锚泊方式对小型浮船坞横倾角的影响

对于采用锚泊方式泊碇的浮船坞,规范要求在设计阶段对其在抬船作业工况下的横倾角进行校核,使其在规定风压下横倾时甲板边缘不入水,而实际校核浮船坞的横倾角时通常假定浮船坞处于漂浮状态,没有考虑锚泊力的影响,造成校核结果存在偏差。对此,通过分析锚泊方式对浮船坞横倾角的影响机理,得出兜底式锚泊会加大横倾角,分散式锚泊会减小横倾角的结论,并推导锚泊方式下的浮船坞横倾角计算公式。以某小型浮船坞为例,就锚泊系统选型和锚泊力等因素对其横倾角的影响进行全面分析,供同类型浮船坞的设计参考。

基于COMPASS iStability的浮船坞稳性计算

为比对分段建模与整体建模工作量及稳性计算结果,选取某浮船坞,采用命令流方法,对坞墙无开口,做5分段建模和整体建模稳性计算,对坞墙有开口,做7分段建模和借助体过渡整体建模稳性计算,结果表明,无论坞墙有无开口,整体建模比分段建模节省约一半工作量,两种建模方式稳性计算精度相同,建模过程表明,命令流方法整体建模计算稳性,高效快捷。

难浮煤−极性捕收剂相互作用研究新视角:分子对接与诱导契合效应

研究煤泥与浮选药剂间的相互作用将是浮选过程强化的热点和难点,针对难浮煤表面强亲水的化学结构特性,将生物医药领域诱导契合效应引入到难浮煤−极性捕收剂的相互作用研究中。基于煤样性质检测结果,构建了3D煤分子结构,采用原型分子(Protomol)技术搜索并表示煤分子活性口袋,在活性口袋中搜索极性捕收剂与难浮煤的分子对接最优构象,根据极性药剂与煤分子相互作用最优构象的结合能大小,分析分子对接和诱导契合效应研究结果与浮选结果之间的对应性关系。结果表明分子对接结果与难浮煤可燃体回收率均呈现出十二醇<十二醛<十二酸甲酯的规律,浮选可燃体回收率与分子对接结合能绝对值、煤分子诱导契合效应呈现明显的正相关关系,揭示了分子对接对浮选药剂筛选的指导作用。根据分子对接构型可知结合能存在差异性归因于π-CH作用和空间位阻作用的不同。进而将药剂分子的三维空间进行固定,采用分子力学模拟对三种极型捕收剂与煤分子间“诱导契合效应”进行探索,发现十二酸甲酯与煤分子活性区域能够产生更大的相互作用,煤分子活性区域对十二酸甲酯的诱导效应、包裹性更强,因而在浮选过程中效果更好。采用分子对接和诱导契合效应研究煤分子与药剂相互作用,可为浮选捕收剂的快速筛选提供技术途径和科学指导。

基于SESAM的举力6000 t浮船坞有限元分析

随着航运业的发展,浮船坞作为海上移动平台对船舶修建维护具有广泛的应用前景。为了满足市场需求,对原浮船坞增设艏艉压载舱、首部延伸平台和局部坞墙等结构,用以增加本坞的设计举力、作业面积等。由于该船坞艏艉外飘部分以及与外飘相连部分是结构强度的薄弱区,为了确保浮船坞在使用作业工况下的结构强度,对坞体结构进行了三维有限元强度计算,分析了坞体结构的应力分布。结果表明,改装后的浮船坞两次进坞工况和5000 t浮船坞本身受坞墩压力工况的最大结构应力均小于钢板屈服应力,且安全系数分别为1.68、1.72和2.48,均满足强度要求。同时还提出了作业中可适当加密布墩等实际施工措施,来保障作业的安全性与可靠性,旨在为后续我国浮船坞的大型化设计与校核提供参考。

