1、 毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 流网渔船稳性校核 前言 渔船是利用各种渔具来捕捞鱼类船舶。它们的捕捞方式有网捕、绳钓、叉击以及灯光诱捕等,其中以网捕的方式较为普遍 1。渔船作为海洋渔业的生产工具,其海上安全问题一直困扰着海洋捕捞生产。由于渔船设备相对简陋、海上作业环境恶劣、驾驶员素质偏低、技术业务水平差,因此海洋捕捞业也是高度风险的特殊职业 2。某一调查结果显示:渔民死亡率高于煤矿。渔业被世界公认为风险最大、死亡率最高的产业,尤其海洋捕捞业遭受自然灾害和意外事故的可能性远远高于陆地其他产业 3。 基于这一情况,小型渔船的发展方向也应加强安全方面的考虑,稳性的要求也应日趋严格,以确保船舶安全
2、性。 主题 1. 渔船概述 我国渔船发展经历了两次较大变革 ,一是木质渔船机动化; 二是以钢代木的渔船钢壳化4。渔船为用以捕捞和采收水生动植物的船舶,在船舶这一大门类中,只是相对小型的船类,主要分布在沿海地域以及一些内陆湖泊和江河流域的地区。其特点为: 多数捕捞船只的船型较小,但为适应在风浪中连续航行 、 作业 ,要求有较好的稳定性 、耐波性和适航性,结构需特别牢固 。 作业期间载重量变化较大。 船用设备要求结构性能可 靠、坚固耐用、维修方便。 主机功率较大,相对速度较高。 除配置一般船用设备外,还需配备捕捞设备、保鲜和加工设备、助渔和导航设备等,渔舱要求隔热设施性能好 5。 2. 渔船分类及
3、渔船设备 经过长期的发展,渔船已日趋成熟,其分类方法也是分门别类,大致有一下几种。 2.1 按作业水域 6 可分为海洋渔船和淡水渔船,海洋渔船又分沿岸渔船(在近海沿岸作业且作业半径一般不超过 100 海里)、近海渔船(作业半径一般距岸在 200 海里左右)、远洋渔船(作业于无限海域的各类渔船)。 2.2 按船体材料 可分为木质、钢质、玻璃钢质、铝 合金、钢丝网水泥渔船以及各种混合结构渔船。 2.3 按推进方式 可分为机帆渔船、蒸汽轮机动力装置渔船、柴油机动力装置渔船;按渔船所担负的任务可分为捕捞渔船和渔业辅助船两大类。 2.4 按船型及捕鱼方式 7 2.4.1 流网类渔船 一般船型瘦长,行动灵
4、活,可兼拖网、张网等作业。在长江能抗 5 7 级风,在 6 级顺风时,航速每小时可达 12 18 公里。也有压载的,可加强稳定性。 2.4.2 围网类渔船 大多在浅水作业,船身较短,也有瘦长轻巧的。操纵灵活,少数兼钩、脚网等作业,载重 0.25 4 吨。 2.4.3 拖网类渔船 作业 有单船、双船、多船拖网等类。或利用横风拖网,或顺流横行拖网。一般尺度较大,无风时行动不便。 2.4.4 钧钓类渔船 船型多方艏平底,使艏甲板作业,吃重时有足够浮力,并可改善纵摇,有的可兼鳝笼鱼窝等作业。 2.5 设备 动力装置。捕捞渔船的主机功率一般为每总吨 1.5 4.5 千瓦,有的高达 6 7 千瓦。大、中型
5、捕捞渔船及 渔业基地 船因配备冻结和加工设备,其发动机功率为主机功率的 65 85。常采用可调螺距螺旋桨并装有助推器,以合理利用主机功率和提高船的机动性、灵活性和转向性能。 捕捞机械。种类多而复杂,功率较大。拖网渔船使用的绞机 ,其拉力和绞拉速度随水深 、 渔具 渔法 、 船形大小、主机功率而变化。 保鲜和加工设备。为保证渔获物的质量,保鲜是渔船的重要功能之一。还备有洗鱼机、鱼片机、剖切机、去皮机、采肉机、鱼粉机等多种鱼类处理和加工机械 。 助渔和导航通讯仪器。用于探测鱼群或辅助捕捞操作,主要有垂直探鱼仪、渔用声呐、网情仪、双拖渔船船间距离计、拖网曳纲长度张力仪、雷达浮标及其接收器等。 渔船吨
