船舶防强风、防寒冻及冰区航行规定第一章船舶防强风第一条及时收听、分析有关气象台（站）的天气预报和气象传真资料，及时掌握强风的动态，密切注意海上气象突发性变化，提前做好防强风的各项准备工作。
第二条根据航区季节特点，合理选择适宜航线，要充分注意大风浪对船舶的横移作用。
大风浪中通过险要区段时，要留有较大的安全回旋余地，尽可能在岩礁或险要区域的下风航行。
第三条加强水密措施，紧闭一切有关水密门、窗及孔盖。
通风筒须转向下风罩妥。
第四条要保持船舶的良好稳性，合理压载，各油舱、淡水舱等液体舱均应尽量装满或并舱，以减少自由液面。
第五条甲板上的船用属具及货物应固定好，防止因风浪袭击而移动。
甲板上的排水孔及排水通道应保持畅通，开航前大副和水手长对此要进行检查。
第六条开航后锚要绞紧，锚链要用制链器加固，必要时再用钢丝将锚缚牢，防止因船体颠簸而使锚溜出。
锚链孔要填塞封盖，防止海水灌入锚链舱。
第七条大风浪中，操舵要谨慎小心，防止因风浪造成的偏舵过多，船位被吹向下风。
如风浪过大时，可适当调整航向与波浪的交角或减低车速，以减少波浪对船体的冲击和剧烈的横摇。
当条件允许时，应就近选择锚地避风。
第八条船舶在大风浪中顶浪航行时，应适当降低航速；以减少风浪对船首的冲击和剧烈的纵摇，防止尾轴断裂、车叶失落或船尾船壳漏水等事故的发生。
顺浪航行时，船长应考虑船长、船速与波长、波速比例关系，适当调整航速，使其稍大于波速，保持舵效。
当不易保持航向时，应使航向与波浪成30度交角航行，以防止因波浪冲击而使船尾淹水，致使推进器和尾轴受损。
第九条甲板通道装好扶手绳，保护行人安全。
第二章防寒冻第十条冬天要及时收听气象报告，掌握海上气象情况，在寒潮袭来之前，做好防寒、防冻工作。
第十一条在冬季到来之前，对甲板机械设备要进行全面检查保养，做好防锈、防浪、防止海水进入设备等工作。
第十二条救生艇要绑扎加固，放净艇内残水及发动机的冷却水，用罩盖罩好。
艇内淡水箱装水不可超过3/4，防止冻裂。
第４８卷㊀第３期２０１９年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４８㊀Ｎｏ.３Ｊｕｎ.２０１９㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１９.０３.０３０不同冰级破冰船船级社最小功率要求分析吴蒙ꎬ何炎平ꎬ陈哲ꎬ黄超ꎬ刘亚东(上海交通大学ａ.船舶海洋与建筑工程学院ꎻｂ.海洋工程国家重点实验室ꎻｃ.高新船舶与深海开发装备协同创新中心(船海协创中心)ꎬ上海２００２４０)摘㊀要:总结ＲＳ㊁ＢＶ㊁ＡＢＳ㊁ＤＮＶ４家船级社的破冰船冰级和最小功率要求ꎬ对３型不同船型和不同冰级的破冰船进行最小功率计算ꎬ得出规范中破冰船最小功率要求的适用性与特点ꎬ找出规范中影响破冰船最小功率要求的关键因素ꎬ对比发现ꎬ破冰船实船功率能较好地满足ＲＳ和ＢＶ规范计算结果ꎬ而ＡＢＳ㊁ＤＮＶ规范计算结果偏向保守ꎮ关键词:破冰船ꎻ冰区加强ꎻ最小功率要求中图分类号:Ｕ６９２.７㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１９)０３￣０１２８￣０５收稿日期:２０１９－０１－２３修回日期:２０１９－０３－０３第一作者:吴蒙(１９９５ )ꎬ男ꎬ硕士生研究方向:破冰船破冰能力㊀㊀极区航行的船舶主要分为两类:①冰区航行船舶(ｉｃｅ￣ｇｏｉｎｇｓｈｉｐ)能够独立航行于在浮冰区域及部分薄密集冰区域ꎬ或在破冰船的护送下在冰中航行ꎻ②破冰船(ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ)是专门从事各种破冰作业的船舶ꎬ其中包括:冰区护航㊁翻越冰山㊁航道破冰㊁冰区拖拽㊁破冰和救助作业[１]ꎮ极区航行船舶功率作为反映船舶破冰能力的一项关键指标ꎬ直接影响极区船舶的安全性和作业区域ꎮ对于冰区航行船舶功率要求计算ꎬ主要采用芬兰￣瑞典规范(ＦＳＩＣＲ)[２]ꎮ对于破冰船功率要求计算ꎬ各大船级社的要求差别较大ꎮ本文通过综述４家船级社对破冰船冰级和最小功率要求ꎬ研究２种破冰船最小功率计算公式ꎬ分析影响破冰船最小功率的各类因素ꎮ结合不同船型㊁冰级的破冰船实船数据分析ꎬ各类因素的影响程度并对计算方法的有效性和通用性进行讨论ꎮ１㊀破冰船冰级对于破冰船而言ꎬ要遵循ＩＭＯ制定的ＰｏｌａｒＣｏｄｅꎬ还需要满足所入级的船级社的破冰船规范要求ꎮ美国船级社(ＡＢＳ)和法国船级社(ＢＶ)以国际船级社协会极地冰级规范(ＩＡＣＳＰＣ)规范[３]体系为基础ꎬ并辅以本船级社的部分要求ꎮ俄罗斯船级社(ＲＳ)和挪威船级社(ＤＮＶ)的破冰船规范拥有相对独