10万吨甲板船钢圆筒运输、系泊安全技术探讨
张军
摘要：振华重工为港珠澳大桥东、西人工岛建设建造了120根高45～52m直径22m的大型钢圆筒。由振华重工旗下的振华海服集团公司10万吨甲板船运输从上海—珠海，全程1600km 。运抵目的地后由振华海服设计院设计的4点浮筒系泊，确保了钢圆筒顺利运输、系泊，为港珠澳大桥建设做出了贡献。
关键词：大型钢圆筒 10万吨运输船航行 四点浮系泊
上海振华海洋工程服务（集团）有限公司是由原上海振华船运有限公司、上海振华港作轮公司、上海振华海运技术设计公司、上海龙源振华风电公司组成的在上海振华重工（集团）公司旗下的子集团公司。上海振华海服集团公司目前拥有24艘重大件运输船，其中18艘为甲板运输船，5艘为半潜船，1艘为风电安装船。公司从1996年成立以来运输了上千台套大型钢结构及港机和海工产品，足迹遍布世界84个国家和地区，对重大件运输有一定的心得。2011年举世闻名的港珠澳大桥工程开始动工。经过激烈的竞争，上海振华重工最终拿下了港珠澳大桥东西人工岛的120根大型钢圆筒的生产、运输、安装任务，上海振华海服集团公司受命120根大型钢圆筒的运输任务。下面我把如何确保10万吨甲板船钢圆筒运输、系泊安全操作的应对措施提出来供大家探讨。
1 航行
1.1船舶信息
（1）主要参数
运输船名：振华16
（2）主机功率、螺旋桨参数及推力
振华16轮运输船主机最大持续功率1 505kW，转速75rpm。螺旋桨直径D=7.8m，静水航速12节。
1.2货物信息
钢圆筒直径22.0m，壁厚16mm，筒顶标高+3.5m，筒底标高为-37～-43m。筒重451.44～513.04t。为圆柱体。
1.3 航线
2014年5月22日，随着一声嘹亮的汽笛声，振华16轮满载9根钢圆筒从上海振华重工长兴分公司NO.6码头起航。从上海长兴岛出发至广东珠海，航程1600km（863海里），经过28、41、40海区。
图1-2 上海长兴岛振华基地—广东珠海航线图（黑色粗线为振华16计划航线）
从资料显示40海区最恶劣气象在每年的9-11月。从航行季节的水文、气象、海况、航线及货物特点来分析。振华16轮运输9根大型钢圆筒具有以下风险源。
（1）风险源
①船长、船员航行值班操作；
②气象、海况影响（风、浪、流）、货物移动；
③货物受风面积大（风阻）、横摇、纵摇对船舶航行影响。
（2）措施
①振华16满载9根钢圆筒后，驾驶台视线受阻，进出港、进出锚地、通航密集区，船长必须派船头瞭望人员协助驾驶员进行了望。驾驶台瞭望及驾驶人员必须经常到两翼甲板瞭望，利用船首APPAR雷达、AIS等助航仪器设备协助瞭望，确保航行安全。以上措施记入航海日志，作为本航次强制性规定。
②整个航线在11月份可能遇到最大浪高可达6m，故整个航行过程由weather news公司提供软件系统进行气象导航，确保船舶航行过程中在4m浪高以下，11月份整个航线中最恶劣海区为南中国海（40区），据此以40海区11月份的海浪6m有义波高作为极限浪高条件进行海运计算。详细计算出在大风浪航行过程中船舶的纵、横摇加速度，从而通过计算设计海绑，使货物在整个航行过程中遭遇极端气象时固定在船舶甲板上不会移动，确保船舶安全航行。另一方面也要科学分析合理计算不能过度绑扎，创造最佳经济效益。
“振华16”运输船以5kn左右航速在8级风中顶风航行，所受的风力及水流力合力在110t左右，船的主机功率为12505kW，主机推力约在160吨左右能在8级风中顶风航行。在实际航行中振华16曾遇到了8～9级顶风，此时船速在4节左右基本与理论计算相符。通过6m有义波高下的加速度计算，按有关国际标准设计了海运绑扎，使海运绑扎能克服了振华16在满载9根钢圆筒时横摇及纵摇产生的力，能顺利通过浪高6m的海区，不致对振华16轮航行及货物的绑扎产生危害。
