半潜船空载半潜作业时初稳性研究

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半潜运输船的船舶特性与造船技术发展趋势

半潜运输船的船舶特性与造船技术发展趋势简介半潜运输船是一种专门用于运输大型沉船、海上钻井平台等大型海洋设施的特种船只。

它通过自身的潜沉功能，可以将装载物品进行沉水操作，使其能够安全地穿过狭窄的水道或者进入浅水区域。

在海洋工程领域，半潜运输船发挥着极其重要的角色。

本文将重点探讨半潜运输船的船舶特性以及其造船技术发展趋势。

1. 半潜运输船的船舶特性1.1 大载荷能力：半潜运输船通常具有很大的载荷能力，能够运输重型海洋设施。

其大的载荷能力使得它成为装载沉船和海上钻井平台的首选船只。

同时，半潜运输船还可以用于运输其他大型设备，比如海底管道等。

1.2 较低的净吃水：半潜运输船具有相对较低的净吃水，使得它能够进入浅水区域，避免了许多传统船只无法抵达的地方。

这对于进行海洋工程项目而言，意义重大。

这也是半潜运输船受欢迎的原因之一。

1.3 自身潜沉功能：半潜运输船采用自身潜沉功能，可以通过改变自身排水量来实现沉水操作。

这使得半潜运输船能够通过具备一定水深的狭窄水道，从而达到运输装载物品的目的。

潜沉功能还能够提供稳定的工作平台，避免倾斜和滚动，确保装载物品的安全。

2. 造船技术发展趋势2.1 结构设计提升：在半潜运输船的造船技术方面，结构设计的提升是一个重要的发展趋势。

为了满足更高的安全性和稳定性需求，造船工程师们正在研究和改进半潜运输船的结构设计。

这包括使用更强大的钢材和先进的连接技术，以提高船体的强度和刚度，从而增加半潜运输船的耐用性和抗风险能力。

2.2 智能船舶技术应用：随着智能技术的快速发展，智能船舶技术的应用也逐渐成为造船技术的发展方向之一。

对于半潜运输船而言，智能技术可以用于提高定位和导航精度，增强安全监控能力，实现船体健康管理等。

通过智能船舶技术的应用，可以提高半潜运输船的操作效率和安全性。

2.3 节能环保技术：随着全球环保问题的日益突出，节能环保技术的应用成为造船技术的重要发展方向之一。

对于半潜运输船而言，减少燃油消耗和减少排放物释放是关键的目标。

半潜船的稳性校核浅析

由于其下潜作业和航行运输都有着自身显著的特点，
每次装载半潜作业都要针对具体货物进行半潜作业稳
在主尺度比、功能要求、结构型式以及设备布置等方性计算。．１半潜船储备浮力比率面都与常规船舶有明显的差异，因而对稳性有特殊要２
装载能力能否顺利实现及下潜作业能否安全开展。
重要指标，通常以最小干舷值为衡量指标。半潜船除了像常规船舶一样在正常航行时要满足
最小干舷的要求外，还要满足下潜作业时储备浮力比
ＳｔａｂｉｌｉｔｙＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｅｍｉ — －ＳｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅＨｅａｖｙＬｉｆｔＶｅｓｓｅｌ
ＸＵＹａｎｇ
（ＧｕａｎｇｚｈｏｕＳａｌｖａｇｅＢｕｒｅａｕＭｉｎｉｓｔｒｙＴｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２６开发和海上工程作业的利器，
（３）半潜船设有数量多、容量大的压载水舱，在
调载过程中必然有一部分压载水舱的水未满，存在大
通常用来运载价值非常昂贵的货物，如大型钻井平台量的自由液面；（４）由于半潜船装载货物的不规则及不确定性，等，其货物价值远超过半潜船自身的价值。另一方面，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｇｌｏｂａｌｅｃｏｎｏｍｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｓｅｍｉ — ｓｕｂｍｅｒｓｉｂｌｅｈｅａｖｙｌｉｆｔｖｅｓｓｅｌ

