设备管理_水路运输设备概述

1 第四章水路运输设备 第一节水路运输概述第二节航道与港口第三节船舶第四节航标 2 重点掌握 水路运输的组成及其技术设备 海区航标以及内河航标的种类 特点 港口的水域 陆域和港口的水工建筑物 船体构造 船舶动力装置 船舶设备 3 一 水路运输的分类及特点二 水路运输的组成及其技术设备三 水路运输生产过程 第一节水路运输概述 4 一 水路运输的分类及特点 水路运输 是利用船舶 排筏和其他浮动工具 在海洋 江河 湖泊 水库 及人工水道上运送旅客和货物的一种运输方式 5 1 水路运输的分类 按运输对象 旅客运输 货物运输 含散货运输 杂货运输 按航行区域 远洋运输 沿海运输 内河运输 按贸易种类 外贸运输 内贸运输 按营运方式 班轮运输 租船运输 一 水路运输的分类及特点 6 二 水路运输的组成及其技术设备 组成船舶港口各种基础设施服务设施 7 技术设备船舶 以及驳和舟 筏等 航道港口通讯 导航设施 二 水路运输的组成及其技术设备 8 三 水路运输生产过程 简单地说 一批货物通过港口装到船上 船舶载着这些货物运到另一港口 再从船上卸下 储存或直接提走 即完成了一个水运生产过程 9 一 航道二 港口 第二节航道与港口 10 一 航道 航道是指供船舶航行的水上通道 一 航道的种类1 海上航道 属自然水道 通过能力几乎不受限制 2 内河航道 利用天然河流附加引航设施构成 3 人工航道 人工开凿的水道 又称运河 通常用于沟通两个或两个以上的水系 11 二 航道的航行条件 通常指内河航道为保证船舶安全航行而必须满足的条件 主要有 1 有足够的航道深度 最小航道深度 船舶满载吃水 富余水深2 有足够的航道宽度 航道宽度 同时交错的船队或船舶的宽度之和 富余宽度 12 二 航道的航行条件 3 有适宜的航道转弯半径 航道转弯半径不小于最大航行船舶长度的3倍 4 有合理的航道许可流速 最大流速不大于3米 秒 5 有符合规定的水上外廓 保证船舶水面以上部分通过所需要的高度和宽度 按航道等级确定 13 二 港口 一 港口的作用和分类 二 港口的组成 三 港口选址 14 一 港口的作用和分类 1 港口的作用港口是具有一定面积的水域和陆域 供船舶出入和停泊 货物和旅客集散的场所 是国家或地区的门户 交通运输的枢纽 现代港口具有运输 工业 商业以及城市依托等功能 15 1 按用途分 商港 渔港 工业港 军港 避风港 2 按作用分 国际性港 地区性港 3 按地理位置分 海港 河港 湖港 水库港 4 按潮汐的影响划分开敞港 闭合港 2 港口的分类 16 开敞港 港内水位潮汐变化与港外相同的港口称为开敞港 闭合港 在港口入口处设闸 将港内水域与外海隔开 使港内水位不随潮汐变化而升降 保证在低潮时港内仍有足够水深的港口称为闭合港 如英国的伦敦港属于此类 2 港口的分类 17 二 港口的组成 港口由水域和陆域两大部分组成 18 19 1 港口水域 概念 港口水域是供船舶进出港 以及在港内运转 锚泊和装卸作用使用的 要求有足够的深度和面积 水面基本平静 流速和缓 以便船舶安全停泊和技术操作 20 1 港外水域主要设施 进港航道和港外锚地 2 港内水域主要设施 港内航道 港内锚地以及码头前沿水域和船舶调头区 1 港口水域 21 1 港外水域 1 进港航道多数海港及河口港都有天然进出港航道 但其水深不一定满足船舶要求 在河口段可能还有部分浅滩 往往需要疏浚和整治 内河港口的航道常常就在主航道靠近码头的一侧 一般要求有适当的宽度 既不影响主航道上船舶的航行 又与码头 锚地留有足够的距离 22 1 港外水域 2 港外锚地供进出港船舶抛锚停泊使用的 在这里船舶需接受边防检查 卫生检疫等手续 引水员也需在这里上下 海港 有时也供大型船队编队 解队之用 河港 23 2 港内水域 