一种新型灯浮标系留锚

金小男 交通运输部东海航海保障中心连云港航标处

在粉砂底质的强流海区，底层的流速大，在此类水域设置灯浮标时，由于水流对泥砂的冲涮作用明显、灯浮标所受的外力大，如使用传统的系碇沉石，常造成灯浮标移位及维护困难，严重影响了船舶的安全航行，为减少航标失常情况的发生，确保航标效能正常发挥，我们研制了1.5吨灯浮标专用系留锚(以下简称系留锚)，并与5吨砼棱形沉石（以下简称砼沉石）和5吨铸铁沉锤（以下简称铁沉锤）作了海上比较测试（图1）。测试结果表明：该系留锚的抓驻性、稳定性、追随性等各项性能较好，并经过近一年的海上实际试用取得了较好的效果。

1.灯浮标系留锚的选择

1.1 德尔塔锚

锚抓力是由锚的类型、锚的重量、链重和卧底链长决定的，与表征锚和链抓力特性的抓力系数有关。作为灯浮标系留锚，其锚链长度受到航道宽度及灯浮标旋回半径的限制，不允许链系配置过长而影响船舶在航道内安全航行，故要获得理想的抓驻力，须选择具有较大抓力系数的大抓力锚。在实际海洋工程中，使用较多的大抓力锚基本上是德尔塔锚、斯蒂夫锚、AC-14锚、海军锚等，从研究的成果来看：在粉砂底质中德尔塔锚的抓力系数最大。综合各种海工大抓力锚的优缺点和航标船灯浮标作业的安全要求，选择了双锚结构的德尔塔锚作为灯浮标系留锚（图2）。

1.2 灯浮标系留锚的特性

在海上，灯浮标受流向改变且流速增大时，系留锚的受力方向会发生改变，锚爪也会转动，为防止锚爪转动过程中受力不平衡而发生走锚，采取了双锚结构的型式，两锚杆夹角为60°，能提高系留锚的追随性能。三角锚爪能快速啮入土中，及早形成抓力，缩短了系留锚稳定的拖曳距离，有利于提高航标船抛设灯浮标的位置精度。

1.3 灯浮标系留锚的组成

由型钢焊接而成，其材料、焊接、试验等按船舶行业标准CBT3972－2005执行，系留锚总重约1500kg;长2125mm;宽2593mm;高493mm。系留锚的组成：五环链组1具（图3）、三角连接板1只（图4）、连接卸扣1只（图5）、德尔塔锚2具（图6）。

2.海上测试

2.1 测试船舶（图7）及海况

图1 砼棱形沉石和铸铁沉锤

图2 系留锚结构图

2020年1月，江苏沿海某锚地，水深16.4 m，底质粉砂。气象：多云；N风5级；海况：SW流，流速1.0节；浪高0.5m。试验船舶：“海巡xxx”轮；船舶资料：总长72.15m；船长64 m ；船宽12 m；满载吃水3.98m ；总吨位1378；净吨位413；满载排水量1796t；无线拉力计：AXL－2D。

试验船舶到达锚地后，准备好试验器材，按设标步骤均以2节链长（45m）分别将系留锚、砼沉石、铁沉锤抛设，DGPS记录初始位置；测试船慢速后退，待锚（沉石）抓住泥土稳定后，记录稳定位置测出其拖曳距离；测试船慢速前进，待锚链受力后满舵作旋回操纵，观察锚位有无变化，以测试系碇的追随性能；测试船加车后腿，待锚（沉石）破土时测出其最大抓力。其测试结果如表1。

2.2 结果分析

系留锚在2节链长、3倍水深条件下抓力系数为2.98，抓力约4.47t,具有较好的抓驻性，经核算该锚抓力值在8级风力、3m波高、4kn流速海况下灯浮标（￠2.4m）是不会移位的，抛设标位小于设计标位20米的精度误差要求，测试船作旋回运动时，锚位没有变化，说明其追随性能较好，出土容易。砼沉石在测试过程中抓力最小，测试时不能稳定，与测试船舶载重量过大，测试时受风流作用力较大有关。铁沉锤的抓力最大，稳定距离最小，但其抓力系数不具优势，性价比较低。

3.结语

通过实船测试，新型灯浮标系留锚的抓驻性、稳定性与追随性与砼沉石和铸铁沉锤相比具有较好的优点，且重量较小，便于船舶装载和施工，能克服在粉砂底质条件下砼沉石在抛设初期易移位、铸铁沉锤在抛设后期埋砂太深维护困难的不足。该型系留锚在江苏南部沿海某航道的灯浮标上进行了试用，近1年没有发生移位，并经受住了202004号“黑格比”台风的正面袭击。

图3 五环链组

图4 三角连接板

图5 连接卸扣图

图6 德尔塔锚

图7 测试船舶

表1 锚抓力测试结果