半潜式钻井辅助平台的稳性研究

半潜式钻井辅助平台的稳性研究摘要：半潜式钻井辅助平台，由浮箱、立柱和甲板箱组成。

海上移动式钻井平台稳性规范要求不同于普通船舶，因其长宽比较小，需要计算横向、纵向稳性，故通过采用固定转轴法和自由扭曲法计算半潜式钻井辅助平台的稳性。

同时，通过建立稳性模型和风力模型，考虑来自任何方向作用于平台的风力，计算各种复杂的工况。

关键词：半潜式；稳性；长宽比；风载荷1 前言在造船技术高速发展的时代，只有与时俱进地学习使用先进的设计工具，才能高效率完成超负荷的设计工作，降低劳动强度、提高设计精度、提高设计水平。

通过学习使用napa软件建模计算，研究海工平台稳性规范要求和装载工况，也是船厂转型升级，提升核心竞争力，承接高附加值船舶订单的重大举措。

2 半潜式钻井辅助平台的技术特点半潜式平台是大部分浮体沉没于水中的一种小水线面的移动式平台，它从坐底式平台演变而来，由平台本体、立柱和浮箱组成，平台上设有吊机设备、器材和生活舱室等，供钻井工作用。

半潜式平台以更大的工作水深、更大的甲板可变载荷、更大的存储能力、简单的外形结构、良好的船体安全性和抗风暴能力及自持能力等优点，已经成为海洋钻井平台的主要发展方向，它已经被许多国家采用，但由于其设计、建造技术密集和资金密集，世界上仅有少数国家设计，比较专业的设计公司主要分布在美国、瑞典、荷兰和挪威。

2.1主要参数总长 101m 作业吃水 13m-18m管架甲板宽 63m 自存吃水 11m船员 170人移航吃水 7.2m2.2技术特点2.2.1在设定的作业环境下具有优良的运动性能：纵横摇小于正负2度，垂荡小于正负1米，漂移小于1/20水深2.2.2生存能力强，具有很强的抗风浪能力，能抵御百年一遇的恶劣海况2.2.3在深远海作业：具有巨大的可变载荷和作业面积2.2.4多用途：钻井平台（钻井、固井、测井、修井、试油）、生产平台等2.2.5作业水深范围广：从几百米到3千米以上半潜平台的最大特点是半潜作业，半潜状态下，将大体积的浮箱潜于水下一定的深度，从而使波浪力大大减小，避开了海面的波浪的作用区，因此比浮船式平台所受的波浪力小。

半潜船风浪中航行安全性评估方法探析

摘要：半潜船在船体结构、船体形状和装卸方式上存在诸多特殊性，在风浪中航行的安全性尤其重要。

本文分别从船舶在波浪中的稳性理论、大幅横摇运动计算、倾覆概率预报、安全性模糊评价四方面归纳、分析了半潜船航行安全性研究的方法，为进一步深入研究和制定半潜船稳性规范提供借鉴。

关键词：半潜船波浪中稳性倾覆概率预报模糊评价半潜船（semi-submersible ship）也常常被称之为“浮装”船或“浮装浮卸”船，这种船的明显特点是在船首领航员舱和机舱（上层建筑）之间设有既长又低且承重能力强、平展的甲板，并设有大容量的压载水舱。

压载水舱充水后，可以使船舶主甲板沉入水面之下，以便于石油钻井平台、其他船舶或其他运输对象漂浮移动到半潜船的甲板上方。

排除船舱内的压载水，使船浮起，甲板露出水面，经过固定绑扎所装运的特重大件后即可航行运输。

船舶载货后，一般重心较高、稳性较差，需对稳性进行准确核算。

航行于海上的半潜船由于受风浪影响，稳性会比静水航行状态降低，易产生较大的横摇，这对半潜船航行安全以及所载运特重大件的绑扎加固产生重大影响，因此研究半潜船在风浪中航行的安全性有着重要的现实意义。

