船锚是什么意思有什么作用 | 关于船锚的相关知识点介绍

锚是船舶的主要系泊设备,其与船舶通过锚链连接。将锚抛在水底,可以使船停稳。锚主要由锚爪、锚冠、锚柄组成,锚柄通过卸扣与锚链连接,通过销轴与锚冠、锚爪连接。

锚是船舶的主要系泊设备,其与船舶通过锚链连接。将锚抛在水底,可以使船停稳。

锚主要由锚爪、锚冠、锚柄组成,锚柄通过卸扣与锚链连接,通过销轴与锚冠、锚爪连接,并可以在有限范围内相对旋转;锚爪顶部设计成尖锐的角,以提高锚爪的啮土性能(图1)。

在航海技术学中,有关锚的操作有诸多成熟的技术和技巧。但是在船舶设计和检验中,业界对锚的技术要求还存在疑虑,因此做一个比较系统性的解析很有必要。

船舶规范中关于锚的用途

铁制的停船器具,用铁链连在船上,把锚抛在水底,可以使船停稳。船舶规范中关于锚的技术要求针对因等待靠泊、潮水等而暂时系泊于港口或遮蔽区的锚泊设备。尽管在船舶操作和工程作业时锚的用途很多,但非常规用途不属于规范所属范畴。

图1 锚结构

1.卸扣Shackle;2.锚柄/锚干Shank;3.锚爪Flukes;4.销轴Crown pin;5.锚冠板Crown plate 6.锚链Anchor chain.

船舶应配备的锚的数量

业界通常所讲的船锚即指船舶规范中的艏锚。根据中国船级社《钢质海船入级规范》(以下简称规范),艏锚的配备数量基于规范计算的舾装数(N)进而查表(表1和表2)获知,其中舾装数N按下式计算:

式中:

Δ——夏季载重线下的型排水量,t;

B——船宽,m;

h——从夏季载重水线到最上层舱室顶部的有效高度,m;对最下层的层高hi 从上甲板中心线量起,或具有不连续上甲板时,从上甲板最低线及其平行于升高部分甲板的延伸线量起。

表1 设备的配备

表2 中锚和系泊设备配备表(以2018规范为例)

举例

以一艘适用于2018规范的1500TEU国际航行集装箱船为例,已知△为32844.6t,B为25.30m,h和A的计算过程如下:

表3 舾装数计算过程

因此,进而查表2可知艏锚应配2只。

✍ 锚的重量

上文表2明确了每只艏锚的质量(重量)。

注意到规范规定:每个艏锚的质量可以与上文表2所列锚质量相差在-7%至+7%范围内,但艏锚的总质量应不小于表列锚质量的总和。普通无杆锚的锚头质量,包括梢子与转轴在内,应不小于该锚总质量的60%。

可以采用有杆的艏锚,但其质量(不包括横杆)应不小于上文表2所规定的无杆锚质量的80%。当采用大抓力锚作为艏锚时,每只锚的质量可以为上文表2规定的普通无杆艏锚质量的75%。

当采用超大抓力锚作为艏锚时,每只锚的质量可以为表2规定的普通无杆艏锚质量的50%,其具体要求详见CCS《材料与焊接规范》第1篇第10章第1节的规定。

同样以上文1500TEU集装箱船为例,根据舾装数N查表得,单个艏锚的质量应为6900kg,但每个锚的质量可以相差在-7%至+7%范围内,前提是总的质量不能少于2X6900kg。

✍ 船上是否需要配备用锚

不同时期建造的船舶,备用锚的配备要求不同,不能一概而论。

在相当长的时期里,锚的数量要求如上文2,且即使根据计算所得应配艏锚数量大于2只,规范(以2012及其之前的规范为例)也明确规定:第3只艏锚、拖索和系船索不作为船舶入级的条件,仅为指导性要求。

无论是国际航行船舶还是国内航行海船、内河船舶,此要求类似。这种情况下,第3只备用锚的配备属于自愿行为。

但是从2018规范开始,规范不再有上述表述;甚至在2021规范中当舾装数大于205时,艏锚地配备数量均为3,也即第3只锚——备用锚为必配设备。

结合规范:“艏锚应与其锚链连接,布置于船上,并随时可用。锚链总长度应尽可能平均分配”,那么如果要求备用锚也与锚链连接则很牵强;备用锚也要配备均匀分配锚链,则锚链长度、存放也可能存在问题。

在航海实践中,则即使自愿配备备用锚,也不需要与锚链连接并配备用锚锚链。这部分内容的研究不在此展开,但是在规范修订前,锚应按规范要求的数量配备。

船上丢锚的处理措施

由于船舶在锚泊期间(图2)受风浪等作用会产生一定程度的漂移,随着锚链的不断张紧,锚在海床上会抓得越来越深(图3),有时候锚也会卡到礁石缝隙里,也有因台风海啸等恶劣海况导致的走锚现象等,总之原因有很多,包括外部环境、缺乏良好的船艺、风险评估不足、操作失误、维护不当、设计缺陷等。

这些现象的导致以下可能:船舶起锚的时因锚机没有足够的拉力将锚拉出海床(图2),这时候船舶不得不选择弃锚;有时候在起锚的过程中,也会发生因锚链或卸扣断裂等情况而导致丢锚。

当然还有一些其他的特殊情况,船舶被迫选择用弃链器将锚和锚链一同抛弃等情况。据统计,每年,每100艘船中约有一条船可能发生丢锚情况。

图2 锚泊状态

锚和锚链的丢失会导致船舶碰撞和搁浅事故发生,并对船舶造成其它损害。

发生类似丢弃锚的情况后,从船舶安全和保险等角度考虑,船东须提请船级社进行检验申请签发条件证书,以确保船舶适航、保险有效。在此之前,船舶需采取如下措施:

图3 锚泊期间锚的受力示意图

1、风险评估;

2、制定应急预案;包括值班、瞭望等;

3、加强值班;

4、备件采购计划;

5、通知码头、港口当局;

6、必要时,进出港安排拖轮护航;

7、检查另外一只锚、锚链及其附件的工作状况,确保工作正常。

8、影响通航及锚泊的遗弃物及残骸海图定位并向通航主管单位汇报,甚至开展打捞。

✍ 因缺锚办理检验属于法定项目还是船级项目?

对于国际航行海船,SOLAS II-1章3-8条明确其应满足主管机关或认可组织的相应要求。

因此,通常大多数船旗国将锚有关的内容划归船级项目。相应地,发生缺锚的情况,船级社通常给出船级条件,要求限期限情形装复。

但目前的例外是,马绍尔政府明确规定锚的技术事项与构造安全证书关联。相应地,发生缺锚的情况,船级社通常给出船级条件并签发短期构造安全证书,要求限期限情形装复。

对中国籍国内海船,《海船法定建造检验技术规程》有一些技术要求,但主要含义为“与批准图纸一致”;对中国籍内河船舶,《海船建造检验技术规程》2011中无配备相关的规定。

但是国内、内和船法定安全与环保记录簿包含锚,因此当发生上述5的情况,应按法定临时检验处理。

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