多用途工作船拖曳设备的选择和布置

张玛

摘 要：本文介绍了对多用途工作船主要拖曳设备的选择和布置上的理解。

关键词：拖曳设备；多用途工作船；选择；布置

中图分类号：U667 文献标识码：A

1 前言

随着海上石油和天然气资源开发的迅速发展，作为为相应的海洋工程提供各种服务的多用途工作船也得到了很大的发展。由于海上拖带作业十分频繁，诸如各种非自航海洋工程作业船舶的拖带、海洋平台的调遣以及海洋工程装置的拖带等，因此拖曳功能就成为了多用途工作船的三大重要功能（拖曳、起抛锚和供应）之一。拖曳设备的选择和布置，对充分发挥拖曳设备的功能和保证拖曳设备使用的安全性具有非常重要的意义。

2 拖曳设备概述

多用途工作船的拖曳设备，主要由主拖缆机、主拖缆、拖缆挡桩、拖曳限位装置、拖缆舷侧限位器、液压鲨鱼钳挡缆桩、尾滚筒构成如图1所示。一般多用途工作船采用尾拖布置，以便充分发挥船舶的牵引力，有利于海上长距离拖带作业。

3 拖缆机的选择与布置

多用途工作船海上拖航一般不推荐使用普通拖缆绞车或拖钩装置，应使用自动拖缆绞车作为主拖缆机。多用途工作船的主拖缆机（如图2所示），应具有双容缆卷筒，高低布置，上卷筒作为拖曳卷筒，下卷筒作抛起锚作业并兼拖曳作业，必要时两端各带锚链轮一只。在海浪的影响下，多用途工作船拖带时主拖缆受到冲击负荷，因此主拖缆机应具有恒张力拖带功能。当主拖缆的张力超过允许值时，主拖缆机的滚筒释放出主拖缆以免过分绷紧，甚至拉断；当主拖缆的张力过小时，主拖缆机自动收紧主拖缆以免过分松弛。

为了安全使用，拖缆机在制动、拖曳与回收拖缆操作时，应在任何情况下（包括正常动力源发生故障时）能从驾驶室应急释放拖缆。

图2 液压拖曳绞车图

根据CCS《钢质海船入级与建造》规范要求，主拖缆机通常应位于船长中点后方5%～10%的船长范围内，在各种装载状态下，其位置均不应在拖船重心纵向位置之前，并应置于尽可能低的位置，以使拖船在正常工作时的横倾力矩减少到最小。

多用途工作船的另一重要功能是海上供应，尾部通常兼作载货用途，因此主拖缆机应尽可能的布置在主甲板上靠近船长中点后方符合规范要求的位置，以增大载货区域。

4 拖缆挡桩的选型和布置

拖缆挡桩布置在主拖缆机后部一到两档肋位之间，正对滚筒中心。拖缆挡桩设置成井字形，两垂直挡柱的内侧净间距不大于主拖缆机卷筒长度，以使在任何拖曳情况下拖缆的左右摆动处于卷筒长度范围内，从而保证主拖缆机安全收放主拖缆。

5 拖曳限位装置的选型和布置

拖曳限位装置是由中纵线处的限位眼板组件，通过两根横向斜拉钢索与舷侧两个眼板连接而成，如图3所示。拖曳限位装置的选型，主要是对限位眼板的选型。由于限位眼板位于尾部载货区域，其选型将影响货物的摆放，因此建议采用螺栓连接形式，如图4所示。这样的形式既保证了不妨碍装货，而且还方便更换维修。

图3 拖曳限位装置

图4 限位眼板

拖曳限位装置应布置在“限位眼板—鲨鱼钳”距离与“限位眼板—挡桩”距离比约为2：1的位置。液压鲨鱼钳挡缆桩与拖缆挡桩间有几十米的距离，如果主拖缆处于自由状态摆动会很大，拖曳限位眼板布置在液压鲨鱼钳挡缆桩与拖缆挡桩之间接近中间的位置能有效的减少主拖缆的摆动。设置在2：1的位置是由于拖曳限位装置对主拖缆有较好限位作用，避免拖曳时缆绳的向上和左右摆动。当拖船转向时，主拖缆从尾部滑向舷侧到拖缆舷侧限位器处，拖曳限位装置起到保护其后两侧的设备，如图5所示。

图5 拖曳眼板及限位器受力图

6 拖缆舷侧限位器的布置

拖缆舷侧限位器安装在挡货栏杆上，具体位置由图5所示受力夹角进行定位。拖缆舷侧限位器的作用是当主拖缆从尾部滑向舷侧时，保护尾部载货区域的设备及建筑，并使船舶获得一个按其相反方向转动的力矩。

7 液压鲨鱼钳挡缆桩的布置

多用途工作船尾部不建议安装传统形式的挡缆柱，推荐安装液压鲨鱼钳挡缆桩，如图6所示。液压鲨鱼钳挡缆桩是具有上端止跳装置升降式的直立桩，安全工作负荷可达500 kN。液压鲨鱼钳挡缆桩主要用于快速固定拖至主甲板上被拖物的拖缆或锚链，以便作业人员安全地进行拖曳连接作业。

图6 液压鲨鱼钳挡缆桩

8 尾滚筒的布置

尾滚筒布置在船尾部，其作用是主拖缆通过时滚筒转动，从而避免主拖缆与船尾部摩擦而破坏船体和拖缆。

9 拖索具的配置

一套完整的拖索具通常应由主拖缆、短缆、三角板、连接卸扣、龙须缆（ 链） 及回收缆组成。主拖缆在船上至少要有两根，其中一根备用。主拖缆和备用主拖缆，采用镀锌钢丝绳。虽然规范上没有对缆芯采用硬质钢芯还是麻芯做出硬性规定，但从实际使用角度建议采用缆芯为硬质钢芯。由于主拖缆承受的拉力至少在50 t以上，浸润在麻芯里的润滑油在拖带过程中会很快被挤干，在海水的浸泡下容易腐烂。拖缆同其他拖索具的连接端不应使用人工插接嵌入法，建议使用船级社认可的重量较轻的合金钢闭式浇铸接头，如图7所示。

图7 合金钢闭式浇铸接头

10 结束语

在此前，笔者拜读过多篇关于拖曳设备的文章。很遗憾的是文章都是围绕相关规范介绍传统的拖曳设备，而对已广泛应用的新型多用途工作船上的拖曳设备缺少详实的介绍。本文叙述了笔者对多用途工作船上采用的新型主要拖曳设备在使用选择和布置上的理解，供同行们借鉴，以期推动我国海洋工程装备的发展。

参考文献

[1]中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册——舾装分册[M].北京：国防工

业出版社，1999 .