然而，由于半潜船风浪中航行安全性涉及环境条件、船舶技术条件和操作要素等许多要素，故而这方面的研究相当复杂。

至今还没有形成一个能够综合考虑船型特点、环境条件和倾覆机理等相关因素的理论上成熟的稳性衡准规范。

基于此，下文试图归纳、分析、探索半潜船风浪中航行安全性评估方法。

波浪中的稳性船舶稳性主要是指船舶在静水中的稳性，波浪的影响只是间接地考虑，并基于这种考虑而提高对船舶在静水中的稳性要求。

但是，很多船舶倾覆事故的记录分析表明：在随浪或尾斜浪中，船舶受到不大的风有时也会发生倾覆。

这一现象对于受风面积很大的半潜船而言特别重要，它涉及到船舶在波浪中的运动和安全性问题。

船舶作为一个刚体在波浪中受到扰动后，将产生六个自由度的摇荡运动。

影响给定装载情况下的船舶gz曲线形状的主要因素是船舶在波浪中的垂荡运动。

浅谈半潜船完整稳性标准

（ＣＯＳＣＯＳＨＩＰＰＩＮＧＣＯ．，ＬＴＤＴｅｃｈｎｉｃａｌｃｅｎｔｅｒ，ＧｕａｎｇＺｈｏｕ５１０６２３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｉｂｌｅｈｅａｖｙｌｉｆｔｖｅｓｓｅｌａｓｔｈｅｈｅａｖｙｌｉｆｔｔｙｐｅｔｏｃｈｅｃｋｉｔｓ
舱，它和自航甲板运输船不同的是其船体主要由几十
半潜船作为特种重件运输船，无论在浮装浮卸货
个压载水舱组成，并且能下潜至水线面以下。半潜船物过程中还是在运输过程中都对其完整稳性有很高的通常型深较小，有宽敞平坦的甲板，因而有较大的Ｂ／Ｄ要求。然而也正是由于半潜船的特殊性和高风险性，比值，这也导致半潜船最大复原力臂对应角比其它船之前并没有完整的和有针对性的规范来规定半潜船在各种作业状态时所遵循的标准，近些年各大船级礼和型要小。
（１）滑轨方式：货物通过滑轨从码头滑至船的甲
不同，本文针对不同规范的规定进行比较，以中远航
运所属的半潜船运输实例说明半潜船的完整稳性的关
键参数校核方法。
板上，在这个过程中船的压载水系统用来抵消货物在移动过程中船舶所产生的横倾力矩，同时压载水系统２有关规范对半潜船完整稳性的要求及分析还可以调节船的吃水来抵消潮差的影响；（２）滚装方式：通过货物自身的轮子或者托车将货物滚装上船；

船舶稳性的研究与应用论文正文

船舶稳性的研究与应用[摘要] 本文通过对船舶稳性定义的解读、通过对简单模型的模拟分析，从科普层面深入解读了稳性的产生机制及其影响因素；通过对船舶行业几百年来的理论研究的梳理、总结，通过对完整稳性与破舱稳性研究的专项论述，从理论层面上深入解读了稳性的各种产生机制及其影响因素；通过对目前国内外相关学者或船舶行业从业人员对船舶稳性认识的误区的概述、整理，从实际运用层面对理论进行验证与修正、对稳性影响因素的认识进行验证与修正；通过对船舶完整稳性与适度稳性的保证的改善措施的研究、总结，从船舶技术条件（理论、设计）方面和操作要素方面（实际操作）对船舶稳性与安全航行方面提供较为成熟的依据。