立的体系[４]ꎮ而冰区航行船舶主要是满足ＦＳＩＣＲ和ＩＡＣＳＰＣ规范相应要求ꎮ本文重点选取ＲＳ㊁ＢＶ㊁ＡＢＳ㊁ＤＮＶ[５￣８]规范进行计算对比ꎮＲＳ有１９９５年和２００８年２个版本的规范ꎬ其中ＲＳ破冰船规范(１９９５)[９]中对破冰船的分级分为４个等级ꎬＬＬ１㊁ＬＬ２㊁ＬＬ３及ＬＬ４ꎮＲＳ破冰船规范(２００８)对于破冰船分为４个等级:Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ６㊁Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ７㊁Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ８㊁Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ９ꎮＢＶ和ＡＢＳ都是以ＩＡＣＳＰＣ规范体系为基础ꎬ将破冰船分为７个等级ꎬ分别对应于ＰＣ１到ＰＣ７ꎮＢＶ增加了对ＰＣ１到ＰＣ７冰级比较详细的冰情描述ꎬ并以Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ１到Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ７划分破冰船ꎻＡＢＳ规范要求ꎬ需要满足ＡＢＳ的ＰｏｌａｒＣｌａｓｓꎬＥｎｈａｎｃｅｄ规范才能授予ＩｃｅＢｒｅａｋｅｒ标识ꎬ破冰船冰级为ＩｃｅＢｒｅａｋｅｒꎬＰＣ１到ＩｃｅＢｒｅａｋｅｒꎬＰＣ７ꎮ原ＤＮＶ对破冰船标志定义为ＩＣＥ￣０５Ｉｃｅ￣ｂｒｅａｋｅｒ㊁ＩＣＥ￣１０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ㊁ＩＣＥ￣１５Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ㊁Ｐｏ￣ｌａｒ￣１０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ㊁Ｐｏｌａｒ￣２０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ和Ｐｏｌａｒ￣３０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒꎮ对于冰情介于以上冰级的极区船舶ꎬ经特殊考虑ꎬ可授予相关冰级符号ꎬ如Ｐｏｌａｒ￣２５ꎮ而ＤＮＶ与ＧＬ合并后推出ＤＮＶ￣ＧＬ规范ꎬ用基于ＩＡＣＳＰＣ规范的新规范代替了原ＤＮＶ破冰船规范ꎬ但原ＤＮＶ破冰船规范拥有独立的体系和特点ꎬ具有很大的研究价值ꎮ２㊀不同破冰船冰级的最小功率要求ＩＡＣＳ制定的ＰｏｌａｒＣｌａｓｓ规范对于破冰船最小功率并未做出具体要求ꎬ因此ꎬ各船级社依据自８２１己的工作给出了对应相应冰级的最小功率要求ꎮ２.１㊀ＲＳ破冰船功率要求ＲＳ针对不同的破冰船冰级直接给出相对应的最小输出功率ꎮ不同冰级的破冰船轴功率不应低于表１中相应等级要求数值ꎮ表１㊀ＲＳ船级社功率要求破冰船等级最小输出功率/ＭＷＩｃｅｂｒｅａｋｅｒ９４８Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ８２２Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ７１１Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ６２.２㊀ＢＶ破冰船功率要求ＢＶ规范要求ꎬ不同等级破冰船轴功率不应低于表２中相应等级要求数值ꎮ对于通过模型试验或实船试验确定推进功率的船舶ꎬ可根据具体情况ꎬ确定推进装置最小输出功率ꎮ表２㊀ＢＶ船级社功率要求破冰船等级最小输出功率/ＭＷＩｃｅｂｒｅａｋｅｒ１４４Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ２２２Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ３１１Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ４６２.３㊀ＡＢＳ破冰船功率要求ＡＢＳ规范要求ꎬ不同等级破冰船轴功率不应低于表３中相应等级要求数值ꎮ对于ＰＣ１到ＰＣ４ꎬ且标识有Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ的船舶而言ꎬ最小输出功率Ｎ为Ｎ＝ｋＡ(Ｂ)０.８(Ｌ)０.４[１＋ｍｅ－５Δˑ１０－６](１)式中:ｋ为系数ꎬｋ＝０.