按OCIMF方法估算30万吨原油码头VLCC风载荷流载荷.pdf

按OCIMF方法估算**30万吨原油码头VLCC风载荷流载荷（简）

Ajy2002@

1．前言

如何确定作用在大型油轮上的由风和流引起的环境载荷，一直是相关国内港口和航运届

所关心的问题。其实，这个问题在1990年代甚至更早些在国际上已经基本解决。从目前检索

到的资料看，早在上次石油危机之前，造船业就已经开始进行原型船的模型试验。欧美包括

日本的军界、大学、船厂和航海实验室进行了大量的试验工作，并在其基础上总结形成了丰

富的经验公式和计算曲线。其中最著名的机构有美国海军几个试验室、密歇根大学和荷兰航

海研究所（MRIN）。而OCIMF和SIGTTO则在世界范围内组织各届精英编写了相关标准规范，

并得到了大多数国家政府管理部门、国际行业组织、各大石油公司及船厂和港口的认可。

2007年出版的OCIMF《系泊指南》第三版，在97年第二版基础上进一步进行了优化。

主要一点是采用系数图表型式取代了比较繁琐的水（风）动力计算公式，非常方便使用者进

行相关船舶受力的估算。

本文结合**30万吨原油码头的环境条件，按照OCIMF推荐的方法计算了30万吨VLCC的

受力情况。计算结果可以比较清楚地显示所需的码头系泊约束。各力值和转矩值还适合于系

泊约束力的计算机分析。

下列几个问题需要说明：

1.计算过程中始终要使用的三个无量纲系数是：

C＝纵向力系数

X

C＝横向力系数

Y

C＝偏航转矩系数

XY

而附加的下标w和c分别代表风和流。

2.OCIMF说明，风阻系数根据密歇根大学1960年代进行的风洞实验数据绘制。流阻系

数的数值取自荷兰航海研究所（MRIN）1975～1991年期间所进行的模型试验数据。这些阻力

系数摘自OCIMF文献“PredictionofWindandCurrentLoadsonVLCC.s,2ndEdition

(1994)”和OCIMF/SIGTTO的合作文献“PredictionofWindLoadsonLargeLiquefiedGas

Carriers,1stedition(1985)”，这两个文献均已正式出版。计算所得的力值单位是牛顿，

转矩单位为牛顿·米；其作用点位于油轮横轴和纵轴中心交叉点上。

3.在OCIMF文献“PredictionofWindandCurrentLoadsonVLCC.s,2ndEdition

(1994)”中给出的风/流阻力系数，曾经规定只适用于15万吨以上的油轮。但是近年来各船

厂进行的原型船模型试验数据证明了，大多数情况下，因其有足够的精度，这些系数同样适

用于小一些的船舶。所以，这些系数的应用范围扩大到适用于1.6万吨左右的船舶。而且，

只要几何形状相似（“干舷/型宽”，“吃水/型宽”比必须相似），更小一些的船舶也能适用。

4.OCIMF规定的计算船舶设备系泊力的标准环境条件是：

60节风（有具体定义，任意方向），同时加上：

oo

3节顺流；或者2节10角（170）横流；或者0.75节满载时来自任意最大横流方向。

这里为什么没有加入波浪条件的原因目前还没有查到确切的资料。但是根据其它研究报

告分析，可能是认为波浪条件主要影响船舶的起伏和纵摇，是设计护舷和码头水工结构时要

考虑的。这里的风速取60节，大大高于实际码头允许作业条件，其中就是考虑了船舶因波浪

造成的横摇。

5.符号说明

符号说明单位

A纵向（舷侧）受风面积m2

L

A横向（正面）受风面积m2

T

A水面上纵向船体投影面积m2

HL

A