[关键词] 稳性完整稳性破舱稳性倾覆机理Research and application of ship stability[Abstract] This paper through analysis of simple model, through the interpretation of ship stability definition, from the popular science level of in-depth interpretation of the factors of production mechanism and its influencing stability; the ship industry for hundreds of years the sort of theoretical research, summary, the intact stability and damage stability research of special discusses, theoretically analyzes various stability factors generating mechanism and its influence; through an overview of misunderstanding, both at home and abroad scholars or ship industry practitioners on the stability of ships know finishing, from the actual application level verification and correction, the theory is to test and verify the stability influence factors through research, understanding; on the ship intact stability and stability to ensure appropriate improvement measures are summarized, from the ship technical condition (theory, design) aspects and operating factors (practice) provide a more mature according to the ship's stability and safety of navigation.[Key words] Stability The intact stability Damaged stability Overturning mechanism目录引言 (1)第一章船舶稳性的定义及分析 (2)1.1船舶稳性的定义 (2)1.2 船舶稳性的分析 (2)1.2.1 砖块模型 (2)1.2.2 简单船舶模型 (3)第二章船舶稳性的重要研究理论 (6)2.1. 船舶完整稳性的研究 (6)2.1.1 船舶在恶劣海况中倾覆的主要模式 (6)2.1.2 船舶完整稳性的数值模拟技术 (8)2.2破舱稳性研究 (9)2.2.1 模型试验 (9)2.2.2 数值模拟技术 (9)第三章船舶稳性认识上的误区 (11)3.1 对GM认识的误区 (11)3.2 对临界稳性高度值认识的误区 (13)3.3 对横摇周期认识的误区 (13)第四章船舶稳性的改善措施 (14)4.1 船舶完整稳性的改善措施 (14)4.1.1 初稳性高度 (14)4.1.2 关于稳性衡准数 (15)4.1.3 增加船宽 (15)4.1.4 降低重心高度 (16)4.1.5 增大进水角 (16)4.2 实际操作中保证船舶适度稳性的措施 (16)4.2.1 了解船舶状况及航线情况 (16)4.2.2 合理配载 (17)4.2.3 合理调整船舶稳性 (17)4.2.4 货物紧密堆垛，防止大风浪航行中移位 (17)4.2.5 合理平舱 (17)4.2.6 尽量减小自由液面影响 (17)4.2.7 消除船舶初始横倾 (18)4.2.8 航行中做好货物检查和加固 (18)4.2.9 改变船舶与波浪的相对位置 (18)结论 (19)致谢语 (20)参考文献 (21)引言稳性是确保船舶及各种海上浮体安全航行及作业的主要性能指标之一。