７３５ꎻＡ㊁ｍ为系数ꎬ见表３ꎮ表３㊀ＡＢＳ船级社Ａ㊁ｍ系数冰级ＡｍＰＣ１３６０１.３ＰＣ２２７０１.０ＰＣ３２０００.８ＰＣ４１３６０.６２.４㊀ＤＮＶ破冰船功率要求ＤＮＶ对极地船舶最大连续输出功率的规定与船型紧密相关ꎬ需根据具体船型具体计算ꎮ最大连续输出功率Ｐ应不低于下式计算所得数值ꎮＰ＝１.５ｃｓｃｐＩＮＢ[１＋１.６Ｔ＋２７(０.１ＩＮ/Ｔ０.２５)０.５(２)式中:具有传统破冰船艏的船舶ｃｓ＝１ꎬｃｓ＝０.９＋γ/２００ꎬ最小值为１且不会超过１.２ꎻ变桨距螺旋桨ｃｐ＝１ꎬ定桨距螺旋桨ｃｐ＝１.１ꎻＩＮ为冰级数值ꎻＢ为水线处型宽ꎻＴ为垂线间长ꎻγ为冰区高位水线纵剖面角ꎮ３㊀破冰船最小功率计算选取３艘不同破冰能力的破冰船ꎬ选用ＲＳ㊁ＤＮＶ㊁ＢＶ㊁ＡＢＳ４家船级社的对应冰级ꎬ按照破冰能力相近的原则ꎬ计算对破冰船的最小功率ꎬ对比见表４㊁图１ꎮ表４㊀破冰船主要参数破冰船设计水线长/ｍ水线处型宽/ｍ吃水/ｍ排水量/ｔ实船轴功率/ｋＷＬＫ￣６０ＹＡ１６０.０３３１０.５３３５４０６００００Ｔａｙｍｙｒ１３６.３２８９.０２１１００３２５００雪龙２号１１６.０２２７.８１４３００ʈ１７０００图１㊀不同规范最小功率要求对比３.１㊀ＬＫ￣６０ＹＡ级破冰船ＬＫ￣６０ＹＡ级核动力破冰船为俄罗斯新一代核动力破冰船ꎬ工程代号Ｐｒｏｊｅｃｔ２２２２０ꎬ同级别总共建造３艘ꎮ该系列为现世界上破冰能力最强的破冰船ꎬ入级ＲＳꎬ冰级Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ９ꎬ总长１７３ｍꎬ设计水线长１６０ｍꎬ船宽３４ｍꎬ水线处型宽３３ｍꎬ吃水为１０.５ｍꎬ排水量为３３５４０ｔꎬ船舶轴功率６００００ｋＷ[１０]ꎮ根据破冰能力相近的原则ꎬ选择计算冰级为Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ１㊁ＩｃｅＢｒｅａｋｅｒꎬＰＣ１㊁Ｐｏｌａｒ￣３０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ对该船的最小功率进行计算ꎮ３.２㊀ Ｔａｙｍｙｒ 号Ｔａｙｍｙｒ 号是俄罗斯Ｔａｙｍｙｒ级核动力破冰船ꎬ冰级ＬＬ２ꎬ总长１４９.７ｍꎬ设计水线长１３６.３２ｍꎬ船宽２９.２ｍꎬ水线处型宽２８ｍꎬ吃水９ｍꎬ排水量为２１１００ｔꎬ船舶轴功率为３２５００ｋＷ[１１]ꎮ根据破冰能力相近的原则ꎬ选择计算船级为Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ２㊁ＩｃｅＢｒｅａｋｅｒꎬＰＣ２㊁Ｐｏｌａｒ￣２０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ㊁Ｉｃｅｂｒｅａｋ￣ｅｒ８对该船的最小功率进行计算ꎮ９２１３.３㊀ 雪龙２号中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船 雪龙２号 冰级ＰＣ３ꎬ总长１２２.５ｍꎬ设计水线长１１７ｍꎬ船宽２２.３ｍꎬ水线处型宽２２ｍꎬ吃水７.８ｍꎬ排水量１４３００ｔꎬ船舶轴功率依推进功率估算约１７０００ｋＷ左右[１２]ꎮ根据破冰能力相近的原则ꎬ选择计算冰级为Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ３㊁ＩｃｅＢｒｅａｋ￣ｅｒꎬＰＣ３㊁Ｐｏｌａｒ￣１５Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ㊁Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ７对该船的最小功率进行计算ꎮ通过表４㊁图１可知:①ＬＫ￣６０ＹＡ型破冰船能够很好地满足ＲＳ和ＢＶ规范的最小功率要求ꎬ而ＤＮＶ规范计算出的最小功率要求比实船功率高１８１９３.３ｋＷꎬＡＢＳ规范计算出的最小功率要求比实船功率高９３６２ｋＷꎮ②Ｔａｙｍｙｒ同样能满足ＲＳ和ＢＶ规范要求ꎬＤＮＶ规范计算出的最小功率要求比实船功率高４８０７.３ｋＷꎬＡＢＳ规范计算出的最小功率要求比实船功率高６２１９.２ｋＷꎮ③雪龙２号的实船功率估算约为１７０００ｋＷꎬ即可以满足ＲＳ㊁ＢＶ规范要求ꎬＤＮＶ规范计算结果比实船功率约高２３３４.６ｋＷꎬＡＢＳ规范计算结果比实船功率约高３３６４.