大型集装箱船燃料舱环段横向浮船坞过驳方案

结合浮船坞和某大型集装箱船燃料舱环段的各项参数,对大型集装箱船燃料舱环段横向过驳至浮船坞的方案进行研究。采用NAPA软件对船舶燃料舱环段横向过驳的浮船坞进行压载水配载,得到合理的横向过驳配载方案;采用PATRAN软件对船舶燃料舱环段横向过驳过程中的3个典型工况(搁置、过驳和落墩)进行有限元分析,验证该横向过驳方案的可行性。结果表明,大型集装箱船燃料舱环段和浮船坞模型在结构强度方面满足衡准要求,且舱段变形在合理范围内,说明该燃料舱环段横向过驳浮船坞方案是可行的。

基于船舶横向进坞的新型浮船坞设计

常规浮船坞一般为固定坞墙设计型式,在码头以沉浮方式实现船舶进坞。针对该现状,设计一种基于船舶横向进坞的新型浮船坞。提出新型浮船坞整体设计方案、活动坞墙设计方案和浮箱甲板轨道、轨道连接梁与刚性系泊装置的设计方案。经实际操作验证,新型浮船坞设计有效可行,可为后续国内浮船坞设计提供参考,为浮船坞的船舶进坞方式设计开阔思路。

大连湾海底隧道沉管预制干坞坞口设计与应用

大连湾海底隧道采用沉管法建设,由固定干坞承担18节沉管预制。坞口作为干坞与大海之间的屏障,在挡水防浪保障坞内安全方面至关重要,在安全、经济的前提下尚需兼顾施工便捷和使用方便。在总结国内外典型沉管预制场坞口形式的基础上,采用固定干坞法、重力式坞口、大沉箱浮坞门方案,坞口采用帷幕灌浆+止水带+钢闸门+混凝土结构止水体系,设有消能式自流灌水坞门墩结构,浮坞门沉箱采用原位现浇方案,可为类似工程提供参考。

漂浮式海上风电装备码头总装工艺技术

码头总装是漂浮式海上风电装备建造的关键技术之一,漂浮式海上风电装备体积大、重量重、构件多,总装难度大.为解决这一难题,以“扶摇号”漂浮式海上风电装备为研究对象,创新性地提出在码头完成平台风机总装、整体拖航至风场位置的方案,解决了漂浮式海上风电平台现场安装风机稳性较差的安全性问题.在建造过程中通过方案分析、工艺改进等系统性开展了基于漂浮式基础的塔筒安装定位技术、机舱吊装技术与叶片安装技术研究,最终形成了一套切实可行的总装技术方案,为漂浮式海上风电产业的发展提供助力.

FPSO坞内轮机工程施工要点分析

浮式生产储油船(FPSO)部分施工作业需进坞完成。由于各专业在坞内的施工工程繁杂且集中,在规定坞期内完成高精度、高强度的FPSO工程施工作业,相关生产计划制定及方案实施执行就显得尤为重要。文章通过分析某FPSO项目轮机坞内工程SLWR管及下吸入口定位安装试压施工难点和相关作业策划实施,对同类型项目坞内轮机工程施工进行了探讨,并对具体施工关键要点提出了针对性建议。

西堠门公铁两用大桥主桥主墩基础施工关键技术

甬舟铁路西堠门公铁两用大桥主桥为主跨1488 m的斜拉-悬索协作体系桥,公铁平层布置。5号主墩采用18根∅6.3 m超大直径钻孔桩基础,4号主墩采用双壁圆筒形嵌入式设置沉井基础(外径58 m、高37 m)。结合桥位处复杂海洋环境和主体结构特点,5号主墩基础采用导管架式深水栈桥+自浮式钢桁架钻孔平台方案施工,4号主墩基础采用板凳式栈桥+设置沉井方案施工。5号主墩超大直径钻孔桩施工时,设置深水栈桥(采用整体式导管架法建设),自浮式钢桁架钻孔平台(由钢桁架及钢锚桩组成)在船坞整体制造;浮运到桥位后,钻孔桩采用旋挖钻机分级成孔、全回转钻机全断面一次成孔,水下桩基混凝土采用双导管法灌注,解决了深水、浪涌及硬质裸岩下超大直径桩施工难题。4号主墩钢沉井结构在船坞整体制造,整体浮运到桥位后,首先通过定位系统(共设置12个混凝土重力锚)快速定位,然后对平面位置、高程和垂直度进行精确定位,解决了复杂海况下钢沉井整体浮运、精准定位及下沉着床难题。

