锚设备

青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学概述青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学锚地海港中的锚地分为港外锚地和港内锚地。港外锚地设在港外，供船舶在进港前停泊等待引航或接受海关、边防检查以及检疫等用港内锚地一般设在有掩护的水域，主要供船舶等候靠泊码头或进行水上过驳作业用。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学锚设备一、锚设备的组成，基本要求及类型锚设备是船舶在水域中抛锚停泊、起锚所使用的机械设备，用来帮助船舶安全迅速地靠离码头。1、锚设备的组成和布置锚设备的主要组成部分有锚、锚链，锚链筒，掣链器，弃链器、锚机、锚链管、锚链舱等。通常主锚位于船首的两侧舷，因从船首抛锚停泊时，船体所受的风力、水流作用力最小。锚设备的布置应注意，锚链筒，锚链舱和锚机(或铰盘)相互位置要适当，操作要方便；应保证掣链器的位置恰当，为减少锚链工作长度，固紧锚链用的掣链器应尽可能靠近锚链筒，锚链管应安置在锚链舱中央，可略有倾斜，锚设备应与系缆和拖曳设备配合。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学船首朝向海流的海流力青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学2、锚的类型和特点船舶主锚分有杆锚和无杆锚两种基本型式。有杆锚也称海军锚。锚柄上有一根横向锚杆。它与锚柄和锚爪构成的平面相垂直。锚杆上部具有弯头，以便在不使用时将锚杆收起.抛锚时，锚冠先着地，然后锚柄倾斜，锚杆横卧水底，必有一个锚爪处于有利于啮入地面的位置。拉动锚链，一个锚爪就抓入土中，直至锚柄触及地面为止。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学收藏状态使用状态青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学有杆锚具有大的抓力—锚重比，约为4—8，最高可达12～15，且能稳固地抓住泥土。有杆锚不足之处是抛锚、起锚操作以及在航行期间的收藏和紧固工作不甚方便，突出在地面上的锚爪有与锚链纠缠在一起的可能，而在浅水区则有钩破从旁驶过船舶船底的危险。有杆锚目前在大船上已不用作主锚。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学•霍尔锚是应用最广的一种无杆转爪锚，锚爪和锚冠的主要部分铸成一体。锚柄单独锻成。锚柄从底部插入锚冠的中心孔中。锚柄底部具有销轴，两侧用挡销加以阻挡。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学霍尔锚的主要特点是锚爪能向锚柄两侧转动，称转爪锚。这种锚的两个锚爪能同时抓入土中。霍尔锚起锚和抛锚工作方便，不用时可直接妥贴地收藏至锚链孔中。锚爪不会与锚链纠缠，并且不会给其它过往船舶造成危险。霍尔锚的抓力—锚重比约为3—4。斯贝克锚是霍尔锚的改良型，主要特点是锚冠处装有锚冠板，转爪重心接近锚冠。自锚冠板沿锚腕至锚爪处设加强筋，能使锚尖极易转向地面，锚啮土状态的稳定性较好。这种锚受力时，应力分布均匀，可减少断裂危险，加强筋还能使转爪和船壳扳易于紧贴。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学大抓力锚实质上是一种有杆的转爪锚。由于锚爪的啮土面积大，抓持底质深，因此抓力—锚重比大(大于海军锚)。它具有固定的稳定横杆，锚链拉力方向改变时对底质的破坏较少。在这方面，它优于无杆锚。大抓力锚的锚爪面积大，一般只适用于在沙质或松软底质区域航行的船舶。在坚硬底质区域航行的船舶不宜采用。常用的大抓力锚有丹福斯锚和马特洛索夫锚(马氏锚)。丹福斯锚的稳定横杆布置在锚冠上，锚抓持底质深，抓力—锚重比可达海军锚的3倍。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学铸造的马氏锚青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学马氏锚的特点是稳定横杆位于锚爪中部的两侧。锚柄底端的锚爪具有凹入的弧形，以减少锚爪和锚柄被土石扎住的可能性。马氏锚有焊接的和铸造的两种。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学特种锚是一些具有特殊用途的锚，其形状与普通锚不同。例如破冰船上用的冰锚，浮筒的永久系泊锚，深水锚和菌形锚等。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学阅读材料青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学CMIC新型三角大抓力锚一、开发背景随着海洋工程的发展出现了很多新型工程船舶和海洋结构物。比如海底铺缆（管）船、起重船、挖泥船、石油钻井平台和采油平台等，上述传统意义上的锚已完全不能适应这些海上浮体的系泊需要。而新型的、稳定的和抓力强大的锚逐渐产生并发展运用以适应各种海上工程环境下系泊船和海洋结构物的要求。一种名叫“尾鳍”（Flipperdeltaanchor）的三角锚为适应这一需要，于20世纪70年代中期由荷兰人开发研制成功。目前已被海上工程船舶和石油平台广泛采用。但该锚的铸钢制造工艺复杂，造价较高。