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    [海工輔助船] 錨的抓底能力

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    發表于 2019-7-31 10:11 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
    1.1    錨的抓底能力
    過去,錨的設計僅僅依靠制造商的經驗。現在,科學技術已經作為經驗之外的重要補充,依靠在實驗室和實地測試的結果,對錨的形態特征有了更好的理解。
    錨的表現與下列因素有關:
    1、錨爪面積及設計;
    2、錨干的設計;
    3、海底狀況;
    4、錨的自重或壓載;
    5、錨鏈的型號等。
    在起拋錨作業中,對錨抓底能力的影響因素有所了解也是非常重要的。以下介紹這些因素如何影響錨的抓底能力,并非斷言錨的設計無需要提高,而是為了達到更好地設計有好的參照。
    1.1.1    影響錨爪底能力的因素
    影響錨抓底能力的因素主要由以下幾點構成:
    1、錨爪面積
    面積大小受錨強度設計限制。
    2、錨的穿透性
    穿透力取決于海底的底質,在爛泥底入泥深,反之在沙質底入沙淺。還有錨和錨鏈的類型也會影響穿透力,增加錨抓的面積和錨的入泥深度都能增加錨的抓底能力。
    3、錨的流線型
    錨的流線型設計對于錨的穿透力很重要,流線型好的錨入泥時碰到的阻力小。反之,阻力大。
                                  
                                     
    4、錨干的形狀
    一些老舊的方形錨干會導致錨入泥時錨干下方的泥無法快速通過錨干,形成團泥,顯著增加錨入泥的阻力。有斜面的錨干有著更好的穿透力。如圖,當單桿被替換為兩塊鋼板連接的結構時,泥土能更加容易通過,結果就是后者扎入海底更深。
       
    5、系泊纜
    如果連接錨的系泊纜是鋼纜,那么錨入泥的深度將比錨鏈連接錨獲得更深的入泥深度,因為錨鏈入泥碰到的摩擦力更大。這個效應在各種海底底質中都能觀察到,而且在爛泥底中更加明顯。錨鏈錨的抓底能力要超過鋼纜錨也是因為這個摩擦力。
       
    當一只錨達到最大抓底能力后,也就是說不能抵御更高的沖擊力時,在入泥較淺的情況,一堆楔形的泥土(錨的前部和上面)會坍塌。此時,錨的抓底能力可以用下面的數據來描述。
    A~錨的重量;
    B~楔形部分泥土的重量;
    C~楔形部分泥土產生的摩擦力;
    D~錨爪表面和泥土的摩擦力;
    E~錨干和錨纜的支撐力;
    F~錨纜的摩擦力。
                                                                                                                                                                                              
       
    1.2    錨的設計標準
    下列屬性對錨的設計至關重要:
    1、錨的設計必須適合各種底質;
    2、錨爪和錨干的角度可以調節;
    3、錨的設計必須易于制造、安裝、回收以及儲存;
    4、錨的入泥能力取決于錨的形狀和設計,錨上的突出部件應盡可能少;
    5、錨的穩定性與入泥和抓底能力聯系密切,所以平衡桿設計非常重要;
    6、錨干的設計必須使得泥土快速通過;
    7、結構和強度滿足船級社的要求。
    1.3    底質與錨設計的關系
    直到十九世紀七十年代,錨的設計實際上都是憑經驗,并沒有多少科技含量可言,當然這并不容易。例如,用已知的泥土力學公式去計算錨的最大抓底能力,最大的問題是估計錨所聚集的泥土體積。很大程度上,這個體積決定了最大的抓底能力,優秀的錨的設計和制造者必須對泥土的行為和性質要有詳細地了解。對于錨的設計和安裝、錨的海底適用性是需要考量的因素,下面的項目都會隨著海底的底質變化受到影響。
    1、適用底質
    錨的各種類型中,有些錨適合爛泥底,有些錨則更適合稍硬一點的底質。不過,現今市場上的錨大多能夠應付各種底質。
    2、抓底能力
    相當一部分錨在較硬的底質情況下(粘土或沙)比爛泥底更容易獲得最大抓底能力。
    3、入泥能力和拖曳距離
    在柔軟的爛泥底中,錨會入泥更深,同時被拖曳滑行的距離更遠。
    5、起錨難易
    爛泥底中,起錨需要的力是布錨時的80%到90%,較硬底質僅需20%至30%。
    實際起錨作業時可以參看下面的的表格:(單位是公噸),其中的1/3的破斷力經常是平臺拋錨作業完畢的測試負荷。
    鏈條型號
    1/3
      
    破斷力
    沙質底
      
    17%
    粘土底
      
    60%
    爛泥底
      
    100%
      
    76mm
      
    ORQ
      
      
    159
      
      
    27
      
      
    95
      
      
    159+
      
      
    76mm
      
    K4
      
      
    205
      
      
    35
      
      
    125
      
      
    205
      
    102mm
      
    K4
    345
    59
    207
    345
    1.4    錨干和錨爪的角度
    錨干和錨爪之間的角度對于錨的入泥深度影響很大。一些現代的錨,如:STEVPRIS MK5可以調節至41度,能用于多種底質。舉個例子,錨到達海底后,先要穿透一層爛泥,然后是沙質底,41度的角度可以很好應付這種情況,如果搞錯了角度錨入泥肯定會受到影響。
    在底質是硬土的情況下,當錨干和錨爪的角度是32度時,可以提供最大抓底能力。如果設置成50度,錨受力后,則不能快速入泥,而是沿著海床滑行。
       
      
    下表推薦使用的角度是爛泥底設成50度,常規粘土和沙質底用32度。
    爛泥類型
    錨爪/錨干粗略角度
      
    松軟粘土
      
      
    50°
      
      
    常規粘土
      
      
    32°
      
    堅硬粘土和沙質底
    32°



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     樓主| 發表于 2019-7-31 10:12 | 只看該作者
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    發表于 2019-8-4 16:06 來自手機 | 只看該作者
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