6、位及检验。渔船按吨位丈量规范所测定的、以登记吨( 2.83 米) 计的全船内部总容积称总吨位 。世界上中小型捕捞渔船一般为数十至数百吨;大型渔船达千吨,甚至可达 4 万多总吨。为保证渔船安全 ,在建造和使用过程中,都对渔船进行定期检验并颁发证书。 3.渔船发展现状 据统计, 2005 年,我国渔业船船 95.67 万艘,其中机动渔船 51 多万艘,海洋机动渔 船 28多万艘 8。我国渔船数量占船舶总量的 96%左右,占世界渔船总量的进 24%9。在海洋上航行的 100GT 以上的船舶中,约有四分之一是渔船,它们在海上从事渔获的捕捞,加工以及运输工作 10。而我国海洋捕捞量呈逐年上升趋势, 19
7、98 年产量为 1990 年的 2.71 倍, 1996 年产量为 1991 年的 2.05 倍。同时也映射出我国海洋机动渔船的数量也呈小幅度增加趋势,我国渔船平均每千瓦的渔获量由 1991 年的 0.95t/KW,增至 1998 年的 1.27t/KW。可想而知,至今的渔船总功率该是达到怎样一个水平。这说明我 国渔船向低能耗方向发展,体现了更新渔船的技术进步 11。 3.1 尺度上的特点 100 500GT(柱间长约为 20m 40m)约占渔船总数的 38%,形成了两头大中间小的局面,这说明各国在发展与完善小型渔船的同时,到更远的渔场作业的大型渔船有所发展 10。 3.2 大型渔船的航速特点
8、 如今几年建造的大型尾滑道拖网渔船的航速都在 16 节左右,这远比 50 年代 12 节左右的航速为高。这说明为了更迅速的到达更远的渔场去作业以及更迅速地返回距渔场遥远的基地港,增大航速是在必行。 3.3 新建造的渔船的特点 在新建渔船 中,拖网渔船作为主要船型的地位正在下降,围网与延绳钓渔船的数量正在上升,特别是延绳钓渔船,世界上许多国家都忙于建造。 4.流网渔船概述 流网也称流刺网,这是一种用网刺挂或缠络游动鱼的波动性网具。在六十年代以前建造的流网渔船,多为单甲板、长艉楼、前渔捞甲板船型,起、放网操作都在艏部渔捞甲板进行。为了随风漂流,艉部设一帆,其它布置与舷拖渔船相仿。近几年建造的流网渔
9、船,多为单甲板、长艉楼船型,起网在艏部左舷,放网在艉部。在艏部起上的网具,通过送往艉部。一般一天放一次网,早晨放网,晚上起网。起网时使用专用的起网设备 ,包括起沉子纲机和起浮子纲机。但是,为了保护海洋鱼类资源,在公海上的流网捕捞作业在 1992 年 6 月 30 日全面禁止 12。所以流网渔船在数量上减少,在尺度上仅为一些小型渔船,或为拖、钩兼作的渔船。 5.流网渔船特点 1.单甲板、长肿楼、艉楼、艉机型; 2.艏部渔捞甲板供起网用,艉部有宽广的网台存网衣;3.船舶的长度及吨位较小,一般总长在 40 米以下,因为过大的尺度及吨位,会使渔船带网漂流不方便,或加大了拉力,使网变形影响渔捞效果; 4
10、.艉部多设艉帆,以利随风漂流; 5.舷墙外侧有渔捞平台,左舷设置舷侧滚筒; 6.主机功 率相对较小,因不需要大功率进行拖网; 7.一般不设卧式拖网绞机,而代之一立式绞盘。 6.渔船主要安全隐患 由于渔船所遭受的气象、海况条件比较恶劣,海难事故不断发生。纵观近几年我国海事案例,发生的海难事故中有 90%以上是小型渔船,如 2002 年全国渔船沉船 536 艘,死亡失踪616 人; 2003 年全国渔船沉船 2102 艘,死亡失踪 857 人; 2004 年全国渔船沉船 927 艘,死亡失踪 660 人 13。国际海事组织( IMO)收集的关于各类船舶意外事件的统计数据表明,倾覆失事的船舶大多数是
11、长度不超过 100 米的小船 14。 从 船体本身考虑,稳性衡准对渔船安全的影响是息息相关的,“衡准”规定高了,则很难满足,“衡准”低了,则难以保证安全,渔船比运输船舶有着更多机会航行于恶劣海况,而且渔船尺度小,这就说明渔船比运输船更为危险 15。从客观因素考虑,由于渔船设备相对简陋、海上作业环境恶劣、驾驶员素质偏低、技术业务水平差,而且“三无”渔船屡禁不绝,也是重大危害之一。 总结 在渔船安全性问题日趋突出的情况下,有必要对渔船安全的进行探讨。归结多方文献,我认为影响渔船安全大致有以下几点: 1.由于船舶类型的特殊性,决定了其船体尺寸较小且 船舶设备配置简陋不齐全,以至于在风浪或是其他突发状