极端海况下系泊浮船坞动力响应研究

以某大型浮船坞为研究对象,对极端海况下系泊浮船坞的动力响应进行分析。通过将绕射辐射单元与莫里森单元相结合建立浮船坞-系泊系统耦合动力计算模型,基于水动力分析软件Aqwa模拟在极端海况下系泊浮船坞的运动,综合考虑风载荷、流载荷及随机波浪载荷的共同影响,计算在不同入射角的波浪作用下系泊浮船坞的六自由度运动响应幅值算子(RAOs)和动力响应,并分析水深和吃水等环境因素对浮船坞的运动和动力响应、系泊链的应力的影响规律。研究表明:浮船坞纵、横荡及横摇对波浪频率有更敏感的响应;在不同吃水深度、不同波浪方向下浮船坞六自由度的RAOs具有高度一致;随着水深的增加,浮船坞运动时域的纵荡、垂荡、纵摇、首摇振动周期越长,振动频率越低。

新型下水方式下支撑系统的数值仿真模拟

本文以汽车运输船(Pure Car and Truck Carrier,PCTC)为研究对象,提出了一种新型的下水方式。在下水的过程中,浮船坞与PCTC存在的变形是不可协调的。通过2种船型之间的支撑系统,采用一种有限元数值模拟的方法,运用试验所测数据,使用有限元软件Abaqus中定义仅受压的弹簧单元,对比弹簧单元与实体单元对结构响应的影响,用弹簧等效替代垫木,为后续的强度分析提供便利,将复杂的动力学问题转化为较为简单的静力学问题。

V形浮体码头系泊方案研究

为评估V形浮体在风、浪、流等环境因素影响下的安全性,实现V形浮体的安全系泊,参照OCIMF常规船型码头系泊基本原则设计了两种不同的系泊方案,分别是利用码头的两垂直边进行系泊和V形浮体一侧片体与码头平直边进行系泊.基于三维势流理论,应用AQWA软件对该V形浮体进行频域水动力性能分析,通过时域耦合仿真计算得到其六自由度运动响应、系泊缆绳张力和护舷压力,并对不同角度环境荷载下的系泊系统进行安全校核.通过对比发现,利用V形浮体一侧片体与码头平直边进行系泊优于利用码头两垂直边进行系泊.分析了排水量、缆绳规格对系泊系统的影响,为提升系泊系统的安全性,可采取适当减小排水量、将尼龙缆绳改为迪尼玛缆绳等措施.

基于分子对接技术的难浮煤浮选捕收剂虚拟筛选研究

设计和优化高效绿色浮选捕收剂是浮选过程强化的热点和难点,针对难浮煤表面存在众多含氧位点的化学结构特性,将生物医药领域分子对接技术引入到难浮煤浮选捕收剂的虚拟筛选中,探究了多种捕收剂与难浮煤的分子对接结果,分析了分子对接结果与浮选结果之间的对应性关系,揭示了分子对接对浮选捕收剂筛选的指导作用。结果发现多种捕收剂与难浮煤分子以及煤中1、6、7、8号含氧活性位点的分子对接规律相同,整体对接与局部对接的结合能相互验证,均呈现出十二烷<十二醇<十二醛<十二酸甲酯<油酸的规律,并且均表明十二烷、十二醇、十二醛、十二酸甲酯和油酸与难浮煤分子的最优对接位点分别为碳氢结构、1号羧基、6号羟基、6号羟基和6号羟基,根据分子对接构型可知结合能存在差异性归因于氢键作用、疏水键合作用和空间位阻作用的不同。难浮煤可燃体回收率呈现出十二烷<十二醇<十二醛<十二酸甲酯<油酸的规律,浮选试验结果规律与捕收剂在煤分子整体以及1、6、7、8号含氧活性位点上的结合能规律相一致,即结合能绝对值大的捕收剂对应的浮选可燃体回收率更高,可燃体回收率与结合能绝对值呈现明显的正相关关系。研究结果表明通过分子对接可以预测捕收剂对难浮煤的浮选规律,还可以预测捕收剂在难浮煤分子上的作用位点,将生物医药领域的分子对接技术应用于浮选捕收剂领域,可为浮选捕收剂的快速筛选提供技术途径和科学指导,对环保型靶向浮选捕收剂的开发设计具有重要意义。