③“振华16”装运9钢圆筒时横向受风面积达8446 m2，初稳性高在10.0m左右，横向受风对船横倾影响不大，稳性满足要求。根据计算，振华16轮在航行中纵、横摇时满足国际规范要求，船舶航行是安全的。
2 系泊
2.1 锚泊地域风力环境
系泊、卸船工程区域位于亚热带季风区，该区域盛行风向的季节变化明显。根据香港气象站历史测风资料统计，该区域年盛行风向以东南偏东和东风为主。香港横澜岛测风站一年四季的盛行风向均为东风，秋冬季主导风向为东北风，春季为东和东南偏东风，夏季主导风向扇面较宽，在西南到东风之间变化，其中以西南风为主。
工程区大风主要来自热带气旋、强冷空气和强对流天气影响，但其最大风均由台风造成。香港横澜岛记录的年平均6级（1小时平均最大风速≥10.8m/s）以上大风日数142.2d，年平均8级（1小时平均最大风速≥17.2m/s）以上大风日数9.9d，年平均10级（1小时平均最大风速≥24.5m/s）以上大風日数1.1d。详见表2-1：
由此可知，在1～5月，8级以上风力非常少见。且在6—12月，每月均有约1～2天为8级以上风力（1小时最大）。因此，在整个卸船施工期间，排除台风、龙卷风等极端恶劣天气后，船舶系泊以8级风作为设计上限是符合自然条件的。
在用浮吊卸筒安装时（钢圆筒），船舶位置必须是不变的，也就是说当浮吊靠泊时，浮吊与大船相对位置保持不变。我们设计了四点系浮法，确保了运输船满载9个大型钢圆筒后系泊的稳定。
（1）风险源：
①运输船驻位时与浮筒发生碰撞；
②振华16绞缆机拉力不足导致系泊缆绳滑出，缆绳受力不均造成断裂；
③突发情况应对措施；
④系缆浮筒拉力不足造成船舶移位；
（2）措施：
①振华16轮驻位前一天抛锚在桂山锚地，桂山锚地距系浮点约30海里，需航行3个小时。据观察与资料显示珠江口落潮流大于涨潮流，大潮汛时最大落潮流速达3节，涨潮流不超过2节且涨潮流时间大于落潮流，故运输船系浮时间定在落末前1小时，即涨潮流来临之前进行系泊，系泊时风力不大于5级，根据当地潮流特点我们的4点浮筒的平行线是与流向平行，克服了船舶系泊时受流压的影响。驻位操作步骤：
a.控制船速：振华16距四点浮后二点浮1海里时，航速控制在5节以下；
b.距后两点浮0.5海里时，航速为3节以下，把船调整至四点浮的中心线位置；
c.振华16船首进入后二浮之间时，航速为2节左右，拖轮带妥，协助保向；
d.当振华16轮整个船身在四浮中间时，航速控制为1节以下，拖轮协助保向；
e.当船首超过前面二点浮5m时抛下双锚，此时船速为0，然后慢慢后退，锚链慢慢松下至5节甲板刹住，此时船首距齐前面浮筒约80～100m左右，船尾至后面浮筒约100～80m左右。此时振华16船舶由于受流（顶流）和锚作用很容易控制船舶，利用两带缆艇前后同时带缆，先带上风侧，再带下风侧，使船舶在最短时间内带妥上风侧缆绳，使船舶稳定。在实际操作中振华16轮船员与带缆艇船员充分沟通步调一致快速带缆，确保在转流之前把缆绳带妥，如果带缆艇故障则先带上风船首侧，在带上风船尾侧，确保振华16船舶系泊安全。
四个浮筒缆绳全部带妥后利用船舶绞缆机及拖轮协助调整缆绳使均匀受力。
②根据以下力的计算，由于振华16轮系泊缆机制动力只有45t，故在遇大风（8级风）时缆绳将会自动滑出，造成缆绳受力不均断缆产生危险。为了克服这一缺陷，我们在所有缆绳带妥后，利用拖轮协助，把所有缆绳上桩。缆桩安全负荷为1000kN，破断可达3000-4000kN。缆桩的破断力大于缆绳的破断力。我们在每个浮筒上带的是回头缆，这样就利用“回头缆” 能自动调节缆绳受力不均现象，克服了缆绳受力不均引起断缆。但他的缺点是在浮筒系缆处容易把缆绳磨损，我们采取每次带缆时让他错位，错开原来系缆位置最大程度上减少缆绳磨损。