５ｋＷꎮ依据分析结果ꎬ对于选取的破冰船ꎬ都可以较好满足ＲＳ和ＢＶ规范要求ꎬ而对于破冰能力较强的破冰船ꎬＡＢＳ和ＤＮＶ规范计算出的最小功率要求会比实船功率高ꎬ相对比较保守ꎮ本文选取的３艘破冰船冰级都不尽相同ꎮ通过对比３艘计算出的最小功率要求ꎬ可以看出不同冰级之间最小功率要求差距很大ꎮ因此ꎬ依据破冰船的航行作业环境选取合适的冰级至关重要ꎮ４㊀最小功率影响因素分析通过分析几大船级社对于破冰船最小推进功率的计算公式可知ꎬ影响破冰船最小功率的主要因素有冰级㊁水线处型宽ꎬＡＢＳ还将水线长以及排水量作为另外的影响因素ꎬ而ＤＮＶ则考虑以吃水作为另外的影响因素ꎮ４.１㊀ＲＳ和ＢＶ规范ＲＳ和ＢＶ规范对于破冰船最小功率只有船级一个影响因素ꎮ不同的冰级对应不同的冰情与冰厚情况ꎬ同时也对应不同的破冰船最小功率ꎮ每个冰级的最小功率相差比较大ꎬ究其原因ꎬ可能是由于考虑了冰情与冰厚跨度比较大ꎬ包含了从１年冰到多年冰ꎬ致使船体型线因素影响远不如冰情㊁冰厚的影响ꎮ对于冰情比较严重㊁冰厚较厚的情况ꎬ还需要进行更多的研究工作ꎬ以提供更详细准确的规范要求ꎮ４.２㊀ＤＮＶ规范ＤＮＶ规范除了将冰级作为影响破冰船最小功率最重要的因素外ꎬ还将船宽和吃水作为影响最小功率的主要因素ꎮ通过对现有破冰船进行统计ꎬ并为了方便数据对比ꎬ选取计算冰级为ＰＯ￣ＬＡＲ￣２０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒꎮ本文依据ＤＮＶ最小功率计算公式探讨水线处型宽和吃水对最小功率要求的影响ꎬ水线处型宽Ｂ取值范围为２３~３０ｍꎬ吃水Ｔ取值范围为８~１１ｍꎬ见图２ꎮ图２㊀依据ＤＮＶ规范计算的吃水㊁水线处型宽与最小功率关系(船级为ＰＯＬＡＲ￣２０Ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒ)由图２可见ꎬ吃水与最小功率的关系是近似线性增加ꎬ在吃水变化范围内(８~１１ｍ)ꎬ吃水每增加１ｍ最小功率增加约为２.７％ꎬ并且增加趋势逐渐增大ꎮ且可以发现随着吃水的增加ꎬ吃水对最小功率的影响更加剧烈ꎮ对ＤＮＶ最小功率计算公式进行分析ꎬ可知最小功率与水线处型宽是成线性增加关系ꎮ在水线处型宽变化范围内(２３~３０ｍ)ꎬ总的最小功率变化为２６.１％ꎬ水线处型宽每增加１ｍ最小功率增加１３５０.５４ｋＷꎮ且水线处型宽变化范围(２３~３０ｍ)也比吃水变化范围(８~１１ｍ)更大ꎬ表明水线处型宽对破冰船最小功率影响比吃水更大ꎮ４.３㊀ＡＢＳ规范ＡＢＳ规范最小功率计算公式涉及到的因素更多ꎬ除了将冰级作为影响破冰船最小功率最重要的因素外ꎬ还将水线长㊁水线处型宽和排水量３个船体参数考虑其中ꎬ对于船型相似的船舶来说相当于考虑了水线长㊁水线处型宽和吃水ꎮ破冰船对方形系数Ｃｂ有一定要求ꎬ破冰船的方形系数Ｃｂ一般在０.４６~０.４９范围内变化ꎮ选０３１取方形系数Ｃｂ为０.４７ꎬ将排水量的影响用长㊁水线处型宽㊁吃水进行分析ꎮ此外ꎬ破冰船的长宽比Ｌ/Ｂ比较小ꎬ通过对现有破冰船进行统计ꎬ取水线处型宽中值２６.５ｍꎬ吃水中值为９.５ｍꎬ并选取９组长宽比ꎬ分别为４.６~５.０(间隔为０.０５)ꎬ为了方便数据对比ꎬ选取冰级为ＩｃｅｂｒｅａｋｅｒꎬＰＣ２ꎬ利用ＡＢＳ规范最小功率计算公式探讨水线长㊁水线处型宽和吃水对最小功率的影响ꎬ见图３㊁４ꎮ图３㊀依据ＡＢＳ规范计算水线长㊁吃水与最小功率关系㊀㊀(水线处型宽为２６.５ｍꎬ船级为ＩｃｅＢｒｅａｋｅｒꎬＰＣ２)图４㊀依据ＡＢＳ规范计算不同水线长㊁㊀水线处型宽与最小功率关系由图３可见ꎬＡＢＳ规范最小功率计算公式中ꎬ随着吃水的增加ꎬ最小功率反而降低ꎬ与ＤＮＶ最小功率计算公式的计算结果相反ꎮ但在吃水变化范围(８~１１ｍ)内ꎬ最小功率只改变了约１.４％ꎮ在吃水相同的情况下ꎬ变化破冰船水线长ꎬ即改变长宽比ꎬ在水线长变化范围内(１２２~１３２ｍ)ꎬ水线长每增加１ｍ最小功率增加约为３.０％ꎮ随着水线长不断增加ꎬ水线长变化对于最小功率的增加趋势不断降低ꎮ由图４可见ꎬ在水线长相同的情况下ꎬ通过选取不同的长宽比ꎬ获得不同的水线处型宽值ꎮ在长宽比变化范围内(４.６~５.０)ꎬ长宽比每减小０.１ꎬ破冰船的最小功率增加１.５％~１.６％ꎬ且增加趋势随长宽比减小而增大ꎮ分析斜率变化发现ꎬ水线长在１３５~１４０ｍ间的破冰船ꎬ水线处型宽变化对于最小功率的影响最大ꎻ在此范围外ꎬ随着水线长变化ꎬ水线处型宽变化对最小功率的影响逐渐减小ꎮ５㊀结论１)对比４家船级社破冰船最小功率规范要求ꎬ对同一艘船而言ꎬＢＶ对最小功率的要求最低ꎬ其次为ＲＳꎮＡＢＳ和ＤＮＶ比较保守ꎬ特别在冰级较高时ꎬ与ＲＳ㊁ＢＶ规范差距较大ꎮ２)通过对选择的３艘破冰船进行计算ꎬ可以发现所选破冰船都能够满足ＲＳ和ＢＶ的最小功率要求ꎬ对于破冰能力较大的船舶难以满足ＡＢＳ和ＤＮＶ最小功率要求ꎮ３)破冰船不同冰级对最小功率要求差别较大ꎬ是影响破冰船最小功率的最主要因素ꎬ在选择破冰船冰级时需要根据具体的航行作业环境ꎬ选择合适的冰级ꎮ４)通过分析ＤＮＶ和ＡＢＳ最小功率计算公式ꎬ研究水线长㊁水线处型宽以及吃水对于破冰船最小功率要求的影响ꎮ水线处型宽影响最大ꎬ水线长的影响较小ꎬ而吃水对最小功率影响在２种规范正好相反ꎬ需要进一步研究ꎮ５)后续研究中应增加实船试验或模型试验ꎬ进一步完善本文的结果ꎮ还应对其他船体参数对于破冰船最小功率的影响进行分析ꎮ参考文献[１]ＧＯＥＲＬＡＮＤＴＦꎬＭＯＮＴＥＷＫＡＪꎬＺＨＡＮＧＷꎬｅｔａｌ.Ａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｈｉｐｅｓｃｏｒｔａｎｄｃｏｎｖｏｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｉｎｉｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１７(９５):１９８￣２０９.[２]Ｆｉｎｎｉｓｈ＆ＳｗｅｄｉｓｈＭａｒｉｔｉｍｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ.Ｆｉｎｎｉｓｈ￣ｓｗｅｄｉｓｈｉｃｅｃｌａｓｓｒｕｌｅｓ[Ｓ].ＦＳＩＣＲꎬ２０１０.[３]ＩＡＣＳ.ＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｐｏｌａｒＣｌａｓｓ[Ｓ].ＩＡＣＳꎬ２０１１.[４]吴春平ꎬ吴刚ꎬ王晓琳.ＩＭＯ极地规则和未来极地船舶发展趋势分析[Ｊ].造船技术ꎬ２０１４(２):６￣９.[５]ＲＭＲＳ.Ｒｕｌｅｓｆｏｒｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｅａ￣ｇｏｉｎｇｓｈｉｐｓ[Ｓ].ＲＭＲＳꎬ２０１８.[６]ＢＶ.Ｒｕｌｅｓｆｏｒｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌａｒｃｌａｓｓａｎｄｉｃｅ￣ｂｒｅａｋｅｒｓｈｉｐｓ[Ｓ].ＢＶꎬ２０１０.(下转第１３６页)１３１２０１９年第３期杨兴林ꎬ等:汽轮机转子冷态启动过程的疲劳损伤分析船海工程第４８卷ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｒｏｔｏｒ[Ｊ].ＫｅｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００６ꎬ２１:７０７￣７１０.[８]吕方明ꎬ王坤ꎬ黄树红ꎬ等.国产超临界汽轮机转子钢低周疲劳特性的试验研究[Ｊ].动力工程学报ꎬ２０１３ꎬ８(２１):６５３￣６５８.[９]ＮＡＧＥＳＨＡＡꎬＶＡＬＳＡＮＭ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｌｏｗｃｙｃｌｅｆａｔｉｇｕｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｍｏｄｉｆｉｅｄ９Ｍｏｆｅｒｒｉｔｉｃｓｔｅｅｌ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＦａｔｉｇｕｅꎬ２００２(２４):１２８５￣１２９３.[１０]赵乃龙ꎬ吴穹ꎬ王伟哲ꎬ等.超超临界汽轮机高压转子低周疲劳及损伤分析[Ｊ].上海交通大学学报２０１５ꎬ１２(５):５９０￣５９４.[１１]ＡＤＡＭＮꎬＣＨＡＬＩＤＥＤꎬＨＥＩＮＺＫꎬｅｔａｌꎬＮｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＭａｎｓｏｎ￣Ｃｏｆｆｉｎ￣ＢａｓｑｕｉｎａｎｄＲａｍ￣ｂｅｒｇ￣Ｏｓｇｏｏｄｅｑｕａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＦａｔｉｇｕｅꎬ２００８ꎬ３０(１０):１０￣１５.[１２]张保衡.大容量火电机组寿命管理与调峰运行[Ｍ].水利水电出版社ꎬ１９８８.[１３]黄树红ꎬ李建兰.发电设备状态检修与诊断方法[Ｍ].北京:中国电力出版社ꎬ２００４.[１４]袁利军.３００ＭＷ机组中压缸气动热应力计算与启动优化[Ｄ].北京:华北电力大学ꎬ２００６.[１５]王超ꎬ王延荣ꎬ徐星仲.应用二维有限元法计算汽轮机转子临街转速和模化长叶片[Ｊ].动力工程ꎬ２００７ꎬ１２(６):８４０￣８４５.[１６]王永芳.电厂关键设备寿命在线监测系统研究[Ｄ].北京:华北电力大学ꎬ２００４.[１７]陈江龙.基于有限元的汽轮机转子低周疲劳寿命预测与在线系统可靠性研究[Ｄ].杭州:浙江大学ꎬ２００５.[１８]赵常兴.汽轮机组技术手册[Ｍ].