1 港内锚地主要供船舶等待泊位 或是进行水上装卸用 在气候恶劣情况下 还可供船舶避风停泊 而河港锚地主要用于编解船队和进行水上作业 水上装卸作业是内河港 河口港的主要作业方式之一 并设置有 水上作业平台 配备有浮式起重机等 24 2 港内水域 2 码头前沿水域必须有足够的深度和宽度 以使船舶能方便地靠离 它不仅要保证船舶靠码头的一侧能进行装卸作业 有时还要考虑其另一侧同时进行水上 船过船 装卸作业的需要 因此 码头前沿水域宽度应适当大些 以免影响附近的航道 25 2 港内水域 3 船舶调头区港内航道与码头之间一般要有供船舶进行回转的调头区 这段水域要有足够的宽度 大型海轮在港内靠离码头时常有拖轮协助 而内河船靠泊时为便于控制常常需要将船首对着水流的方向 调头区正是供他们使用的 26 2 港口陆域 概念 港口陆域是供旅客上下船 以及货物的装卸 堆存和转运使用的 因此陆域必须具有适当的高程 岸线长度和纵深 以便在这里安置装卸设备 仓库 堆场 铁路 公路 以及各种必要的生产和生活设施等 主要设施 码头与泊位 仓库和堆场 铁路及道路 起重运输机械 港口辅助生产设施等 27 1 码头与泊位 供船舶停靠 以便旅客上下 货物装卸的水工建筑物称为码头 码头前沿线通常即为港口的生产线 也是港口水域和陆域的交接线 码头前沿的水深一定要满足船舶吃水 并应考虑到船舶装卸和潮汐变化的影响 留有足够富余的水深 28 1 码头与泊位 所谓 泊位 即供船舶停泊的位置 一个泊位即可供一艘船舶停泊 泊位的长度依船型的大小而有差异 码头线长度是由泊位数和每个泊位的长度来决定的 29 1 码头与泊位 从港口货场到码头前沿为码头前方场地 又称码头前沿作业区 这里既要安排装卸机械 又要安排火车 汽车的通道 使货物转运方便 或是进入货场 或是直接运往港外 码头前方场地通常是港口最繁忙的地区 30 2 仓库和堆场 仓库和堆场是供货物装船前和卸船后短期存放使用的 多数较贵重的件杂货都在仓库内堆放保管 只有那些不怕风吹雨淋的货物如矿石 建材等可放入露天堆场或货棚内 这种散堆装货物的堆场常常远离市区和其它码头 以免对环境污染 31 3 铁路及道路 当有大量货物需用铁路运输时 需设置专门的港口车站 在这里货物列车可以进行编组或解体 并配有专门的机车 将车辆直接送往码头前沿或库场的装卸线 装卸完毕后再由机车取回送往港口车站编组 32 3 铁路及道路 港内道路与港外公路应该有很好的连接 对于有集装箱运输的港口 道路系统尤为重要 港区内的道路要能通往码头前沿和各库场 回路要通畅 进口与出口常常分开设置 并尽进可能减少与铁路线或装卸线的平面交叉 以减少相互间的干扰 33 4 起重运输机械 港口装卸机械中 有的机械主要用来起吊货物称作起重机械 有的主要用于搬运货物 称作运输机械 合称起重运输机械 34 4 起重运输机械 主要完成的工作 对船舶实施装卸作业 对铁路和汽车车辆实施装卸作业 在船舱内进行各种搬运 堆码和拆垛等工作 在库场上进行起重 搬运 搬运 堆码和拆垛等工作 35 4 起重运输机械 我国通常将港口机械分成四大类 1 起重机械 2 输送机械 3 装卸搬运机械 4 专用机械 36 4 起重运输机械 港口常见典型机械 门式起重机浮式起重机装卸桥带式输送机斗式提升机叉式装卸车 37 1 门式起重机 门式起重机 简称门吊 门机 它的构造主要是下部有一个大型门架 其上装配有转盘式或转柱式的臂架起重机 38 2 浮式起重机 浮式起重机 简称起重船 浮吊 它是安装在专用船上的臂架起重机 有的浮吊可以自己运行 有的则需拖轮来拖带 其各工作机构要由岸上供电驱动 39 3 装卸桥 其基本结构与龙门式起重机相似 所不同的是前者比后者跨距更大 不仅适用于铁路车辆场地 而且可以进行船 车 场多种作业 常常是一机多能 它以装卸散货为主 