③在系泊时，每个浮筒上系六道缆绳，在突发意外时船舶能在没有外部协助的条件迅速离开驻位点，故每个浮筒上带的是“回头缆”，即只要把运输船上的缆绳一端解掉就可以把整根缆绳收起，然后动车出航道进入宽阔水域，离开驻浮点。这个方法在离港时还能减少拖轮费用节约了运输成本。振华16船首抛双锚，不但使船舶在驻位时能更好的控制船舶位置，另外如突发情况，缆绳全部断裂时则有双锚拉住船舶，主机动车，也能确保船舶安全。振华16驻位地离人工岛及右边航道超过1个船长，故船舶呈抛锚状态时也能确保人工岛及航道内船舶的安全。
④四点系浮，浮筒设置是根据运输船满载后8级风的受力面积的拉力来计算的，确保有足够的拉力。
a.受风面积计算
钢管桩受风面积
横向受风面积A1=5900m2；
纵向受风面积A2=1797m2。
振华16船体部分受风面积（按吃水6.5m计算）
横向受风面积： A11=2542.0m2+ 352.5m2=2894.5 m2；
纵向受风面积： A21=231m2+63m2=294 m2。（其余部分被钢管桩覆盖）
钢管桩及船体总受风面积
横向受风面积AH=8794.5 m2；
纵向受风面积AL=2091.0 m2。
b.风力计算
计算风速：
6级风：10.8m/s～13.8m/s；
7级风：13.9m/s～17.1m/s；
8级风：17.2m/s～20.7m/s。
风力作用力计算
计算公式：
式中：R—风压力合力；ρ—空气密度；C—风压力系数；
U—风速；
A—水面上船体正投影面积；
B—水面上船体侧投影面积；
θ—风向与船体中心线的夹角。
c.纵向水流计算
计算公式：Rf=0.14S*V2；
计算潮流速度：V1=2.0m/s。
“振华16”运输船
船体浸水面积：S≈10140 m2
水流力：28747 kg
2.2 “振华16”船用锚链及缆绳参数
（1） 锚链型号：AM3， Φ92mm；
单位长度重量：135kg/m
设计负荷：4260KN；
破断负荷：6080KN。
（2）缆绳：丙纶长丝绳，8股，Φ104mm；
标称破断负荷：1050KN；
实际破断负荷：1262.7KN。
（3） 锚重：12.9t。
2.3 船舶系泊方式
在系泊水域中按船长方向与流向平行布置4个浮筒，浮筒由锚链及沉块系在海底。船与缆绳—浮筒—锚链布向：与船纵向轴线成45°夹角。
艏上系纜孔高度为23m（距船基线）左右（艏楼甲板），距海底约26.5m（取10m水深）。艉部缆绳系缆点高度为20.0m（距船基线）左右（艉楼甲板），距海底约23.5m。按浮筒布置位置，假定船舶吃水6.5m，计算水深10.0m，则浮筒上的缆绳长约52.0m，取浮筒下锚链长度55m（2节锚链）。缆绳及锚链、连接件等总长110m。
最恶劣作业工况：8级横风，计算风速20.7m/s，船舶受到的横向力为259t，波浪力为风力的60%，风浪联合作用力414.4t。锚链及缆绳与船纵向轴线平均成45°左右夹角。计算得单个浮筒上受到的水平合力约293t，取不均匀系数1.2，每个浮筒锚链—缆绳所受的水平力约352t。
沉块抗拔力及沉块尺度：
取沉块埋入位置距振华16船的距离约106m，可计算得沉块所受的垂向力约85t。要求沉块在水中重量应大于85t。
沉块由钢筋混凝土制作，取比重2.3t/m3（空气中），水中比重1.3t/m3，可计算得钢筋混凝土沉块的体积约为72m3。
取混凝土沉块为正方型，则其尺度约为：长4.5m，宽4m，高4m。
