高连红 傅振宇
摘 要:减摇鳍是目前效果最好的减摇装置。装于船中两舷舭部,侧面为机翼型,又称侧舵。通过操纵机构转动减摇鳍,使水流在上产生作用力,从而形成减摇力矩,减小摇摆,以便减少船体横摇。配备减摇鳍的船只能够提高船舶安全性,改善船舶适航性,改善海上生活环境,提高船员工作效率,避免货物碰撞及损伤。该文通过对收放式减摇鳍的工作原理、组成及影响其运行的因素进行分析和探讨,研究影响减摇效果的根源,并在管理使用过程中提出合理的建议,对保证减摇鳍减摇效果,确保船舶稳性,具有一定的参考意义。
关键词:收放式 减摇鳍 因素 管理方法
中图分类号:U66 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)01(c)-0079-02
众所周知,舰船在风、流、浪的作用下产生横摇、纵摇、首尾摇、升沉和纵漂6个自由度的运动。其中,尤以横摇最为剧烈,对舰船完成作战使命、安全航行和船上工作人员及设备影响最大。减摇鳍装置就是一种减小船舶在航行中产生横摇而装备的一种特种设备。减摇鳍是目前效果最好的减摇装置,装于船中两舷舭部,剖面为机翼形,又称侧舵,通过操纵机构转动减摇鳍,使水流在鳍上产生作用力,从而形成减摇力矩,减小摇摆,幅度以便减少船体横摇。该设备结构复杂,造价较高,且效果取决于航速,航速越高,效果越好,故多用于高速船舶。它有收放式减摇鳍和非收放式减摇鳍两大系列。不可收放式减摇鳍由于结构简单、体积小、重量轻、可靠性高及成本低等优点,被广泛地应用于各类船舶,但是由于鳍叶不可收放,在船舶航行于狭水道、复杂海域、离靠码头、进坞出坞时,增加了船舶碰撞的可能性,对船舶的安全影响极大,缺乏一定的灵敏性和适用性。
1 影响船舶减摇系统运行的因素
船舶减摇系统作为船舶完成海上作业的重要辅助设备,其能否能稳定运行直接影响着船舶舶海上作业成败,所以要找出影响船舶减摇系统运行的因素,对其进行分析,提出合理的应对措施,确保船舶在恶劣海况下能保持船姿平稳,保证船舶高质量完成海上任务,并为船员的舒适生活创造良好的条件。影响船舶减摇系统运行的因素主要有4个方面。
1.1 航速的影响
某科考船收放式减摇鳍运行时为全自动控制,一般情况下,船速越高,减摇鳍运行时减摇效果越好。当船速过高或过低时,减摇鳍就会自动减小鳍角或归零后自动收回,降低或失去减摇作用。当船舶航速过大时,在鳍轴上承受海浪应力会很大,会造成鳍叶或襟翼出现变形,导致鳍无法收回,影响减摇鳍寿命。所以船舶航速保持在8~18 kn时,减摇鳍会稳定运行,减摇效果也会随着航速而增加。
1.2 航向的影响
在船舶减摇系统中,船舶航向也会影响减摇鳍的减摇效果。由于海浪的方向和大小都具于不确定性。减摇鳍在收到不同浪向海浪的作用时,其减摇效果就会发生变化,出现时好时坏的现象。这时,需要舵机结合航向和浪向进行一定的动作,增补船舶减摇鳍在受到海浪冲击时减摇率降低的影响,尽可能地实现减摇效果最大化。
1.3 船舶压载的影响
船舶压载即为船舶液舱的装配,对船舶保持平稳度有着一定的影响。液舱在在船舶航行中具有一定的减摇作用,但是当船舶遭遇的海浪频率改变时,减摇水舱的减摇效果降低;在低频海浪作用下,甚至会增摇。而且当液舱液位没有达到满舱时,增摇效果更为明显。所以在一些大的液舱中要尽量保持其液位高度,确保在左右两舷的液舱保持对等高度,避免出现较大的横倾现象。
1.4 设备状态的影响
