摘要：从船舶静力学的基本理论出发，详细地分析了重型设备在滚装作业之前的准备、滚装作业中各个因素的变动对运输的影响。在此基础上，归纳出了大件设备滚装时间的选取，并对其大小、吨位的选取进行了探讨。同时，针对大型设备滚装运输中的驳船状况，推导出了大型设备滚装运输的控制策略。

关键词：石化设备；重大件设备；滚装装船技术

前言：

随着全球经济的快速发展和全球经济的一体化，大量的生产基地由发达国家向发展中国家转移，大规模的工程建设投资也在不断增加，而这些大型的工程设备、施工设备也只有靠海上运输才能完成。这种设备体积庞大、重量大、外形不规则，使得传统的起重方式很难进行，运输中遇到了很多问题，并且由于港口的起重设备等条件的制约，很难完成大型设备的起重。因此，对大型设备进行滚动运输是一种较为合理的方式。但是，大型设备的体积大、重量大，在滚装时会对船舶浮态、稳性产生较大的影响，因此，在大型设备滚装时，如何对其进行浮态的控制，以确保其安全运行。当前，大件设备的装船事故频发，如何设计出一套合理的控制方案，使其与滚装车组的运行速度相适应，成为车船运输领域研究的热点，本论文主要是针对大型设备滚装运输中所遇到的上述问题进行探讨。

1重大件设备运输概述

1.1重大件设备市场及运输现状

重大件设备运输是随着世界经济的发展而产生的一种产业，它在海上运输中占有举足轻重的地位，经济全球化和经济全球化，贸易、技术和金融资本的流动急剧增加，资源的分离和重组。随着全球“结构调整”，大量的生产基地由发达国家转移到发展中国家，大型工程项目的投入也随之增加，从而导致大型工程设备和工程船等设备的需求也随之增加。由于此类设备体积庞大、重量大、形状不规则，一般集装箱和散货船很难装载，只能由具有特殊载重能力的专用甲板驳船来完成，因此，大型设备运输的专业化市场应运而生。

1.2重大件设备运输驳船的一般特点

运输的甲板驳船装载重量相对于船舶的载重吨位来说，一般不会太大，设备装载后，最大的装载吃水一般不会超过9米，这是因为，重型设备的重量和体积虽然都很大。但是，对于一艘大船的设计载重吨（一般10000t-30000t）来说，它的重量并不大。因此，它的吃水并不大，它可以在不受港口环境的约束的情况下，自由进出。重型设备运输甲板驳船的船型比较宽胖，且其船型系数 Cb大于其它船型；运输的甲板驳船的甲板是比较平坦的，这样可以方便地上下滚装滚卸，并且在甲板上可堆积大量的设备[1]。除此之外，重型设备运输驳船还有燃料舱和淡水舱，这些压载舱的排水量很大，压载水舱的体积也很大，可以承受大型设备对船体的压力，所以并不担心船体的强度达不到要求。此外，该运输驳船的初始稳定高度通常为20公尺。

2大件设备滚装装船总体设计思路

根据大件设备的数据和港口状况，进行合理的驳船的选型。在此航线上，为了保证船舶的平稳性，在运输重型设备时，其稳定性非常重要。在海洋运输中，如果稳定性差，尤其是大型设备的运输，当船舶失去稳定时，其后果将会非常严重。码头的水文地理条件要综合考虑，有些大港口，航线可以忽略不计，但要注意小型港口和内陆港口的航线，要知道航线和风向。船长应根据港口码头的实际情况，结合水文气象条件，确定船舶进出码头的具体计划。天气、海况适宜于装卸。一般情况下，应选用良好的风向和海洋环境，一般风力不超过5级，有轻微的波浪。为了便于装卸重型设备，应考虑到驳船的停泊方式，通常采用纵向装卸。重型设备的捆扎、加固是非常重要的，应按照《船舶系固手册》的规定，制定出一套合理的加固方案，使其在运输过程中不能松动或断裂。对重型设备，宜以硬捆法为主，软硬相结合，并使用特殊的钢材，将设备与甲板紧密地焊接，从而达到与驳船同体的目的。对重型设备的捆扎应左右对称，一般用松紧螺丝、卸扣等固定在专用的地令上，在捆扎时，每一块地令不可多于三条，且方向不可一致。绑带的角度要尽可能的小，每一根绳索的受力都要均匀。对有轮子的设备，通常首先在甲板上铺设钢轨，钢轨与甲板牢固地焊接，钢轨与钢轨之间采用三角铁村垫圈并焊牢[2]。在任何情况下，必须保证在船只行驶时，设备不会移动或倾覆。重型设备上船后，要立即按加固设计图进行操作，如遇恶劣天气或大风达到6级或更高时，需对设备的主要部件进行适当的加固：适当调整或添加缆索，避免锚杆断裂，并设置大碰垫，以防驳船与码头发生碰撞。根据装载状况提前制定压载水调节方案，以保证在卸设备时和卸设备后，能始终满足纵倾稳性和平稳性的要求，并尽可能减少自由液位的影响。按照上述的设计原则，滚装重型设备的主要限制有两个方面：重型设备在滚装前的浮态和稳定。

3重大件设备滚装装船技术

3.1重大件设备主要装卸工艺

重大件的全部海运过程主要可分为三个：重大件设备装卸船、绑扎加固和海运保管。其中重大件设备装卸是极为重要的一环，目前重大件设备装卸船工艺主要有以下4种：

（1）吊装吊卸：就是利用大型起重机械来装载重型设备，这种方式对轻、中、重的设备都十分方便。它的特点是：对驳船、码头的高差、潮汐的影响较小、所需的辅助设施较少、所占的码头时间较短。不过，必须要有足够的起重机才行，而且要有足够的空间让驳船和起重船回旋。这种装卸方法对码头起重机械的能力和技术要求很高，但在大型重型设备上却很少采用。