北京:中国电力出版社ꎬ２００７.ＦａｔｉｇｕｅＤａｍａｇｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｔｅａｍＴｕｒｂｉｎｅＲｏｔｏｒｄｕｒｉｎｇＣｏｌｄＳｔａｒｔｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＹＡＮＧＸｉｎｇ￣ｌｉｎꎬＳＨＡＯＭｉｎｇ￣ｙａｎｇꎬＺＨＡＮＧＪｕｎ￣ｍｉａｏꎬＣＨＥＮＢｏ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｏｆｈｉｇｈ￣ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｏｔｏｒｏｆｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｆｒｏｍｓｔａｒｔ￣ｕｐｔｏｒａｔｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｃｏｌｄｃｏｎｄｉ￣ｔｉｏｎꎬａｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅＦＥｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｒｏｔｏｒｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｉｔｓｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｈｏｔ￣ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓꎬｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｗａｓｇｏｔｔｅｎｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｏｌｄｓｔａｒｔ.ＴｈｅＭａｎｓｏｎＣｏｆｆｉｎｆｏｒｍｕｌａꎬＭｉｎｅｒｌｉｎｅａｒｆａｔｉｇｕｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｄａｍａｇｅｔｈｅｏｒｙａｎｄＴｉｍｏ￣Ｓａｒｎｅｙｃｕｒｖｅｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅａｎｄｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅ.Ｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｌｏｗｃｙｃｌｅｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｒｏｔｏｒｏｆａ１３５ＭＷｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｉｆｅｌｏｓｓｏｆｔｈｅｔｕｒｂｉｎｅｒｏｔｏｒｉｓｆａｒｌｅｓｓｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒａｓｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｅｆａｃｔｏｒｙꎬｓｏｔｈｅｒｏｔｏｒｓｔａｒｔｉｎｇｍｏｄｅｉｓｓａｆｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｒｏｔｏｒꎻｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄꎻｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄꎻｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄꎻｆａｔｉｇｕｅｄａｍａｇｅ(上接第１３１页)[７]ＡＢＳ.Ｒｕｌｅｓｆｏｒｂｕｉｌｄｉｎｇａｎｄｃｌａｓｓｉｎｇｓｔｅｅｌｖｅｓｓｅｌｓꎬｐａｒｔ６[Ｓ].ＡＢＳꎬ２０１８.[８]ＤＮＶ.Ｒｕｌｅｓｆｏｒｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｈｉｐｓꎬｐａｒｔ５[Ｓ].ＤＮＶꎬ２０１６.[９]ＲＭＲＳ.Ｒｕｌｅｓｆｏｒｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｅａ￣ｇｏｉｎｇｓｈｉｐｓ[Ｓ].