５４卷增刊２２０年１１月中国造船。
文章编号。铺管船锚泊系统作业安全性分析。
赵开龙 ，秦延龙 ，刘振纹 ，关幼耕 ，赵海 ，唐涛。
１．中国石油集团工程技术研究院中国石油集团海洋工程重点实验室，天津３００
．中国石油集团海洋工程****海工事业部，青岛２６６
捅要。香港支线海底管道工程是“中油海１０１铺管船的首次工程应用，该项目路由复杂，航道段水深变化大。
为了保证“中油海１０１铺管船的安全和管线准确铺设至管道路由，采用水动力软件，并基于三维绕辐射势流。
理论，结合铺管船在航道内铺管作业移锚时所受的风、浪、流等环境载荷的作用，考虑船舶所受一阶波频。
力和波浪慢漂力等外部作用力，对铺管船的锚泊系统进行分析；评估了船舶锚泊系统在各种载荷综合作用。
下的作业安全性，给出了不同海况下铺管船安全作业的包络曲线，为现场施工提供了数据参考支持。
关键词：香港支线；铺管船；锚泊分析。
引言。香港支线是西气东输二线管道工程项目中的一部分，该项目起于深圳大铲岛，经海底敷设至香港。
龙鼓滩，采用ｓ型铺管船法进行铺管作业。由于管道铺设线路较长，路由穿越大铲水道、铜鼓航道、龙鼓航道３个繁忙的重要航道，路由周围环境十分复杂。该项目为“中油海１０１铺管船的首次工程应。
用，为确保“中油海１０１铺管船的安全和管线准确铺设至路由，对铺管船锚泊系统的耦合运动进行准确的分析和预报显得尤为重要。
铜鼓航道是整个项目的难点之一，其施工难点主要有：航道水深变化大、路由有曲线变化、存在较厚的流泥层、施工时采用封航作业等；因此，对现场施工提出了很高的要求，本文仅针对铜鼓航道段布锚方案进行铺管船锚泊系统作业安全性分析。
本文采用水动力软件，模拟铺管船在海上作业时真实的受力情况，考虑风载荷、流载荷、波浪载。
荷等因素以及船舶与锚泊系统之间的耦合运动，针对不同布锚方案按照各工况分别计算，得到了在不同方向环境载荷作用下、各工况中的锚链承受的最大静态张力和动态张力，进而进行强度校核，并绘制了其安全作业的包络曲线，为现场施工提供了数据参考支持。
锚泊分析模型。
锚泊分析的～般流程是：由船舶的水动力性能分析得到船舶运动ｒａｏ质量矩阵、附加质量矩阵、势流阻尼矩阵、静水刚度矩阵、波频载荷ｒａｏ以及平均漂移力载荷ｒａｏ然后，建立整个锚泊。
系统模型，施加系泊缆的水动力、风与流的环境载荷受力、环境条件和其它外部载荷受力。整个锚泊系统分析过程分为静力分析和动力分析。静力分析考虑作用在船ｊ￣ｌ系泊缆上的风、流和漂移力的。
平均力载荷以及外部载荷，通常可求得船舶锚泊系统的平均偏移位置和系泊缆张力情况，并作为下一。
步动力分析的运动起始状况。动力分析考虑了船舶、系泊缆和外部载荷的动态效应，计算得到船舶的。
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位移和系泊缆张力的时域分析结果。图１为锚泊分析流程图。
图１锚泊分析流程图。
．１坐标系。
为了便于描述船舶运动及风浪流的方向，引入右旋坐标系（见图２）：
空间固定坐标系ｏｙｚ原点位于艉垂线与基线的交点；轴沿船长方向，船艏方向为正；ｙ轴沿船宽方向，左舷方向为正；ｚ轴沿型深方向，向上为正。
风浪流的方向指的是其传播方向，风浪流方向角是指风浪流传播方向与轴逆时针方向的夹角。由此可知，随浪方向为０ｏ，迎浪方向为１８０图２坐标系示意图。
．２锚泊系统参数。
表１为导缆孔位置。表２为锚泊系统参数。
表１导缆孔位置。
学术**。ａ）方案５ ｌ系泊动态张力曲线（ｂ）方案５ ｌ系泊动态张力曲线。
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ｄ）方案５ｌｉ系泊动态张力曲线。
ｃ）方案５ｌｉ系泊动态张力曲线。
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ｄ方案５ ｌ系泊动态张力曲线。
图５铜鼓航道方案５各锚缆系泊动态张力曲线。
ｅ）方案５ｌｉ系泊动态张力曲线。
．２．作业工况计算结果。
计算结果可通过不同的有义波高的包络线来反映，如图６所示。此图表示：在不同有义波高、不同方向外载荷作用下，铺管船的锚泊定位能力。
包络线以内的区域表示：铺管船可以克服风浪流联合。
作用所产生的力和力矩而正常工作的海况。
船艏。——一氲演渍联合作用方向。
图６铺管船铜鼓航道可工作海况包络线。
结论。结合航道处环境条件及实际布锚方案，对铺管船锚泊系统进行的计算分析表明：
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１）船舶在航道处施工时，锚泊系统在各种极端载荷综合作用下，可以进行安全作业；动态结果最不稳定的锚泊方案，需要在施工时进行规避。
２）对比实际施工参数，采用耦合分析方法对锚泊系统进行计算的结果偏于安全，计算方法可。
行。３）计算分析结果及不同海况下铺管船安全作业的包络曲线，可供现场施工指挥人员参考，并根据铺管船的实际施工情况，对危险工况进行预先规避调整。
参考文献。１】盛庆武．３０铺管起重船铺管作业锚泊定位系统设计研究［ｊ］船舶与海洋工程罗晓健．浅水起重铺管船定位锚泊系统配置研究［ｊ］中国海洋平台。
３３］肖越，王言英．三维锚泊系统时域计算分析［ｊ］船舶力学海上移动式平台入级与建造规范【ｍ】匕京：人民交通出版社，２０
作者简介。赵开龙男，１９年生，工程师。主要从事海洋结构物强度分析等。秦延龙男，高级工程师。主要从事石油工程结构研究等。
刘振纹男，高级工程师。主要从事岩土工程研究等。
关幼耕男，高级工程师。主要从事海洋结构物焊接技术研究等。
赵海男，工程师。主要从事海洋结构物设计等。
唐。涛男，工程师。主要从事海洋结构物焊接技术研究等。
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