3 结论
（1）在上述计算工况（最恶劣作业工况：8级横风）中，浮筒下锚链所受拉力在3500KN左右，考虑一定的安全系数，如采用Φ100mm的二级有挡锚链，其试验拉力为3530KN，破断拉力为4540KN，能够满足要求。
“振华16”缆绳为Φ104mm的丙纶长丝绳，标称破断负荷：1050KN；实际破断负荷：1262.7KN，每个浮筒上带六根缆绳能满足要求。
（2）关于沉块的埋入深度
对于缆绳—浮筒—锚链—沉块系统，沉块的作用相当于锚，如沉块放在泥面上，沉块所受的水平力，将由混凝土块与泥面间的摩擦力来平衡，这要求混凝土沉块很大。为此，混凝土块需埋入泥面下，沉块不能被拔出，有足够的垂向抗拔力。当锚链受力时，由埋入沉块与周围土间的摩擦力及被动土压力、主动土压力来平衡受到的水平力。
经计算，沉块埋入深度不小于5.0m，即4.5m×4m×4m沉块的底部距泥面不小于5.0m。（见图3-1）
由理论上计算可知四点系浮是能满足当地环境的要求的，也能确保振华16轮的系泊安全。经过14航次的验证，理论基本满足实际情况的，实际在受横风8级时系缆浮筒没有发生移位现象，确保了振华16船舶的安全。
振华16轮每次装载9根大型钢圆筒能顺利完成运输、系泊等操作，共14航次历时半年多。是与科学的理论基础和熟练的人员操作公司的科学管理是密不可分的，充分体现了人、机、环、管的和谐统一和有机结合，其中缺一不可。随着科学技术的突飞猛进，计算机技术在船舶上应用的不断深入，现在已有利用计算技术进行船舶动力定位。如上述振华16轮的系泊，今后可设想在動力定位系统下进行系泊也许会更安全，操作更简便。但无论科学技术进步到何种程度，都离不开人员的操作，只要有人员操作就有可能产生疏忽，发生事故，我们可以通过我们的科学管理把人员疏忽风险降到最低，避免重特大事故的发生，把船舶事故率降到最低或可接受范围内。
摘要：振华重工为港珠澳大桥东、西人工岛建设建造了120根高45～52m直径22m的大型钢圆筒。由振华重工旗下的振华海服集团公司10万吨甲板船运输从上海—珠海，全程1600km 。运抵目的地后由振华海服设计院设计的4点浮筒系泊，确保了钢圆筒顺利运输、系泊，为港珠澳大桥建设做出了贡献。
关键词：大型钢圆筒 10万吨运输船航行 四点浮系泊
上海振华海洋工程服务（集团）有限公司是由原上海振华船运有限公司、上海振华港作轮公司、上海振华海运技术设计公司、上海龙源振华风电公司组成的在上海振华重工（集团）公司旗下的子集团公司。上海振华海服集团公司目前拥有24艘重大件运输船，其中18艘为甲板运输船，5艘为半潜船，1艘为风电安装船。公司从1996年成立以来运输了上千台套大型钢结构及港机和海工产品，足迹遍布世界84个国家和地区，对重大件运输有一定的心得。2011年举世闻名的港珠澳大桥工程开始动工。经过激烈的竞争，上海振华重工最终拿下了港珠澳大桥东西人工岛的120根大型钢圆筒的生产、运输、安装任务，上海振华海服集团公司受命120根大型钢圆筒的运输任务。下面我把如何确保10万吨甲板船钢圆筒运输、系泊安全操作的应对措施提出来供大家探讨。
1 航行
1.1船舶信息
（1）主要参数
运输船名：振华16
（2）主机功率、螺旋桨参数及推力
振华16轮运输船主机最大持续功率1 505kW，转速75rpm。螺旋桨直径D=7.8m，静水航速12节。
1.2货物信息
钢圆筒直径22.0m，壁厚16mm，筒顶标高+3.5m，筒底标高为-37～-43m。筒重451.44～513.04t。为圆柱体。
1.3 航线
2014年5月22日，随着一声嘹亮的汽笛声，振华16轮满载9根钢圆筒从上海振华重工长兴分公司NO.6码头起航。从上海长兴岛出发至广东珠海，航程1600km（863海里），经过28、41、40海区。