ＲＭＲＳꎬ１９９５.[１０]ＰＡＳＨＩＮＶꎬＡＰＰＯＬＯＮＯＶＥꎬＢＥＬＹＡＳＨＯＶＶꎬｅｔａｌ.Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｐｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆ６０ＭＷｇｅｎｅｒａｌ￣ｐｕｒｐｏｓｅｎｕｃｌｅａｒｉｃｅｂｒｅａｋｅｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇ[Ｊ].ＳｈｉｐｓａｎｄＯｆｆｓｈｏｒｅＳｔｒｕｃ￣ｔｕｒｅｓꎬ２０１１ꎬ６(３):９.[１１]张羽ꎬ李岳阳ꎬ王敏.极地破冰船发展现状与趋势[Ｊ].舰船科学技术ꎬ２０１７(２３):１８８￣１９３.[１２]黄思洋.船舶航行中船体冰载荷分布及演变规律的模型试验研究[Ｄ].天津:天津大学ꎬ２０１７.ＯｎｔｈｅＭｉｎｉｍｕｍＰｏｗｅｒＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒＩｃｅｂｒｅａｋｅｒｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＩｃｅＣｌａｓｓｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｏｃｉｅｔｉｅｓＷＵＭｅｎｇꎬＨＥＹａｎ￣ｐｉｎｇꎬＣＨＥＮＺｈｅꎬＨＵＡＮＧＣｈａｏꎬＬＩＵＹａ￣ｄｏｎｇ(ａ.ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＯｃｅａｎ＆ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎻｂ.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｃｅａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎻｃ.ＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＳｈｉｐａｎｄＤｅｅｐ￣ｓｅａＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ(ＣＩＳＳＥ)ꎬＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈａｎｇｈａｉ２００２４０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｍｉｎｉｍｕｍｐｏｗｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｉｎＲＳꎬＢＶꎬＡＢＳａｎｄＤＮＶｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｃｉｅｔｉｅｓｗａｓａｎａ￣ｌｙｚｅｄｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ.Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｐｏｗｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｈｉｐｔｙｐｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｌａｓｓｅｓｏｆｉｃｅｂｒｅａｋｅｒꎬｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｍｍａｒｙｆｏｒｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｗｏｒｋｅｄｏｕｔ.Ｔｈｅｃｒｕｃｉａｌｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｐｏｗｅｒｂｙｔｗｏｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅａｃｔｕａｌｐｏｗｅｒｓａｒｅｉｎｇｒｅａｔａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆＲＳａｎｄＢＶꎬｗｈｉｌｅｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆＡＢＳａｎｄＤＮＶａｒｅｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｉｃｅｂｒｅａｋｅｒꎻｉｃｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇꎻｍｉｎｉｍｕｍｐｏｗｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ６３１。
