矿砂运输船矿砂液化监测系统故障模式及其影响

采用故障模式影响与危害度分析(Failure Mode Effect and Criticality Analysis,FMECA)方法对某矿砂运输船矿砂液化监测系统各部件的故障模式及其影响进行分析。通过对该系统作简要介绍和FMECA研究,发现其薄弱环节,确定危害度最高的故障模式和故障模式检测方法,改进相应的设计并提出相应的应对措施。分析结果表明,所设计的矿物运输船矿砂液化监测系统在发生故障时,不会对船舶和船员造成损伤。

矿砂运输船矿物液化监测系统设计

风浪中矿砂运输船剧烈摇荡易导致舱内易液化矿物发生液化。液化后的矿物易产生流动,导致偏载现象,严重危害船舶航行安全。为监测与预报矿砂运输船矿物状态,防止矿砂运输途中发生重特大交通事故,本文在分析矿物液化机理与影响因素的基础上,设计了矿物液化监测系统总体与软件架构,并进行了实船试验验证,试验结果证明了系统的有效性。

矿砂运输船货物液化对船舶稳性的影响及对策

在矿砂运输船航行过程中,受主机振动和波浪中船体运动的影响,其载运的镍矿砂等易流态化货物会出现液化现象,导致船舶的稳性变差,严重时会导致船舶倾覆。对此,在查阅相关资料的基础上,以一艘57500载重吨镍矿散货船为例,采用规范给出的计算方法对货物液化情况下的船舶稳性进行分析,并通过在货舱区设置双壳找到满足稳性和强度要求的镍矿最优装载方法。通过分析可知:当镍矿为全流态化时,可采用隔舱装载方式,并尽可能地提高装载率,以减小自由液面;当镍矿为非完全流态化时,可在舱室靠近两舷位置处设置隔板,以满足稳性和结构强度的要求。此外,分别针对矿砂运输船的设计和矿砂液化之后船舶可采取的应急响应措施提出建议。

液化镍矿砂晃荡与船舶运动的耦合影响

为研究矿砂运输船上货物的液化流动机理及该类型船的倾覆机理,以某镍矿砂运输船为研究对象,对液化镍矿砂晃荡与船舶运动的耦合影响进行研究。对均舱装载下船模的运动响应进行试验研究后发现,液化镍矿砂的晃荡移动会引发货物偏载和航舶横倾累积,最终导致船舶倾覆沉没;而通过添加纵舱壁可以避免这一现象发生。液化镍矿砂会对船舶运动响应产生类似"减摇水舱"的耦合影响。作为比较,对隔舱装载工况进行试验研究,发现在隔舱装载工况中没有明显的货物偏载和船舶横倾现象。该试验说明,隔舱装载会大大减小横摇运动幅值及因偏载产生的横倾角,加大船舶进水角裕度,有利于船舶在海上安全航行。