抗切割 密度小 0 97g cm3 断裂伸长率低 约4 断裂功大 不回潮等优点 可用于国防 特殊船舶 海上石油 远洋运输等领域 防静电纤维绳 防静电纤维绳是经特殊处理后具有导电性能的纤维绳 主要应用于液体散货船以及其他一些需要防静电的工作场所 能有效地防止静电危险 第一节系船缆 二 系船缆的配备1 依据 船舶舾装数 N 2 A N 0 9时的增加数 0 91 2时3根 二 系船缆的配备 3 万吨级船一般配备情况首 尾缆各3 4根前 后倒缆左右舷各一根备用缆前后各部1 2根保险缆 兼拖缆 前后各1根 系泊装置与系泊机械 除系船缆外 系泊设备还包括系缆装置 导缆装置 系泊机械和缆车及附属
10、用具等 大型船舶船系泊设备的布置 第四章系泊设备 一 导缆装置引导缆绳从舷内通向舷外 改变系缆走向 限制其导出位置 减少缆绳磨损 加强舷墙开口处的强度 一 导缆装置 1 导缆孔 Chock 与缆绳的接触面呈圆弧形 避免对缆绳的切割作用 对缆绳的磨损较严重 Chock 一 导缆装置 2 导缆钳 Fairleader 一般装于首尾部 滚轮式导缆钳可减轻对系缆的摩擦 一 导缆装置 3 滚轮导缆器rollerfairlead设于船舷 由数个轮并列组成 一 导缆装置 4 滚柱导缆器multi anglefairlead 设于甲板端部 由四边滚柱围成 不论缆绳穿出船体后的方向如何 都可防止磨损 一 导缆装
11、置 5 导向滚轮guideroller Pedestalfairlead Oldman 第二节系缆装置 二 缆桩Bitts Bollard 快速脱钩 第二节系缆装置 三 绞缆机 系缆绞车 winch作用 绞收缆绳设置 船首 锚机兼船尾 专设其他部位 起货机兼形式 卧式 立式 自动系缆绞车 绞缆机 系缆绞车 1 边卷筒 Sidedrum 2 墙架 Webframe 3 底座 Seat 4 电动机 Electricmotor 5 减速箱 Reductiongearbox 6 联轴节 Unionjoint 7 主卷筒离合器 Maindrumclutch 8 系泊绞车 主卷筒 Maindrum 9 主
12、卷筒刹车 Maindrumbrake 10 主轴 Mainshaft 11 支架 Pedestal Capstan Wildcat 自动系泊绞车 自动张力绞缆机 Automatictensionmooringwinch l 油箱 Oiltank 2 压力调节阀 Pressureadjustingvalve 3 卷筒 Reel 4 电动机 Electricmotor 5 油泵 Oilpump 6 液压马达 Hydraulicpump 液货船应急拖带装置 国际海事组织 IMO MSC 35 36 决议案 关于油轮应急拖带装置的指南 和经1994年修正的国际海上人命安全公约 SOLAS 第V 15
13、1条的要求 20000载重吨及以上的所有液货船 包括油船 液化气船 化学品船 应自1996年1月1日起 在首 尾两端安装有应急拖带装置 Emergencytowingarrangement ETA 液货船应急拖带装置 对于2002年7月1日及以后建造的上述液货船应满足 1 该装置应能够随时在被拖带的船舶没有主电源时迅速启动 并容易连接到主拖船舶上 应急拖带装置中至少应有一个事先安装就绪 即刻可用 2 船舶两端的应急拖带装置都应有足够的强度 同时顾及到船舶的大小和载重量以及在恶劣气候条件下的预期受力 应急拖带装置的设计 建造和原型试验应经主管机关根据国际海事组织 IMO 制订的导则予以认可 应急
14、拖带装置的组成 包括首部应急拖带装置和尾部应急拖带装置 其中油船的首部紧急拖带装置可利用其单点系泊设备 应急拖带装置的典型布置 首部紧急拖带装置 首部紧急拖带装置a 首部紧急拖带装置的布置 b 典型防擦链的端部结构1 导缆装置 2 防擦链 3 制链器 4 带座导向滚轮 尾部紧急拖带装置 1 绞车 Storagedrum 2 牵引索 3 卸扣 4 短拖缆 Towingpennant 5 拖力点和导缆座 6 末端眼环 7 弓形卸扣 8 信号钢绳 9 尼龙引导缆 10 自亮灯浮 11 钩起绳 拖带装置的迅速有效性 尾部应急拖带装置应预先装配好 并能在泊港状态下不超过15min内投入使用 尾部短拖索的
15、回收装置应设计成在失去动力和不利环境下 能由1个人进行手工操作 回收装置应予以保护 以防不利的天气和其他情况 首部应急拖带装置应设计成至少用1个适当定位的导向滚轮将短拖索紧固到防擦装置上 以便拖索的连接 首部应急拖带装置在顾及回收索装置及短拖索无须预先设置的情况下 应能在泊港状态下不超过1h内投入使用 符合尾部拖带应急装置规定的首部应急拖带装置可被接受 第二节系缆装置 四 系缆卷车reel用手柄或扶手控制收放 刹车控制转速 关键要控制转速 系泊属具 RatguardsShields 盾 防护物 securedaroundmooringlinestopreventratsfromcomingab
16、oardships CircularmetaldiskinhalveslashedtogetherbylinesConcaveside 凹面 facespier 系泊属具 Chafinggear Canvasorothermaterialplacedaroundmooringlinestopreventwear Fenders shock absorbingdeviceusedtocushiontheshockofcontactbetweentwoshipsorashipandapier 系泊属具 撇缆器 Linethrowingapparatus Line throwinggun 又叫抛绳器 利用火药或高压气体作为推力 可将撇缆绳缆绳抛出有效距离230m以上 主要是在船舶遇紧急情况时 进行远距离撇缆 以引出缆绳 seldomusedaslastresort 系泊属具 制缆索 Stopper 有制索绳和制索链二种 撇缆绳 Heavingline 带缆时 将缆绳引送到码头的引 其长度约40m 直径为6mm 绳的前端有一定重量撇缆头 Heavinglineball 以便抛掷 系靠码头时系缆