冰区航行船舶轮机设计的要求浅谈随着北极航道的开放以及极地地区的资源开发，冰区航行船舶的需求日益增加。
而冰区航行对船舶轮机设计提出了更高的要求，迫使轮机设计师不断进行创新和改进。
本文将从冰区航行船舶轮机设计的特点出发，探讨冰区航行船舶轮机设计的要求。
冰区航行船舶轮机设计要求具备良好的耐寒性能。
在极地地区，气温低、海冰覆盖严重，船舶轮机需要在极端的环境条件下运行。
设计师需要选用耐低温的材料，并对轮机系统进行绝缘和加热，以保证轮机在严寒条件下的正常运行。
轮机的密封性能也需要得到加强，以防止冰雪渗入机舱影响轮机正常运行。
冰区航行船舶轮机设计要求具有较强的抗冰能力。
冰区航行时，船舶轮机可能会受到冰压力和冰碎片的冲击，因此轮机设计需要具备一定的抗冰能力。
在轮机结构设计上，需要考虑冰的冲击对轮机的影响，并对轮机结构进行加固和抗冲击设计。
对于润滑系统和冷却系统也需要进行改进，以确保在冰区航行时能够正常工作和有效降温。
冰区航行船舶轮机设计要求具有较强的推进力和灵活性。
在冰区航行中，船舶需要具备强大的推进力和灵活的机动性，以克服海冰的阻力和避开浮冰。
轮机设计需要选用高效的推进装置，并优化轮机布局，确保船舶在冰区航行时具备足够的推进力和机动性。
冰区航行船舶轮机设计要求具备良好的可靠性和安全性。
在极地地区，船舶往往要面对恶劣的海况和严寒的环境，因此轮机设计需要具备良好的可靠性和安全性。
轮机系统需要进行全面的可靠性分析和安全评估，并对关键部件进行加固和备用设计，以确保船舶在冰区航行时能够进行安全和可靠的运行。
冰区航行船舶轮机设计的要求是多方面的，包括耐寒性能、抗冰能力、推进力和灵活性、可靠性和安全性等方面。
设计师需要充分考虑到极地环境的特点，不断进行创新和改进，设计出适应冰区航行需求的轮机系统，以满足船舶在极地地区的运行需求。
相信随着科技的发展和工程技术的提升，冰区航行船舶轮机设计将会迎来更加丰富和完善的发展。
船舶冰区航行动态建模邓华;赵越【摘要】冰区航行船舶操纵仿真训练平台的建立,可完善现有航海操纵模拟器的操船训练功能.针对船舶冰区航行特点,运用微元法建立船舶冰区航行动态数学模型,并将该模型加载到航海操纵模拟器的平台开发中.利用微元法对船舶与冰层接触部分进行分析研究,得出船舶纵向、横向和垂向3个方向上冰层对船舶的冲击速度,从而得出船舶各个方向上受到冰块冲击力的大小,并将其加入到分离型船舶操纵运动数学模型中.通过对给定船型进行旋回仿真实验,实验结果表明本文建立的船舶冰区航行运动数学模型的误差在20％以内,可以应用于现有的航海操纵模拟器开发应用当中.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(036)007【总页数】5页(P64-68)【关键词】冰区航行;航海操纵模拟器;微元法;船舶运动数学模型【作者】邓华;赵越【作者单位】江苏海事职业技术学院航海技术系,江苏南京211170;江苏海事职业技术学院航海技术系,江苏南京211170【正文语种】中文【中图分类】TP301.6船舶在冰区航行极易遭遇冰山、浮冰和厚度极易变化的同质化冰区，给船舶航行和操纵带来极大困难和风险。
在此航行区域的船舶驾驶员除需具备船舶驾驶的专业素质外，还应具有必要的冰区航行经验、技能和良好的心理素质[1]。
使用航海操纵模拟器进行冰区航行训练将是提高船舶驾驶员上述能力的安全有效的方法。
鉴于此，在现有航海操纵模拟器加载冰区航行船舶操纵训练平台及其必要[1-2]。
为满足在冰区覆盖地区运输石油和天然气，许多航运强国开始研究开发北冰洋区极区的航线[3]。
目前，挪威康士伯公司和加拿大高校合作已开始进行相关技术研究，建立了分离交互式数学模型，并开始进入实验测试阶段。
微元法是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。
用该方法可以使一些复杂的物理过程用熟悉的物理规律迅速加以解决，使所求的问题简单化。
在使用微元法处理问题时，需将其分解为众多微小的元过程，而且每个元过程所遵循的规律相同，这样，只需分析这些元过程，然后再将元过程进行必要的数学方法或物理思想处理，进而使问题求解。