减摇鳍设备的正常运行与其本身状态及附属设备状态的好坏有着直接的关系。减摇鳍系统由电控分系统、液压系统、执行机构、海水冷却系统及鳍箱组成,每一个环节的的状态都直接影响着整个减摇系统的正常运行。某科考船收放式减摇鳍也曾出现过一些如前左鳍在放出后无法正常收回、海水冷却系统故障导致油温升高、轴向阻塞泵噪音大等问题,严重影响了船舶减摇系统的正常运行及任务的完成。
2 对收放式减摇鳍系统管理的建议
2.1 日常的管理
船舶停靠码头及海上非任务时间,减摇鳍都处于收回不用状态,在这期间就要做好设备的维护保养工作,保证其时刻处于良好的可用状态。主要表现在以下几个方面。
(1)保持设备表面清洁,定期检查安装螺栓和内六角螺母有无松动,运动部件外伸部分涂抹润滑油脂。
(2)定期清洗或更换滤器元件,检查海水冷却器防腐锌块。
(3)定期检查液压油箱油位,对液压油定期取样化验并视情更换新油,执行机构油杯润滑部位应保持油杯内有润滑脂。
(4)定期检查电气控制箱,确保箱内元器件可用、线缆连接端子处于良好的接触状态。
(5)定期检查电机绝缘状况,设备不用时定期通电。
2.2 运行中的管理
为进一步保证收放式减摇鳍系统的正常运转,减小系统的故障率,延长设备使用寿命,满足船舶完成使命任务的要求,确保船舶安全航行、稳性良好,就要加强对设备系统的运行管理,加强巡视检查,及时发现并消除安全隐患,主要做到以下几个方面:
(1)检查电机、油泵运转的声音。设备的很多故障,特别是液压机组(如油泵)和执行机构的故障,都会通过声音表现出来。发现声音异常时,应立即停机,检查分析故障原因。
(2)检查油箱尤为及油质。如发现油液有分层现象,说明液压系统中混入了其他液体,请马上停机检查。如查明是冷却器中的冷却水混入油液中,要及时与厂家进行联系。
(3)检查设备有无跑、冒、滴、漏现象。设备正常使用时,设备周围及下方应干燥清洁,如发现有积油,应查明原因。
(4)检查液压元器件是否过热。液压系统开始运行后,液压油以及很多液压元件温度会显著上升,虽然系统已设置高温保护自动停机,但还是建议用户多检查一下油箱(油箱油温不得超过45℃)和泵等元件是否过热,如发现其温度已高至用手不敢触摸,应视为故障,立即停机检查。
(5)确保设备旁无影响设备运行的杂物。特别收放过程中,留意有无声音异常或压力过高现象。
(6)检查鳍转动是否正常。使用时,多注意观察正常运转时鳍转动速度,如果发现鳍转动速度显著低于正常速度,表明系统中某部位出现故障。
(7)检查系统各压力参数是否正常。对照设备运行时的正常参数范围,判断设备可能会出现的一些隐患,并及时定位、消除。
(8)检查电气系统是否正常,避免长时间运行导致电气元器件的过热或烧损现象。
3 结语
减摇鳍装置就是一种减小船舶在航行中产生横摇而装备的一种特种设备。船舶减摇鳍的技术状态关系着船舶安全、船员生活和海上作业。配备减摇鳍的船只能够提高船舶安全性,改善船舶适航性,改善海上生活环境,提高船员工作效率,避免货物碰撞及损伤。文章以某科考船装配的收放式减摇鳍为例,从航速、航向、压载设备状态等方面分析了影响收放式减摇鳍运行的因素,总结出一套对减摇鳍系统的日常运行及异常处置的管理方法,对保证减摇鳍系统正常运行具有一定的理论指导意义。
参考文献
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