（2）浮装浮卸：它是一种专门用于装载运输在水面上的浮体。是一种大型半潜载重船，它要求半潜运输船具备一定的潜水功能。在装载过程中，半潜运输船压入压载水，在下沉到某一深度时，由拖轮将漂浮的大型设备拖到半潜运输船的甲板上方，当半潜运输船排压载水上升时，设备与半潜运输船甲板接触，按照预先确定的捆扎计划进行捆扎。卸载的方法正好相反。该装卸方法适合于水上勘测平台、大型船体、重大件设备等大型物件。

（3）滑装滑卸：它是用一种新型的高聚物材料制作而成的塑料块，用钢索或其它牵引装置将大型设备推上船，最后滑到指定的地点。在大型集装箱码头作业中，由于场地条件的限制，该方法更适用于大型的海上钢质码头作业，因此在海洋工程中广泛使用。一般情况下，为了减少其它不必要的交通，在滑坡段直接施工。这种设备装卸技术对码头的强度和运输船的压载水调整能力都有很高的要求[3]。

（4）滚装滚卸：简单地说，就是用自行式平板车，把设备从码头上滚装上船，送到运输的甲板驳船上。这种装卸技术具有安全性高，能轻松地将数千吨的设备滚装到船上，从而避免了对重量、体积的约束，节省了运输费用。这种方法必须是由甲板船来完成，它可以保证在滚装时，通过调整船舶的压载水量，使船身保持平衡，同时还需要厂家和用户码头有配套的滚装设备，而且要结合当地的潮汐，水流影响。。由于我国大型设备生产场地和工程场地位置偏远，航道、港口、码头、水深等条件不佳，而滚装、滚卸对码头、港口、航道、水深等的要求都比其它的装卸工艺要低，所以滚装技术在港口机械、风电设备、大型设备、海工模块、桥梁分段运输等领域得到了广泛的应用。

3.2重大件滚装装船关键技术

针对甲板运输船尺寸参数和甲板运输船的其他特性，在考虑了潮汐影响的情况下，合理地选择滚装窗口。若不正确的潮位选择会导致压载水的增加，从而需不断的调整船体的浮态，使压载水系统的负荷过大，从而影响到船舶的浮态。如何确定压载水舱的选用、压载水排出率与滚装速度的协调。调整船体的浮态可以有多种方法，但若选用的压载水调节方法不当，会造成下一步压载水的调节不到位，或每次需要调节的压载量都会增加，从而增加设备滚动操作的时间和危险性。如何对多个重型、重型设备进行合理的滚动排序，使其安全、有效地进行滚动操作。如果单船装载多个重型、重型设备，采用不合理的滚动方式，会造成作业时间的延长。

3.3大件设备滚装过程的描述

（1）滚装作业时机确定

由于大件设备的重量很大，在大件上船时，会导致载甲板运输船的吃水发生很大的改变，所以必须调整压载舱的压载水，从而调整船尾的吃水，从而保证船尾和码头面的水平，这样才能保证滚装的顺利进行。因此，一般情况下，重型设备的滚装都是在涨潮和接近平潮的时候进行的，根据工作时间的水深、船舷高度、船体与船体之间的距离，调整压载水，使船尾与码头的水平高差保持在5公分以内，这样才能达到滚装的要求[4]。

（2）滚装过程简单描述

首先，将驳船和码头预先布置成“T”字形，并系缆固定好船舶，调整船驳高度和姿态，铺上滚装柔性跳板，滚装车辆和跳板对齐，并预留定的行走通道，为滚装装船做好准备。其次，当甲板运输船甲板与码头水平一致时，再一次收紧缆绳，轴线平板车驮运大件设备开始滚装上船，向船舶甲板上行驶。。，随着设备重量转移到甲板运输船上，船舶甲板会下沉，吃水增加，船舶甲板与码头面高差大于5公分时，轴线车暂停行驶上船，，等待船舶调载及涨潮，在涨潮的时候，甲板运输船会被抬高，滚装车辆可以继续行驶上船，，重复之前步骤，直至滚装车辆全部到甲板运输船上。。为了保证滚装工艺的安全性，提高滚装速度，我们在滚装车辆上船的时候，对甲板运输船舶进行了调载，以保证甲板面和货轮码头面的高差位置保持一致，保持5公分的偏差，并根据潮汐进行调整。当设备滚装完毕后，滚装车辆继续前进，到达甲板的预定位置后，支架放置用于支撑设备的路基板和钢支墩，然后降低运输车辆的高度，将设备放置到支墩上，，将拖车和设备分离，然后滚装车辆从设备下抽出。设备滚装、落位完成。

结束语

重大件设备滚装装船中的车速和压载水排放的速度相匹配的问题，它是一个有着广阔发展前景的航运领域的研究热点。然而，如何准确地设计出最优的控制方案，仍需综合考虑多种因素，并在此基础上作出相应的改进。希望各船务工作者能继续努力，将重型设备滚装的研究向前推进，为我国海洋经济的发展尽一份力，将危险降到最小。

参考文献：

[1]葛圣彦，范育军，苗翠峰，等. 重大件货物滚装装船过程中的压载水控制研究[J]. 物流工程与管理，2015，37（12）：97-98.

[2]葛圣彦. 重大件货物专用船及装船时机的研究[J]. 物流工程与管理，2009，31（9）：87-88.

[3]劳军. 重大件货物横向滚装技术研究[J]. 中国水运（下半月），2016，16（1）：19-22.

[4]王玉东. 重大件滚装装船辅助决策系统研究[D]. 辽宁：大连海事大学，2017.