半潜式运输船的航行稳定性分析与仿真模拟

半潜式运输船的航行稳定性分析与仿真模拟半潜式运输船作为一种特殊类型的船舶，在海洋工程和海上构筑物运输领域具有重要的作用。

它能够通过淹没部分吊装海上结构物，从而实现较大的吨位和结构物的移动。

为了确保半潜式运输船的安全和稳定，航行稳定性的分析与仿真模拟变得至关重要。

航行稳定性分析是评估船舶在不同海况下的稳定性，并确定安全运行的关键要素。

首先，我们需要考虑半潜式运输船的几何特征，包括主体结构的尺寸和重力分布。

这些参数将直接影响船舶在不同载重条件下的浮力和稳定性。

同时，也要考虑运输船上任何额外的装备和载荷，如起重机、油罐等，以便全面分析船舶的稳定性。

另外，航行稳定性分析还要考虑到海况条件，包括风力、波浪和潮汐等因素。

这些外部力量会对船舶产生影响，并可能导致船体产生倾斜、滚动和航行不稳定。

因此，在进行航行稳定性分析时，需要模拟和计算这些海况因素的影响，以便评估航行过程中可能遇到的困难和安全风险。

为了更准确地评估半潜式运输船的航行稳定性，仿真模拟是一种有效的工具。

通过建立数学模型和运用计算机软件，可以模拟船舶在各种情况下的运动和行为。

这样的仿真模拟可以帮助船舶设计师和工程师更全面地了解船舶的稳定性，并根据需要进行必要的设计和改进。

在仿真模拟中，可以考虑不同的运输模式和载荷状态，如半潜状态、吊装状态和运载状态等，来评估船舶的稳定性。

通过引入不同的风力、浪高和潮汐等海况条件，可以模拟出不同的航行环境，并分析船舶在这些环境下的响应和行为。

同时，还可以结合船舶的动力学特性和控制系统，来模拟船舶在不同操作条件下的航行表现。

除了航行稳定性分析外，还可以利用仿真模拟来评估和优化半潜式运输船的操纵性能。

通过模拟操纵系统的操作和响应，可以确定最佳的操纵策略和参数设置，以便更好地控制船舶的运动和姿态。

总之，半潜式运输船的航行稳定性分析与仿真模拟是确保船舶安全和稳定的重要手段。

通过考虑船舶的几何特征、海况条件和操纵性能等方面的因素，可以更准确地评估航行过程中可能遇到的风险，并提前采取相应的措施。

半潜式修井平台的船体稳定性分析与优化

半潜式修井平台的船体稳定性分析与优化引言：半潜式修井平台是一种用于海洋油气勘探与开发的特殊船舶，具有在海上进行最大水深修井作业的能力。

为保障平台的安全运行，船体稳定性是至关重要的因素之一。

本文将对半潜式修井平台的船体稳定性进行分析与优化，以确保平台在各种复杂海洋环境下的稳定运行。

一、平台结构及运行原理半潜式修井平台由悬挂于船体上方的平台、具有浮船功能的主体船体及用于升降平台的升降系统组成。

在作业时，通过调节升降系统的升降速度和水深，可以控制平台的浮沉状态，以适应不同水深条件下的修井作业。

二、船体稳定性分析船体稳定性是指船舶在各种力的作用下保持平衡的能力。

在半潜式修井平台中，主要有以下几种力对船体产生影响：重力、浮力、风力、浪力和修井操作力。

1. 重力与浮力分析由于船体是由钢材构成的，其重力较大。

而平台在水中则会受到浮力的作用，浮力的大小取决于平台的形状、尺寸、浸没深度等因素。

通过计算平台与船体的重力与浮力之差，可以判断平台的浮沉状态，并帮助调整平台的运行高度，以维持平台的稳定性。

2. 风力与浪力分析风力和浪力是半潜式修井平台中比较常见的外部力。

风力主要作用在平台上方的一部分，通过引入风力系数和风速等参数，可以计算出风力对平台的影响。

而浪力则主要通过考虑波浪的浪高、波向等参数，来计算浪力对平台的作用。

3. 修井操作力分析在修井作业过程中，平台上需要进行各种操作，如钻井、抽取油气等。

这些操作会对船体造成力的作用，其中主要有水平力和垂直力。

通过分析这些力的大小和方向，可以优化平台的操作方式，减少对船体稳定性的影响。

三、船体稳定性优化方法为确保半潜式修井平台的稳定性，需要进行相应的优化。

以下是几种常用的船体稳定性优化方法：1. 调整平台的浸没深度平台的浸没深度直接影响其浮力大小，可以通过调整升降系统的升降速度和水深，来控制平台的浮沉状态。

在大风浪较为恶劣的环境下，可以将平台下沉以减小受到的外部力，提高平台的稳定性。

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要：半潜船在半潜作业时，船舶的初稳性会发生极大变化，此现象会严重影响船舶营运安全。文中根据船舶静