多用抓斗作业 国产装卸桥的主要参数见书 40 4 带式输送机 通常是指胶带输送机 又称皮带机 这是一种连续运动的输送货物的机械 41 5 带斗提升机 这是一种在封闭机壳内 能连续垂直提升粉末 颗粒或小块物料的输送机械 它是用安装在胶带或联调上的抓斗 通过滚筒或链轮驱动 在提升机的下部掏取物料 待提升到上部时依靠重力或离心力把物料投出 42 6 叉式装卸车 叉式装卸车 简称叉车 铲车 又称万能装卸机 这是一种装在轮胎底盘车上 主要依靠能升降的货叉对件货进行堆垛 拆垛和搬运的机械 特别是其货叉可以根据不同货种的装卸要求换用不同的工具 这样就扩大了它的适用范围 所以有 万能 的美称 43 6 叉式装卸车 一般的叉车都具有结构紧凑 机动灵活 适应强的特点 大多用于仓库及船舱内作业的叉车起重量一般不超过3t 而用于码头库场作业的叉车起重量为1 5t 最大的集装箱叉车 起重量可达40t 44 5 港口辅助生产设施 为维护港口的正常生产秩序 保证各项工作得以顺利进行 港口还需要在陆域上配备一些辅助设施 如给排水系统 输电 配电系统 燃料供应站 工作船基地 各种办公用房 维修工程队 船舶修理站等设施 45 3 港口水工建筑物 港口的水工建筑物是指大部分处于水中 或经常与水接触 特别是遭受海水的侵蚀等有害作用的建筑物 46 3 港口水工建筑物 根据用途的不同 可将水工建筑物分为 1 防护建筑物 2 码头建筑物 3 护岸建筑物 47 1 防护建筑物 防护建筑物多数用在海港 以防止波浪对港内的冲击 也有的用来防止泥沙 流冰进入港内 这种建筑物在水域外围的深海中 要经受巨大的波浪和冲击力 因此要建造的既稳定又坚固 规模往往很大 以便能阻抗深水海浪的作用 48 1 防护建筑物 在港口工程中 常见的外海防护建筑物 外堤 按构造型式分有以下六种 如图所示 a 斜坡式外堤 b 直立式外堤 c 混合式外堤 d 透空式外堤 e 浮式外堤 f 气压式外堤 49 2 码头建筑物 码头是港口的主要组成部分 码头建筑物也是港口的主要水工建筑物 现代码头由主体结构和附属设备两部分组成 主体结构的上部有胸墙 梁 靠船构件等 下部有墙身 基础或板桩 桩基等 附属设备主要是系船柱 护木 系网环 管沟 门扣和铁路轨道 以及路面等 50 2 码头建筑物 码头按用途分 有客运码头 货运码头 轮渡码头 工作船码头 渔码头 修船码头等等 货运码头中又可分为件杂货码头 散货码头 油码头 集装箱码头等 51 2 码头建筑物 码头按平面布置分 有顺岸式码头 突堤式码头和墩式码头 与岸用引桥连系的孤立墩或用联桥连系的连续墩 突堤式码头又可分为窄突堤 突堤是一个整体 和宽突堤 两侧为码头结构 当中用填土构成地面 52 2 码头建筑物 码头按断面形式划分的直立式 斜坡式 半直立式和半斜坡式 见图 以及按结构形式划分的重力式 板柱式 高桩板梁式等等 53 3 护岸建筑物 港口陆域和水域的交接地带 未被利用的天然岸坡因经常遭受着潮汐 水流和波浪的作用 若边坡土质比较松软 非常容易被冲刷而引起坍塌 由于对岸边的破坏 影响陆域及其上面建筑物的安全 同时也会影响水域的深度 因此要对这些岸边进行加固 这就是护岸建筑物的作用 54 3 护岸建筑物 最常见的护岸建筑物有两种 1 护坡 用块石 砌石护坡 或混凝土板铺砌而成 为了防止水流冲刷和水土流失 常在混凝土板下垫铺石块和碎石 2 护墙 是用混凝土制成的挡土墙 为了具有较大强度的抵抗水的腐蚀和破坏力作用 特在靠水的一面镶嵌条石做成护墙 55 三 港口选址 港址选择是港口建设的重要环节 应在深入调查研究的基础上 根据港口的吞吐量 船型 运输特点及地形 地质 地震 水文 气象等自然条件 并考虑全国港口发展战略 海河岸线资源综合开发利用的要求 从技术 经济上进行综合分析 比较 慎重确定 56 