重庆鹏祥船舶工业有限公司和重庆交通学院船舶系泊设备课题组合作在上述“尾鳍”锚的基础上经过6年多的探索改进，成功开发出成本更低，结构更优、制造更简单的CMIC三角大抓力锚。目前CMIC锚已经重庆鹏祥船舶工业有限公司向日本、东南亚等地大量出口。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学二、结构特点目前使用的锚已有几十种之多，但无论何种型式的锚，其抓力越大、抓土效率越高（锚从入水到抓土达到稳定的时间越短，则称其抓土效率越高）、稳定性和安全可靠性越高，则锚的性能就越好，CMIC三角大抓力锚正是为了达到上述优越的性能而从结构上优化设计出的。传统意义上的锚多为铸钢锚，而本锚一改传统思维，其锚爪采用焊接结构形式，其最大的特点不仅在于便于制造，而更可以通过比铸造灵活的焊接结构，实现很多铸钢锚无法满足的功能设计。首先为实现锚在各种工况、海况下的稳定性，特别设计了4个稳定鳍，它能使本锚在动荡不定、起幅不定的海床上使锚爪始终处于最佳位置，牢牢抓住海底，即使在软土中也能产生大抓力。其次开放式的锚头结构和锚爪上留出的大孔使得本锚在运动中遇到障碍时可以使障碍物顺利穿过而避免锚产生跳跃式行进，使锚爪很快进入抓土状态。而传统的铸钢锚由于是实心结构，往往会产生跳跃行进现象而使得抓土效率降低。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学为使锚爪转动自如，精心安排了锚爪绞节点的位置，再配合大面积的侧翼板使得锚爪更容易抓开而尽快与锚杆形成一定的角度，这同样也起到了提高抓土效率的作用。锚杆、锚爪、侧翼板和平衡鳍的入土方向均设计成尖角型式，以提高锚抓土的深度从而达到产生更大抓力的作用。传统普通锚为提高稳定性而加横杆，但这种横杆往往会撞击船体发生渗漏，而且易于折弯甚至断裂，与锚相连的浮标坠线（浮标用于标识锚的位置）更易由于浮标四处漂浮而缠绕在锚上影响锚的使用，而本锚取消了这种横杆，通过采用优良框架结构，不但获得了较高的结构强度，并且使操作锚更安全可靠。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学三、性能与结构相适应，该锚具有抓力大、抓土效率高、稳定性和安全性好等特点。它的抓力有多大呢？这跟锚在何种海床中有很大关系。普通锚即使在沙土中抓力能达到其重量的35倍，但在“软”泥土中只能达到两倍的话，这样的锚其抓力仍然被视为很低。而CMIC三角大抓力锚却设计成在最弱的土中获得最佳抓力，因而从CMIC三角大抓力锚的拉力负荷，你便可知道它在“软”土中的实际抓力。尽管CMIC三角大抓力锚已证明具有其自身重量30倍的拉力负荷能，但在选择锚的重量时，在世界范围内我们推荐锚的重量为所要求的最大抓力负荷的10%。本锚的另外一个特点是可以有三种角度使用，即可根据不同海床土质条件变换锚爪与锚杆之间的角度，以达到在不同土质上的最佳使用效果。锚爪和锚杆最常用的角度是36°，这可以在世界范围内80%的海底土质条件下使用。然而对于非常软的土质和泥土，锚爪角度可以通过割下侧翼板上预先标识好的一部分，使其变成50°，从而获得在这种海床上最大的抓力，所割下的一块侧翼板需点焊在侧翼主板上以便以后需要时又装焊回原位置。对于非常硬的土如岩石，水泥化的沙土等又需要将锚爪和锚杆之间的角度减少至28°以便在锚爪尖获得较高的渗透力，从而达到在这种土质下最大的抓力。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学四、海上抓力试验结果及分析现代的研究表明任何锚要称得上是大抓力锚，无论设计证明有多优越，结构有多么强，都必须通过海上抓力试验来验证其至少在3种海底土质条件下的抓力能达到或超过同一重量普通锚的两倍。CMIC三角大抓力锚正是通过了海上抓力试验的验证，被国际权威的英国劳氏船级社和美国ABS船级社认定为新一代大抓力锚。CMIC三角大抓力锚的抓力无论在哪种情况下均超过了普通锚抓力的两倍。试验成功地证明了CMIC三角锚是大抓力锚。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学五、应用前景CMIC三角大抓力锚的性能比传统的普通锚有了较大的改进，因而其应用前景十分广泛。首先在诸如挖泥船、起重船这类工程船舶上，由于其作业时外力较大，使其位移相应较大，因此选择CMIC三角大抓力锚能使这些船使用较小的锚就可获得较大的抓力而稳定船舶。其次CMIC三角大抓力锚应用在大型石油钻井平台的系泊定位上更是传统的普通锚所无法比拟的，由于它的大抓力和稳定性好，使得象海深石油钻井平台这样的超大型海上设施变得安全可靠，可广泛地被各种石油钻井平台所采用，可以预见CMIC三角大抓力锚在人类未来的海洋活动中将发挥越来越重要的作用。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学3、锚链锚链是联接锚和船体的链索。锚泊时，锚链将锚的抓力传递到船体上。用来起锚和回收锚。目前中小型船舶还有采用钢索和麻索作锚链的，但是大多数船舶的主锚链都采用链环锚链。它由许多铸造，锻焊或电焊制成的单独链环连接而成。根据链环中有无横档，锚链分为有档锚链和无档锚链两种。在链径相同时，有档锚链的强度比无档锚链要高20％左右，在船舶上获得了广泛应用。青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学青岛黄海学院《船舶舾装工程》理论教学2019/10/3主讲朱万军船舶舾装工程教学船上至少应储备一个锚卸