带卸荷板的整体式闸室结构抗浮稳定性研究

带卸荷板的整体式闸室作为一种新型水工结构,其检修期抗浮稳定性是结构设计的关键问题。依托工程实例,基于加载系数法,建立不带卸荷板的整体式闸室结构抗浮稳定性数值分析模型,与依据规范计算的结果进行对比,验证其可靠性;将该方法用于带卸荷板的整体式闸室结构抗浮稳定性分析,结果表明卸荷板设置在墙后排水管安装高程附近对提高结构抗浮稳定性有显著效果;根据分析结果,提出了适用于该结构的抗浮稳定安全系数计算方法,并论证了方法的可行性。

浮船坞坐底接船下水强度研究

平地造船模式节约土地资源、成本低、效率高,是对船舶与海洋工程建造的一次重大变革。文章讨论的平地造船下水方式为浮船坞坐底接船下水,叙述了浮船坞坐底接船下水的基本方法和原理,运用有限元模型,分析了浮船坞的强度问题。

浮船坞主压载泵改装恢复调载功能实例

“调载功能”是浮船坞上主压载泵的最重要功能,通过其向压载水舱泵入或排出压载水,以此调节浮船坞在水上的浮态,便于承载待修船舶,实现生产。该文针对某大型浮船坞一压载泵运行中经常损坏的问题,阐述改装潜水轴流泵型式过程及工艺控制要点,恢复了该台主压载泵调载功能的技术实现途径。该文介绍的改装案例,是在浮船坞正常生产期间的坞期内实施,采用了部分新工艺、新材料,实现了不停产改装、一次试车成功。改装后的泵单元现已安全运行2年,可为今后同类场所下相同型式泵的修理和改造提供借鉴。

浮船坞内船底超高压水除锈技术研究与应用

针对船舶干式喷砂及水雾喷砂技术工艺在施工过程中存在的弊端,文章以浮船坞内船底除锈工程为研究对象,开发适用于浮船坞内船底除锈的超高压水技术,设计具有成本、效率、环保优势的坞内船底超高压水除锈装备,实现降本增效的目标,满足公司修船绿色可持续发展的需要。

浮船坞实时配载模型及算法

探讨优化方法在浮船坞浮态实时调节中的应用.结合工程实际问题,依据静力学力平衡原理,以实际工程需要为目标,以各调节水舱实时水位为自变量,建立浮船坞实时配载优化模型.针对该模型,采用惩罚函数法求解,求解过程中运用了Pow e ll直接搜索法和成功-失败法.计算结果表明,算法中搜索起点的改变会对调水方案有所影响,但最优目标值非常接近.同时,该方法简便可行,可显著提高工作效率.特别是,该方法可以方便地考虑潮水水位变化对浮船坞浮态调节的影响,更适于实际应用.

三十万吨级浮船坞坞体结构有限元强度计算

三十万吨级浮船坞是由原十七万吨级浮船坞通过加宽16m(浮箱长度不变)改建而成的一艘升举能力为60 000t的浮船坞。该浮船坞各段浮箱间的连接结构是结构强度的薄弱区域。为了确保浮船坞在设计使用作业工况下的结构强度,对坞体结构在两种典型载荷工况下进行了整体三维有限元强度计算和规范要求的横向强度计算,得到了坞体结构的变形和应力分布。计算表明,浮船坞结构强度满足要求。论文通过自编程序实现了有限元总强度剪力和弯矩载荷调整技术,并成功地应用于整个坞体的总强度分析。