三 港口选址 港址选择得当 不仅可以节省建设投资 缩短建设施工期限 而且有利于港区的内部布置 使船舶运输安全 货物吞吐迅速 经营管理便利 维护工作量小 运输成本低 更好地促进腹地经济发展 反之 港址选择不当 则会使港口建设后难于发挥其效能 给船舶的运转和港口营运 管理带来极大的不便 57 1 港口选址的基本要求 港口布局的基本要求 1 船舶航行方面的要求 2 港口经营管理方面的要求 3 港口建筑方面的要求 4 港口与城市配置方面的要求 58 2 各种地区选址的特点 1 海岸地区选址的特点选择港址应能保证进港航道稳定畅通 港内水域平稳及避免严重淤积是比较重要的问题 天然海湾的湾口岬角 一般为较好的港址 59 2 各种地区选址的特点 2 河口地区选址的特点港址位于河口之内 有良好的掩护条件 且可利用天然河道作为腹地运输路线 有条件发展成为海 陆 内河联运的枢纽 由于河口附近兼有海岸与河流的自然特点 水文 泥沙条件比较复杂 设法避免航道及港池的淤浅是首要考虑的问题 60 2 各种地区选址的特点 3 内河港址选择的特点河道的平面形态及河床的冲淤处在不断变化的过程中 必须对河道的历史演变进行深入的研究分析 只有稳定或者采取不大的工程措施即能保持稳定的河段 才适合选为港址 因此内河港口的建设 必须与河道的整治与开发规划相结合 61 一 船舶的种类二 船舶主要尺度三 船舶的组成与基本构造四 高性能船舶发展 第三节船舶 62 一 船舶的种类 按运输对象不同可分为 一 客船 客货船 二 货船 三 其他船舶 63 一 客船 客船是专门用于载运旅客及其行李和邮件的运输船舶 若载运旅客同时兼运少部分货物的运输船舶称客货船 1 海洋客船2 旅游船 双体船 3 内河客船4 汽车客船5 小型高速客船 水翼船 气垫船 64 长江客轮 65 旅游船 66 水翼船 67 气垫船 68 二 货船 1 杂货船2 散货船3 集装箱船4 载驳船5 滚装船6 油船7 冷藏船 69 散货船 70 集装箱船 71 冷藏船 72 三 其他船舶 1 渡船2 驳船3 拖船和推船 73 油船 74 液化气船 75 二 船舶主要尺度 一 船舶的主要尺度表示船体外形大小的基本量度 有 1 船长 L 2 型宽 B 3 型深 H 4 吃水 T 76 船舶主要尺度 H 77 二 运输船舶的尺度 二 船舶的主尺度比表现出船体的外形特征 强度和它的部分航行性能 主要有 1 长宽比 L B 快速性 比值大 速度高 船型瘦长 2 宽吃水比 B T 稳性 比值大 稳性好 3 深吃水比 H T 大倾角稳性和抗沉性 比值大 大倾角稳性和抗沉性有保证 4 长吃水比 L T 操纵性 比值大 船舶航向稳定性好 比值小 操纵灵活 船舶回转性好 5 长深比 L H 坚固性 H 78 三 船舶的组成与基本构造 一 船体构造 二 动力装置 三 船舶设备 四 船舶系统 79 一 船体构造 1 主船体2 上层建筑 80 1 主船体 船体是指主甲板以下部分 它是一个直接承受静水压力 浮力 波压力 冲击力 货载及本身重量等各种外力的空间结构 为了使船舶行驶时所受的阻力最小 船体做成流线型曲面 船体前端叫船首 后端叫船尾 81 1 主船体 一般货船的中部较肥 首尾端较瘦 船体中部的舱容大 适宜于作货舱和机舱 首尾端常用作压载水舱和放置锚链或舵机等 船体左右两侧叫船舷 船体顶盖为一全通连续甲板 称为主甲板 主甲板架在横梁上 它是承载船舶纵向强度的重要构件 同时也支撑压在甲板上的负荷 82 1 主船体 船舶是被外板和连续的上甲板全部包起来的水密结构 主船体的空间又被舱壁 甲板和平台分隔成不同用途的舱室 主船体由首端 中部和尾端构成 A 首端结构B 中部结构C 尾端结构 83 1 主船体 海船的舱室可分为船员舱室 工作舱室和营业舱室三大类 船员舱室包括卧室 