图1-2 上海长兴岛振华基地—广东珠海航线图（黑色粗线为振华16计划航线）
从资料显示40海区最恶劣气象在每年的9-11月。从航行季节的水文、气象、海况、航线及货物特点来分析。振华16轮运输9根大型钢圆筒具有以下风险源。
（1）风险源
①船长、船员航行值班操作；
②气象、海况影响（风、浪、流）、货物移动；
③货物受风面积大（风阻）、横摇、纵摇对船舶航行影响。
（2）措施
①振华16满载9根钢圆筒后，驾驶台视线受阻，进出港、进出锚地、通航密集区，船长必须派船头瞭望人员协助驾驶员进行了望。驾驶台瞭望及驾驶人员必须经常到两翼甲板瞭望，利用船首APPAR雷达、AIS等助航仪器设备协助瞭望，确保航行安全。以上措施记入航海日志，作为本航次强制性规定。
②整个航线在11月份可能遇到最大浪高可达6m，故整个航行过程由weather news公司提供软件系统进行气象导航，确保船舶航行过程中在4m浪高以下，11月份整个航线中最恶劣海区为南中国海（40区），据此以40海区11月份的海浪6m有义波高作为极限浪高条件进行海运计算。详细计算出在大风浪航行过程中船舶的纵、横摇加速度，从而通过计算设计海绑，使货物在整个航行过程中遭遇极端气象时固定在船舶甲板上不会移动，确保船舶安全航行。另一方面也要科学分析合理计算不能过度绑扎，创造最佳经济效益。
“振华16”运输船以5kn左右航速在8级风中顶风航行，所受的风力及水流力合力在110t左右，船的主机功率为12505kW，主机推力约在160吨左右能在8级风中顶风航行。在实际航行中振华16曾遇到了8～9级顶风，此时船速在4节左右基本与理论计算相符。通过6m有义波高下的加速度计算，按有关国际标准设计了海运绑扎，使海运绑扎能克服了振华16在满载9根钢圆筒时横摇及纵摇产生的力，能顺利通过浪高6m的海区，不致对振华16轮航行及货物的绑扎产生危害。
③“振华16”装运9钢圆筒时横向受风面积达8446 m2，初稳性高在10.0m左右，横向受风对船横倾影响不大，稳性满足要求。根据计算，振华16轮在航行中纵、横摇时满足国际规范要求，船舶航行是安全的。
2 系泊
2.1 锚泊地域风力环境
系泊、卸船工程区域位于亚热带季风区，该区域盛行风向的季节变化明显。根据香港气象站历史测风资料统计，该区域年盛行风向以东南偏东和东风为主。香港横澜岛测风站一年四季的盛行风向均为东风，秋冬季主导风向为东北风，春季为东和东南偏东风，夏季主导风向扇面较宽，在西南到东风之间变化，其中以西南风为主。
工程区大风主要来自热带气旋、强冷空气和强对流天气影响，但其最大风均由台风造成。香港横澜岛记录的年平均6级（1小时平均最大风速≥10.8m/s）以上大风日数142.2d，年平均8级（1小时平均最大风速≥17.2m/s）以上大风日数9.9d，年平均10级（1小时平均最大风速≥24.5m/s）以上大風日数1.1d。详见表2-1：
由此可知，在1～5月，8级以上风力非常少见。且在6—12月，每月均有约1～2天为8级以上风力（1小时最大）。因此，在整个卸船施工期间，排除台风、龙卷风等极端恶劣天气后，船舶系泊以8级风作为设计上限是符合自然条件的。
在用浮吊卸筒安装时（钢圆筒），船舶位置必须是不变的，也就是说当浮吊靠泊时，浮吊与大船相对位置保持不变。我们设计了四点系浮法，确保了运输船满载9个大型钢圆筒后系泊的稳定。
（1）风险源：
①运输船驻位时与浮筒发生碰撞；
②振华16绞缆机拉力不足导致系泊缆绳滑出，缆绳受力不均造成断裂；
③突发情况应对措施；
④系缆浮筒拉力不足造成船舶移位；
（2）措施：