水力学，对半潜船的静水力参数进行理论分析，发现半潜船平吃水进行半潜作业时，船舶初稳性高度在主甲板入水瞬间骤降至最小。当船舶纵倾进行半潜作业时，半潜期间的初稳性高度最小值会得到改善，并且初稳性高度的骤降
速率会有所缓解。最终，本文建议在半潜作业过程中，船舶可以在主甲板入水时调节压载水使船舶首倾下潜，这样
可以提高船舶初稳性最小值，保障船舶安全。关键词：半潜船；初稳性；半潜作业；船舶静水力学；浮态
中图分类号：Ｆ４０７文献标识码：Ａ文章编号：１００６ — ７９７３（２０１５）０９ — ００３８ — ０３二、半潜船半潜作业时初稳性分析
本文认为Ｈ轮完全符合现代自航式半潜船特征。因此，研究Ｈ轮半潜作业时的初稳性，可以揭示半潜船初稳性的一般规律。
半潜船载运的货物繁杂多样，本文仅考虑半潜船空载状态下进行半潜作业。通过对半潜船静水力参数进行理论分析
效、安全地运输这些特殊的重大件货物＿２】。
半潜船在载运重大件货物时，采用浮上浮下装载法，亦称为半潜作业。整个装载作业期间共分为三个阶段：主甲板
状态下进行半潜作业时的初稳性变化规律进行分析。船舶初稳性的大小由初稳性高度衡量。船舶初稳性高度
公式为＿１０ｌ：
未对半潜船半潜作业时的初稳性变化情况以及如何保证初稳
性处于适当的范围内进行研究。
为保证半潜作业的安全，本文以一艘实际半潜船Ｈ轮为
例，对该期间内的船舶初稳性进行研究。Ｈ轮总长２２ｌｍ，型
宽４２ｍ，型深１３．３ｍ，半潜吃水达２６ｍ，载重量５２，７８９ｔ。
＝一
入水前、主甲板全部入水和主甲板入水后＿３Ｊ。如何保证半潜
船初稳性在半潜作业期间维持在适当的范围内，是业内的一
个难题。
（１）
式中：Ｇｉｌｌ为初稳性高度，ＫＭ为横稳心高度，翮为船舶重心高度。从公式（１）可看出，ＧＭ的变化与ＫＭ和ＫＧ相关。因此，本章对ＫＭ和ＫＧ分别进行分析。
。
根据船舶静力学，ＫＭ的计算公式为：
：＋
ｖ
ＨｅｎｄｒｉｋＤ和ＨａｎｎｅｓＨ在文献【１中以一款模拟软件
：
＋
Ｄ
（２）
为基础，建立了半潜船模型，并模拟出其下潜卸载钻井平台的过程，利用软件计算的结果绘出了随时间变化的ＧＭ曲线和ＧＺ曲线。王阔在其论文ｌ８中利用ＭＯＳＥＳ软件建立Ｓｐａｒ平台以及半潜船模型，模拟半潜船浮卸该平台的过程，分析了不同的Ｓｐａｒ平台装船布置方案对船舶稳性和强度产生的影响，最终提出一套安全的装载方案。陈伟、宗智等人在文献［９】中绘制了改装半潜船航行时的静稳性曲线。以上文献均式中：
一
、
引言
随着世界石油工业的快速发展，超大型构件（如海上钻井平台）越来越常见ｌ。ＩＩ前，航运界内只有半潜船能够高
随着船舶吃水差的不同，船舶静水力参数会随之发生变
化，进而影响到船舶初稳性。因此，本文对船舶在不同纵倾
孑一船舶浮心高度；，『一初始水线面面积对倾斜船舶排水体积；０一系数；吕一船舶型
轴的面积惯性矩；宽；Ｄ一船舶吃水。
当船舶平吃水半潜时，在主甲板入水前，随着吃水增加，
Ｂ仅在船首和船尾处小幅增大。Ｄ呈线型增加趋势，其增加
１．ＫＡ４的变化规律
目前，国内外研究半潜船的机构并不多。挪威船级社
（ＤＮＶ）、中国船公司分别
对半潜船在浮上浮下装载时的稳性校核制定了自己的规定
［４－６ｌ
速率大于Ｂ的增加速率。因此，ＪＥ／Ｄ的数值随吃水增加而迅速减小。ＫＢ随吃水增加也呈现线型上升趋势，但是由于船舶浮心是船舶排水体积的几何中心，对于规则箱型体而言，ＫＢ近似等于０．５倍吃水。因此，ＫＢ的增加速率近似等于Ｄ增加速率的１／２，导致Ｄ的减小速率近似为ＫＢ增大速率的２倍。最终，在主甲板入水前，ＫＭ值随吃水增加而显著减低。当船舶纵倾半潜时，由于船型规则且船舶处于等容微倾状态，在船中吃水相同的情况下，各吃水差下的ＫＢ和 ‘值均与平吃水时近似相等，进而造成ＫＭ值无明显变化。当船舶平吃水半潜至主甲板入水时，与入水前瞬间相比，和ＫＢ几乎没有变化。但此时由于主甲板全部浸没在水面以下，船舶水线面仅由船首部分和船尾浮箱提供。，Ｙ与水线
第１５卷第９期
２０１５生
中国
水
运
ＶｏＩ．１５Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ
Ｎｏ．９２０１５
９月
ＯｈｉｎａＷａｔｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔ
半潜船空载半潜作业时初稳性研究
张
摘
泉，田佰军
（大连海事大学航海学院，辽宁大连１１６０２６）