[发明专利]一种船舶对海缆的潜在锚害的评估方法及管控系统

说明书

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，具体为一种船舶对海缆的潜在锚害的评估方法及管控系统。

背景技术

海底管线在我国的能源运输中起到举足轻重的作用，目前浙江沿海海域已有许多油气田施工建设，还有许多油气田正在勘探发掘，海底管道铺设将越来越密集，而伴随着航运事业正高速发展，沿海码头、港口不断建设投入使用，船舶运输越来越密集，船舶的抛锚作业也随之频繁起来，随之而来的会发生船锚对海底管道的冲击问题，海底管线一旦被船舶抛锚不当而损坏，极有可能发生原油泄漏，或者天然气管道泄露事故，严重时甚至可能发生燃爆事故，严重威胁者周边人员的身命安全，同时海水被原油污染后，鱼虾、藻类、鸟类、贝类的生存将受到极大影响，海洋生物链面临着中断的危险，油气田停产、渔业生产延滞、沿海经济受严重影响，为此，我们提出一种海底管线防撞锚泊方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶对海缆的潜在锚害的评估方法及管控系统，以解决上述背景技术中提出的随之而来的会发生船锚对海底管道的冲击问题，海底管线一旦被船舶抛锚不当而损坏，极有可能发生原油泄漏，或者天然气管道泄露事故，严重时甚至可能发生燃爆事故，严重威胁者周边人员的身命安全，同时海水被原油污染后，鱼虾、藻类、鸟类、贝类的生存将受到极大影响，海洋生物链面临着中断的危险，油气田停产、渔业生产延滞、沿海经济受严重影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶对海缆的潜在锚害的评估方法，该一种船舶对海缆的潜在锚害的评估方法具体步骤如下：

S1：抛锚作业：先将船舶的发动机停机，再将船锚从船舱中通过铰链匀速的释放下去，在释放船锚的过程中不断的统计锚链的释放长度了L，抛锚的过程中分为从船锚被抛出的瞬间到船锚入水，船锚入水到船锚贯入海底，船锚贯穿海底之初到锚固定不动三个过程；

S2：船锚初始动能的计算：对步骤S1中船锚被抛出的瞬间到船锚入水所受重力所做的功的大小W1和锚链对船锚所做功的大小W2进行分别的计算并将计算结果进行保存备；

S3：水阻的计算：对步骤S1中船锚入水到船锚贯入海底这一段时间船锚所受水的阻力进行计算，通过对船锚所受水的阻力的计算，从而计算出船锚所受水阻力对船锚所做的功的大小W3，同时计算出锚链对船锚入水到船锚贯入海底这一段时间所做的功的大小W4以及重力所做功的大小W5，计算的数据保存备用；

S4：船锚冲击能量的计算：将步骤S2中计算的船锚所受重力所做的功的大小W1和锚链对船锚所做功的大小W2与步骤S3中水阻力对船锚所做的功的大小W3、锚链对船锚所做功的大小W4和重力对船锚所受中力W5进行计算，得出船锚从抛出到贯入海底这一段时间重力所做的功的大小为W6＝W1+W5，锚链对船锚所做的功的大小为W7＝W2+W4，水阻力对船锚所做的功的大小为W3,通过计算公式(重力做功-水阻做功-锚链做功＝船锚对海底的冲击功)得到船锚贯穿海底时对海底的冲击功的大小为W8＝W6-W7-W3,计算的冲击结果W8保存备用；

S5：海底管道最大承受冲击能量的计算：根据海底管道的直径和埋藏在海底的深度，计算出海底管道所受到的海底压力的大小F1，再根据海底水的流速和流动的方向计算出海水对海底管道的平均冲击力的大小F2，根据海底管道自身的材料结构所能成受的最大承载力F3计算出海底管道在海底所能承受的最大冲击功的大小W9，计算的数据保存备用；

S6：泊锚点的选择：通过将步骤S4中计算的船锚对海底的冲击功的大小W8与步骤S5中计算的海底管道在海底所能承受的最大冲击功的大小W9进行比较，如果W8船锚对海底的冲击功的大小W8远小于海底管道在海底所能承受的最大冲击功的大小W9，则该锚点适合抛锚，否则，该抛锚点不适合抛锚。

优选的，所述步骤S4中重力做功W6＝MGL，其中M为船锚的质量，G为该锚点的重力加速度，L为释放的锚链长度。

优选的，所述步骤S4中锚链做功W7＝FL，其中F为锚链的拉力，L为释放的锚链长度。

优选的，所述步骤S4中水阻做功W3＝fL,其中f为水的阻力，L为释放的锚链长度。