一种海工平台移泊方法
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摘 要：介绍了一种使用固定锚、钢丝绳配合卷扬机的移泊方法，研究了海工平台移泊时的运动轨迹、受力情况和海上固定锚的形式，解决了海工平台在下水码头和舾装码头之间短距离移泊的动力问题，通过实际操作，验证了施工的可行性，保证了海工平台在海上移泊的安全性，降低了平台的生产制作成本。
关键词：固定锚;卷扬机;海工平台;移泊
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.026
0 引言
自升式海工平台（Self-elevating Unit）通常都是在干船坞内进行合拢搭载，然后直接在船坞内完成下水作业，亦或是在平地建造[1]后在下水码头采用滑移的方式下水，平台下水后需移泊至舾装码头进行舾装作业和系泊试验。以上两种建造方式，因受制于船厂紧张的制造流程和船坞占用时间，平台下水后必须尽快从船坞（或下水码头）移泊至舾装码头，根据平台的大小，一般至少由3条拖船拖带[2]完成，以青岛港拖船租赁费为例，单次拖带费用约50万元人民币，费用高昂。本着降本增效的原则，本文提出了一种新的移泊方法，依靠卷扬机提供牵引动力，在不使用拖船的情况下实现平台由下水码头到舾装码头的短距离泊位转移。以下结合武汉船机青岛海西重机某海工平台下水后的场地布置对该方法展开讨论。
1 平台移泊思想
武汉船机青岛海西重机为中东建造的某自升式海工平台，长64m、宽40m、型深6m，净排水量约6000t。根据某时段的场地规划，平台建造后采用滑移的方式在港池内下水，然后将平台由港池拖带至舾装码头。
平台漂浮状态下，在港池内的移动可以使用布置在陆地上的卷扬机牵引完成，根据力的作用是相互的原理，也可将卷扬机固定在平台上，牵引码头上的系缆桩拖带完成，因此提出以卷扬机提供动力牵引平台完成移泊。平台移出港池后，陆侧可使用陆地缆桩作为锚点，海侧没有着力点，不能实现卷扬机的牵引功能，为解决该问题，拟定在海上设置固定锚点。经过对厂区周边海域水深、航道及平台牵引作业工况的分析，最终确定在海上布置两个固定锚点。
2 牵引过程
平台由港池到舾装码头的拖带作业基本是在相对遮蔽的水域进行，海上作业困难，稍有不慎就有碰撞的风险，施工前必须经过缜密的研究分析，确定平台的整个拖带过程。针对本次移泊作业，制定以下操作步骤：
（1）平台甲板上左右各布置3台10t卷扬机，将卷扬机钢丝绳与各锚点连接，其中海上锚点的连接利用渔船完成;（2）利用海上锚点配合卷扬机提供的牵引力将平台向港池外牵引，至平台完全移出港池;（3）操作平台左舷侧卷扬机提供牵引力，将平台在海上向左侧牵引100米;（4）操作平台尾部两台卷扬提供牵引力，钢丝绳呈交叉状将平台向陆侧牵引;（5）操作平台右舷侧卷扬机提供牵引力，将平台向系泊码头牵引，靠泊、系缆，完成移泊。
3 牵引力计算分析
平台牵引力的大小由平台拖动时所受总阻力的大小决定，根据《海上拖航指南》（2011）[3]，平台拖带时受到的阻力有空气阻力和水流阻力，本平台属于受风面积特别庞大的生活服务平台，其拖航阻力按下式计算：
平台拖带移泊作业选择在4级风（风速V=5m/s）以下天气进行，平台受到的最大风阻力为34KN;牵引过程中，平台缓慢移动，海西湾内的流速约为2.5节（1.25m/s），流向东西方向，作业时，平台吃水3.0m，平台受到的最大水流阻力约为37.9KN，故平台受到的最大总阻力为71.9KN。
根据平台阻力計算结果，拖带移泊作业全部选用额定牵引力为10t的卷扬机，卷扬机配置Φ28mm的钢丝绳，破断拉力P破（min）=470KN，水平牵引、连续牵引钢丝绳的使用安全系数[4]为4～5，本次牵引计算的安全系数取5，牵引力和安全性满足拖带要求。
4 海上固定锚点
此移泊方法实施关键在于海上固定锚点，海上锚点不同于陆地锚点，其日常维护困难、费用高，应尽量减少维护频次，故要求海上锚点既能提供足够拉力，又有较强的抗海水腐蚀能力。通过从经济性、安全性、实用性等方面考虑，最终确定一种使用斯贝克锚串联主引绳、牵引绳、浮漂引绳和浮漂的锚点形式。
采用此种锚点形式，有以下优点：
（1）浮漂引绳仅提供锚点系挂作用，强度要求不高，选用细的钢丝绳可减小重量和浮漂尺寸，降低人员劳动强度，操作简单，施工方便。（2）钢丝绳端头采用插编加铝套的形式，铝质部分作为抗海水腐蚀[5]的牺牲阳极，可减缓海水对钢丝绳的腐蚀，延长使用寿命。（3）同等强度，钢链单米重量远大于钢丝绳重量，使用钢丝绳代替钢链，在保证同等强度条件下降低了重量，便于挂锚作业。（4）以斯贝克锚代替水泥重块，重量轻，使用抛锚艇可完成起锚、抛锚作业，增加了锚点的机动性。
5 结论
该方法创新性的利用海上锚点充当陆地缆桩的作用，从经济性、安全性、实用性等方面考虑设计锚点形式，使用电动卷扬机代替拖船提供平台牵引力，确定平台牵引过程和施工操作程序，并经过牵引力计算，实现平台由下水码头到舾装码头短距离的泊位转移，通过实施验证，该移泊方法安全有效，可推广应用到其它中小型船舶上，供其它厂借鉴使用。
参考文献：
[1]居惠红.适用于平地建造的海工平台移船下水系统设计[J].舰船科学技术，2015，第37卷，增刊1.
[2]李先胜，任霞.船舶拖带平台移位作业的技术要求及特点[J]. 中国造船，2006，47卷，增刊.
[3]中国船级社.海上拖航指南[S].2011.
[4]谭继文，任立义，李文华，张志新.斜井提升钢丝绳安全系数计算方法的探讨[J].煤矿安全，1998（07）.
[5]李斌，石友强.海上钢结构防腐措施的研究[J].海岸工程，2007，26（02）.
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