①振华16轮驻位前一天抛锚在桂山锚地，桂山锚地距系浮点约30海里，需航行3个小时。据观察与资料显示珠江口落潮流大于涨潮流，大潮汛时最大落潮流速达3节，涨潮流不超过2节且涨潮流时间大于落潮流，故运输船系浮时间定在落末前1小时，即涨潮流来临之前进行系泊，系泊时风力不大于5级，根据当地潮流特点我们的4点浮筒的平行线是与流向平行，克服了船舶系泊时受流压的影响。驻位操作步骤：
a.控制船速：振华16距四点浮后二点浮1海里时，航速控制在5节以下；
b.距后两点浮0.5海里时，航速为3节以下，把船调整至四点浮的中心线位置；
c.振华16船首进入后二浮之间时，航速为2节左右，拖轮带妥，协助保向；
d.当振华16轮整个船身在四浮中间时，航速控制为1节以下，拖轮协助保向；
e.当船首超过前面二点浮5m时抛下双锚，此时船速为0，然后慢慢后退，锚链慢慢松下至5节甲板刹住，此时船首距齐前面浮筒约80～100m左右，船尾至后面浮筒约100～80m左右。此时振华16船舶由于受流（顶流）和锚作用很容易控制船舶，利用两带缆艇前后同时带缆，先带上风侧，再带下风侧，使船舶在最短时间内带妥上风侧缆绳，使船舶稳定。在实际操作中振华16轮船员与带缆艇船员充分沟通步调一致快速带缆，确保在转流之前把缆绳带妥，如果带缆艇故障则先带上风船首侧，在带上风船尾侧，确保振华16船舶系泊安全。
四个浮筒缆绳全部带妥后利用船舶绞缆机及拖轮协助调整缆绳使均匀受力。
②根据以下力的计算，由于振华16轮系泊缆机制动力只有45t，故在遇大风（8级风）时缆绳将会自动滑出，造成缆绳受力不均断缆产生危险。为了克服这一缺陷，我们在所有缆绳带妥后，利用拖轮协助，把所有缆绳上桩。缆桩安全负荷为1000kN，破断可达3000-4000kN。缆桩的破断力大于缆绳的破断力。我们在每个浮筒上带的是回头缆，这样就利用“回头缆” 能自动调节缆绳受力不均现象，克服了缆绳受力不均引起断缆。但他的缺点是在浮筒系缆处容易把缆绳磨损，我们采取每次带缆时让他错位，错开原来系缆位置最大程度上减少缆绳磨损。
③在系泊时，每个浮筒上系六道缆绳，在突发意外时船舶能在没有外部协助的条件迅速离开驻位点，故每个浮筒上带的是“回头缆”，即只要把运输船上的缆绳一端解掉就可以把整根缆绳收起，然后动车出航道进入宽阔水域，离开驻浮点。这个方法在离港时还能减少拖轮费用节约了运输成本。振华16船首抛双锚，不但使船舶在驻位时能更好的控制船舶位置，另外如突发情况，缆绳全部断裂时则有双锚拉住船舶，主机动车，也能确保船舶安全。振华16驻位地离人工岛及右边航道超过1个船长，故船舶呈抛锚状态时也能确保人工岛及航道内船舶的安全。
④四点系浮，浮筒设置是根据运输船满载后8级风的受力面积的拉力来计算的，确保有足够的拉力。
a.受风面积计算
钢管桩受风面积
横向受风面积A1=5900m2；
纵向受风面积A2=1797m2。
振华16船体部分受风面积（按吃水6.5m计算）
横向受风面积： A11=2542.0m2+ 352.5m2=2894.5 m2；
纵向受风面积： A21=231m2+63m2=294 m2。（其余部分被钢管桩覆盖）
钢管桩及船体总受风面积
横向受风面积AH=8794.5 m2；
纵向受风面积AL=2091.0 m2。
b.风力计算
计算风速：
6级风：10.8m/s～13.8m/s；
7级风：13.9m/s～17.1m/s；
8级风：17.2m/s～20.7m/s。
风力作用力计算
计算公式：
式中：R—风压力合力；ρ—空气密度；C—风压力系数；
U—风速；
A—水面上船体正投影面积；
B—水面上船体侧投影面积；
θ—风向与船体中心线的夹角。
c.纵向水流计算
计算公式：Rf=0.14S*V2；