卫生用室 餐室 会议室等 船员舱室一般应布置在甲板以上 工作舱室包括驾驶室 海图室 无线电报室 灭火器间 机炉舱 车间 锚链舱 压载水舱 给养储备间 隔离舱和其他工作舱等 营业舱室包括货舱和客舱 84 2 上层建筑 船舶主甲板以上 由一舷伸至另一舷的围壁建筑物称为上层建筑 上层建筑位于水密的连续甲板以上 它包括船楼和甲板室 上层建筑作为驾驶室 工作室 船员和旅客的住室和生活用舱室或安装船舶上某些设备之用 上层建筑承受风浪的局部压力和局部载荷 当其超过一定长度时 对其结构的要求应加强 85 二 动力装置 船舶动力装置是保证船舶推进及其他需要提供各种能源的全部动力设备的总称 86 二 动力装置 推进装置 包括主机 传动设备 船舶轴系 船舶推进器辅助装置 包括船舶发电站 辅助锅炉装置管路系统 包括动力系统和船舶系统甲板机械 包括锚泊机械设备 操舵机械设备 起重机械设备自动化设备 包括对主 辅机及其他机械设备进行遥控 自动调节 监测 报警等设备组成 87 1 推进装置 也称主动力装置 它是为保证船舶正常航行而设置的所有设备的总称 是船舶动力装置中最主要的部分 包括主机 传动设备 轴系和推进器 88 1 推进装置 常用的主机有 蒸汽机 汽轮机 内燃机船舶推进器目前广泛采用螺旋推进器 89 2 辅助装置 辅助装置是产生除推进装置所需能量以外的其他各种能量的设备 它包括船舶发电站 辅助锅炉装置和压缩空气管路系统 它们分别产生电能 蒸汽和压缩空气供全船使用 90 3 甲板机械 为保证船舶航向 停泊及装卸货物所设置的机械设备 如锚泊机械 操舵机械和起重机械等 91 4 自动化设备 用以实现动力装置的远距离操纵与集中控制 以改善船员工作条件 提高工作效率及减少维修工作量 主要由对主 辅机及其他机械设备进行遥控 自动调节 监测 报警等设备组成 92 三 船舶设备 船舶设备是指船舶从事正常的营运活动所必须具备的除主机以外的各种设施 主要有 1 舵设备2 锚设备3 系缆设备4 起货设备5 救生设备 93 1 舵设备 舵设备是用于控制船舶方向的装置 它主要由舵 舵机 传动装置及操纵装置等部分组成 驾驶人员操纵舵轮或手柄 通过传动装置带动舵机 由舵机带动舵的转动来控制船艏方向 使船舶保持航向或回转 94 2 锚设备 锚设备是帮助船舶操纵和停泊的装置 由锚 锚链 锚链制动装置 锚机和锚链舵等组成 锚利用它在海底的抓力 一般为锚重的4 5倍 以及锚链与海底表面的磨擦力来制动船舶 主要用于船舶在海上锚地固定船位 同时也可作为协助船舶制动 控制船身和掉头的辅助手段 95 3 系缆设备 系缆设备是用来将船舶系在码头的系船拄上或其它所需要的位置上 系缆设备主要包括缆索 带缆桩 导缆孔 导缆器及绞缆机等 在船舶靠码头过程中 缆索一端套在码头系船柱上 用船上绞缆机或锚机绞紧缆索 使船向码头靠拢 因此 在船上布置缆设备时常与锚设备 拖带设备一并考虑 96 4 起货设备 起货设备是船上用来装卸货物的机械 普通货船装有吊货杆或起重机 油船上则设油泵 97 5 救生设备 救生设备是装在船上供船舶失事时船上人员自救和营救落水人员的设备 常用的救生设备有救生艇 救生筏 救生圈和救生衣等 98 四 船舶系统 为了安全运转和船员 乘客生活需要 船舶上设有船底水排泄系统 压载系统 灭火系统 生活用水系统 通风系统 冷暖系统等 统称船舶系统 特殊船舶还有特殊系统 如油船的输油系统 冷藏船的冷却系统 99 四 船舶系统 船舶系统主要用来输送船上自用的液体和气体 如淡水 海水 热水 污水 蒸汽 空气等 它的设备包括管道 泵及其它附件 为船舶系统与船舶设备所配置的动力装置 称为辅机 100 四 船舶系统 此外 船舶还有助航仪器 索具 信号设备等设备 101 四 高性能船舶发展 自学 102 一 航标的种类二 航标自动化的发展趋