12、况下,无法提供较强的稳性以及自救能力。 2.其作业形式和作业区域异于其他船舶,渔船的主要功能在于捕鱼,然而对于近海以及远洋渔船在其相应海域时,难免会有特殊海况。倘若渔船还在捕鱼或是来不及收网回港,躲避不及,那么也是相当危险的。 3.渔船船员一般素质不高,在操作使用渔船上会有些许不当,遇到问题也无法立即做出正确的处理。 4.渔船的性能有一定问题,稳性不足导致船舶自身的危险系数增加,经不住恶劣环境的折磨。 稳性是船舶的基本性能之一 , 渔船相对于其他船舶而言,尺度较小,常 年在海上进行捕捞作业,所遇到的气象海况条件要比其它普通船舶恶劣得多 。同时 ,由于渔船要进行捕捞作业,应取的航向或航速常常受到
13、限制,有时不得不处于不利的风向、浪向上,而且在海上装载情况多变,稳性事故较多。 所以 ,研究渔船在风浪中的稳性就显得尤为重要。 因此要解决渔船稳性安全问题,则需对渔船进行稳性校核,确定压载数量及位置,控制甲板装载重量,降低船舶重心,减少受风面积 16。对于稳性已达到要求的渔船,其压载舱、油舱、水舱,如果条件许可应尽量排空或设置网格状舱壁,以减小自由液面对稳性的影响。 对稳性规范起重要影响的工 作是 1935 年 Rahola 完成的博士论文 17,而 目前对渔船稳性进行研究的途径大致可分成三种:一是继续运用传统的稳性理论来修正稳性规范;二是探索随浪与尾斜浪对稳性的影响,目的是想确定在风浪作用下
14、扶正力臂的减额公式,从而进行了一些渔船船模的稳性试验;三是设法将船的稳性状态与船舶运动方程式联系起来,目的是想建立一种在确定的或在随机的情况下稳性的估算方法,但这种方法的关键在于数学方程式或数学模型的建立。如数学模型的正确性欠佳,其计算结果则不可能与实际情况相符。 因此,选择流网渔船来进行稳性校核,希望能通过自己的 计算,更加清晰的了解渔船稳性所存在的不足,从而能提出一些改进方案。 参考文献 1上海船舶工业公司规划发展部组编写 .船体基础知识 M.1982 2任玉清,梁志军,姚杰 .现代渔船航海技术及其展望 J.水产科学 .2004.1.第 23 卷第 1 期 3 杨培举 .60 万艘渔船安全
15、状况 R.中国船检 .2006.1 5 Liu Jie The Status, Problem and Countermeasure of Fishing Vessel Development in Our CountryJ , Modern Fisheries Information, 2001 ( 07) 5百度百科 DB/OL 6贾复 .渔船基础知识 M.1987 7乐家华,李晟 .安徽农业科学 J.2009.3.20 8刘东,陈蓝荪 .推动我国渔船渔具产业可持续发展探讨 R.2000 9杨培举 .渔船安全的惊喜与忧患 R.中国船检 .2005.2 10贾复 .世界海洋渔船发展动态 J.
16、现代渔业信息 .1995.10.第 10 卷第 10 期 11曲广善 .我国渔船的发展与展望 J.船舶 .2000.8.第 4 期 12朱志文 .联合国通过在公海禁用流网捕鱼的决议 J.海洋渔业 .1990.第 4 期 13柴旭涛,付昌辉 .确保小型渔船安全的措施 J.船海工程 .2002.第 6 期 14冯铁城,陶尧森,周秀庚 .渔船稳性研究 R.中国造船 .1994.11 15马永远 .渔船稳性衡准 J.大连水产学院学报 .1995.12.第 10 卷第 4 期 16付昌辉 .小型渔船的海事预防措施 J.水产科学 .2007.4.第 26 卷第 4 期 17Rahola J.The judging of the stability of ships.Trans.INA.1934