大型穿梭油轮系泊力计算

【摘 要】 为确定大型穿梭油轮系泊力，以载质量15.2万t穿梭油轮为例，在介绍油轮主要参数、舾装数的基础上，根据风载、水流负载等环境载荷计算油轮系泊力，得出船舶纵向和侧向的最大合力。由系泊缆绳的计算可以得出，系泊索的实际配置满足要求。

【关键词】 穿梭油轮；舾装数；系泊力

1 载质量15.2万t穿梭油轮概况

载质量15.2万t穿梭油轮主要参数见表1，其舾装数为5 709 （5 500～5 799）。根据挪威船级社（DNV）相关规范，得出船舶所需的锚泊配置（见表2）。

表1 载质量15.2万t穿梭油轮主要参数

表2 载质量15.2万t穿梭油轮锚泊要求和实际配置

2 系泊力计算

2.1 主要相关参数的选取

带球鼻艏的载质量15.2万t穿梭油轮满载吃水17.5 m，假定停泊在19.3 m的水域。

根据石油公司国际海事论坛（OCIMF）系泊指南第3版（《MEG 3》），停泊水域水深为1.1倍的结构吃水，20 m高处的风速为34 m/s，风向为对艏30埃肟？50埃黄骄魉俣任？.03 m/s（2 kn），流向为对艏10埃肟？70啊：K芏任？.025 ？103 kg/m3，空气密度为1.28 kg/m3。

2.2 计算风载

（1）满载工况下的参数：纵向受风面积AL= m2；侧向受风面积AT=262 m2；垂线间长LBP=262 m2。

（2）离开艏的风向 W=150笆保荨MEG 3》可得风阻系数：纵向风阻力系数CXW= 0.73；侧向风阻力系数CYW= 0.31；风偏转力矩系数CXYW= 0.032。

（3）根据20 m高度的风速测定值，计算出10 m高度的风速：

VW=vW

式中：VW为10 m高度的风速，m/s；vW为h高度的风速，m/s； h为水面以上的高度，m。

因此，VW=34.0 =30.9 （m/s）。将VW分别代入以下公式：

纵向风力FXW=CXW WVW2 AT；

侧向风力FYW=CYW WVW2 AL；

风力偏转力矩MXYW=CXYW WVW2 AL LBP。

式中：空气密度 W=1.28 kg/m3；CXW，CYW，CXYW可根据《MEG 3》得出（见表3）。

表3 不同风向对应的不同风力和风力偏转力矩

2.3 计算水流负载

（1）船舶参数按照满载时计算。

（2）水流流向参数 C=170埃畛运WD/T为1.10，得到：纵向水流阻力系数CXC=0.00；侧向水流阻力系数CYC=0.67；水流偏转力矩系数CXYC=0.15。

（3）水流速度VC可按如下计算： C=180笆保VC为3 kn； C=170笆保VC为2 kn；最大型宽方向时为0.75 kn。如果VC按照30%的船舶吃水取值，程序将被用于平均流速的计算。

（4）根据《MEG 3》，得出当前水流速度对WD/T=1.10的校正参数K=0.948。

将VC等参数代入以下公式：

纵向水流力FXC=CXC CVC2 LBP T；

侧向水流力FYC=CYC CVC2 LBP T；

水流力偏转力矩MXYC=CXYC CVC2 LBP T。

式中：水流密度 C=1.025？03 kg/m3；CXC ，CYC，CXYC可根据《MEG 3》得出（见表4）。

表4 不同水流流向对应的不同水流力和水流力偏转力矩

2.4 计算结果

纵向最大合力FX=463.58 + 197.79 =661.37 （kN）；

侧向最大合力FY= + =（kN）。

3 系泊缆绳最小破断力计算

3.1 倒 缆

由倒缆钢丝绳最小破断力系数为0.55、倒缆效率为0.9、倒缆数量为4根得出，最小破断力B倒min=FX / （N ？0.9 ？0.55）=334 （kN）。

3.2 横 缆

由横缆钢丝绳最小破断力系数为0.55、横缆效率为0.7、横缆数量为12根得出，最小破断力B横min=FY / （N ？0.7 ？0.55）=612 （kN）。

4 结 语

本船提供破断力为861 kN的系泊缆绳，系泊索的实际配置满足要求。