计算潮流速度：V1=2.0m/s。
“振华16”运输船
船体浸水面积：S≈10140 m2
水流力：28747 kg
2.2 “振华16”船用锚链及缆绳参数
（1） 锚链型号：AM3， Φ92mm；
单位长度重量：135kg/m
设计负荷：4260KN；
破断负荷：6080KN。
（2）缆绳：丙纶长丝绳，8股，Φ104mm；
标称破断负荷：1050KN；
实际破断负荷：1262.7KN。
（3） 锚重：12.9t。
2.3 船舶系泊方式
在系泊水域中按船长方向与流向平行布置4个浮筒，浮筒由锚链及沉块系在海底。船与缆绳—浮筒—锚链布向：与船纵向轴线成45°夹角。
艏上系纜孔高度为23m（距船基线）左右（艏楼甲板），距海底约26.5m（取10m水深）。艉部缆绳系缆点高度为20.0m（距船基线）左右（艉楼甲板），距海底约23.5m。按浮筒布置位置，假定船舶吃水6.5m，计算水深10.0m，则浮筒上的缆绳长约52.0m，取浮筒下锚链长度55m（2节锚链）。缆绳及锚链、连接件等总长110m。
最恶劣作业工况：8级横风，计算风速20.7m/s，船舶受到的横向力为259t，波浪力为风力的60%，风浪联合作用力414.4t。锚链及缆绳与船纵向轴线平均成45°左右夹角。计算得单个浮筒上受到的水平合力约293t，取不均匀系数1.2，每个浮筒锚链—缆绳所受的水平力约352t。
沉块抗拔力及沉块尺度：
取沉块埋入位置距振华16船的距离约106m，可计算得沉块所受的垂向力约85t。要求沉块在水中重量应大于85t。
沉块由钢筋混凝土制作，取比重2.3t/m3（空气中），水中比重1.3t/m3，可计算得钢筋混凝土沉块的体积约为72m3。
取混凝土沉块为正方型，则其尺度约为：长4.5m，宽4m，高4m。
3 结论
（1）在上述计算工况（最恶劣作业工况：8级横风）中，浮筒下锚链所受拉力在3500KN左右，考虑一定的安全系数，如采用Φ100mm的二级有挡锚链，其试验拉力为3530KN，破断拉力为4540KN，能够满足要求。
“振华16”缆绳为Φ104mm的丙纶长丝绳，标称破断负荷：1050KN；实际破断负荷：1262.7KN，每个浮筒上带六根缆绳能满足要求。
（2）关于沉块的埋入深度
对于缆绳—浮筒—锚链—沉块系统，沉块的作用相当于锚，如沉块放在泥面上，沉块所受的水平力，将由混凝土块与泥面间的摩擦力来平衡，这要求混凝土沉块很大。为此，混凝土块需埋入泥面下，沉块不能被拔出，有足够的垂向抗拔力。当锚链受力时，由埋入沉块与周围土间的摩擦力及被动土压力、主动土压力来平衡受到的水平力。
经计算，沉块埋入深度不小于5.0m，即4.5m×4m×4m沉块的底部距泥面不小于5.0m。（见图3-1）
由理论上计算可知四点系浮是能满足当地环境的要求的，也能确保振华16轮的系泊安全。经过14航次的验证，理论基本满足实际情况的，实际在受横风8级时系缆浮筒没有发生移位现象，确保了振华16船舶的安全。
振华16轮每次装载9根大型钢圆筒能顺利完成运输、系泊等操作，共14航次历时半年多。是与科学的理论基础和熟练的人员操作公司的科学管理是密不可分的，充分体现了人、机、环、管的和谐统一和有机结合，其中缺一不可。随着科学技术的突飞猛进，计算机技术在船舶上应用的不断深入，现在已有利用计算技术进行船舶动力定位。如上述振华16轮的系泊，今后可设想在動力定位系统下进行系泊也许会更安全，操作更简便。但无论科学技术进步到何种程度，都离不开人员的操作，只要有人员操作就有可能产生疏忽，发生事故，我们可以通过我们的科学管理把人员疏忽风险降到最低，避免重特大事故的发生，把船舶事故率降到最低或可接受范围内。
