陳大為 趙東國
(上海船舶研究設(shè)計(jì)院,上海 201203)
在過去的幾年里,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展,中國對世界經(jīng)濟(jì)的推動作用日益彰顯。這同時(shí)也刺激了外貿(mào)和能源等貨物的運(yùn)輸量迅速增長,散貨船市場出現(xiàn)前所未有的興旺景象。運(yùn)費(fèi)高漲所產(chǎn)生的吸引力和即將生效的各類新規(guī)范造成的壓力,刺激著船東不斷加大新船的訂造合同。近年來我院設(shè)計(jì)的80 000噸級單殼散貨船先后在江蘇新世紀(jì)、江蘇口岸、大連中遠(yuǎn)船務(wù)、舟山揚(yáng)帆、南京武家嘴等全國多個(gè)船廠建造。這些船分別入LR、ABS、DNV、BV、CCS、KR船級社。本文以該型船的最新船型為例,談?wù)勗卺槍ο咸?、引水員梯的新規(guī)范陸續(xù)生效的環(huán)境下,在該型船上設(shè)計(jì)與布置的心得和體會。
80 000 DWT系列散貨船屬于巴拿馬極限型(Panamax型),設(shè)計(jì)為無限航區(qū)、單槳單舵、柴油機(jī)驅(qū)動的尾機(jī)型散貨船,適用于運(yùn)輸谷物、煤、鐵礦石、鋼板卷等散裝貨物。貨艙區(qū)為7個(gè)貨艙,貨艙兩側(cè)分別設(shè)有頂邊艙和底邊艙,用于作為壓載艙。第4貨艙兼作重壓載艙。入級符號為(以勞氏為例):
ESP,LI,ShipRight(CM),*IWS,BWMP(S)
該船需滿足CSR規(guī)范,主要尺度如下:
結(jié)構(gòu)長度229.0m
型 寬32.26m
垂線間長222.0m
型 深20.25m
設(shè)計(jì)吃水14.58m
結(jié)構(gòu)吃水14.58m
載重量80 000DWT
服務(wù)航速14.0 kn
引水員梯、舷梯的設(shè)計(jì)和布置,需要滿足的規(guī)范主要有以下幾個(gè)方面。第一,SOLAS第5章第23條:引航員登離船裝置。第88屆海安會在2011年12月通過了A.1045(27)號決議,針對2012年7月1日后簽訂建造合同的船舶或2012年7月1日后簽訂產(chǎn)品交付合同的引航員登離船裝置做出了新的布置要求。第二,巴拿馬運(yùn)河規(guī)范第10條:登離船裝置。巴拿馬當(dāng)局從2004版的規(guī)范開始,對第10條的e項(xiàng) (登乘設(shè)備布置)中的描述進(jìn)行了更改。2004版之前的規(guī)范描述是:所有的船,在天氣許可的情況下,舷梯或者引水員梯需能達(dá)到運(yùn)河的水面上,現(xiàn)在的描述是:所有的船,在天氣許可的情況下,舷梯和引水員梯都要能達(dá)到輕載水線[1]。由此帶來的變化就是中部舷梯的長度,除了能滿足與引水員梯組合使用的各種工況之外,另外在單獨(dú)使用的情況下也必須滿足達(dá)到輕載水線的要求。第三,2009年7月11日生效的國際海事組織MSC.1/Circ.1331號文件(以下簡稱MSC.1331):關(guān)于登離船裝置的結(jié)構(gòu)、安裝、維護(hù)及檢驗(yàn)的導(dǎo)則。該導(dǎo)則已為英國船級社(LR)明確,對2010年1月1日后鋪設(shè)龍骨的船強(qiáng)制執(zhí)行。在其內(nèi)容中要求登離船裝置需遠(yuǎn)離貨物操作區(qū)域[2]。特別需要關(guān)注的是,該文件中提出的一些技術(shù)細(xì)節(jié)要求,同樣也適用于船舶中部的引航員登離船設(shè)施。第四,日本相關(guān)港口的要求,其中要求登離船設(shè)施需遠(yuǎn)離貨物操作區(qū)域。這與MSC.1331號文件的要求基本上是一致的。
綜合上述四個(gè)規(guī)范文件中的相關(guān)要求,對于引水員梯、舷梯的布置方案可設(shè)定為:在船中的平行中體段,二分之一船長的范圍內(nèi),每舷設(shè)置一部引水員梯和舷梯。根據(jù)大多數(shù)船東的要求,該舷梯和引水員梯的位置應(yīng)盡量靠近居住區(qū)方向。另外需考慮中部引水員梯、舷梯坐落的位置最好能避開頂邊壓載艙,以便船廠在實(shí)際施工中滿足PSPC的要求。中部引水員梯和舷梯滿足SOLAS最新要求和巴拿馬運(yùn)河規(guī)范的最新要求。此外對于MSC.1331號文件和日本相關(guān)港口的要求,我們在上甲板居住區(qū)的兩側(cè),每舷再設(shè)置一部舷梯。由于尾部線型的緣故,該舷梯的登船口朝向船首方向,因此,尾部舷梯滿足了MSC.1331號文件的要求和日本相關(guān)港口的要求,但其不可作為巴拿馬運(yùn)河規(guī)范要求的登離船設(shè)施來使用。
中部的登離船設(shè)施需滿足SOLAS和巴拿馬運(yùn)河的相關(guān)規(guī)范要求。
首先,對于中部舷梯,根據(jù)巴拿馬最新規(guī)范要求,在其單獨(dú)使用時(shí),長度需滿足舷梯在與水平夾角最大為55°的工況時(shí),舷梯下平臺可以到達(dá)最輕載水面,但是可以不考慮船舶橫傾15°的工況。在中部舷梯的單獨(dú)使用工況中,舷梯下平臺距離水面的高度,根據(jù)MSC.1331號文件的要求,舷梯下平臺距離水面的高度不得大于600mm[3]。因此可以設(shè)定下平臺距離水面的高度為不超過600mm,由此來反推舷梯的長度,見圖1。
其次,還需考慮中部舷梯與引水員梯組合使用,這時(shí)需考慮船舶橫傾15°的工況。根據(jù)A.1045(27)號決議要求,組合工況下舷梯與水平夾角最大不得超過45°[4]。對于組合工況下舷梯下平臺距離水面的高度,同樣需結(jié)合不同規(guī)范做綜合的考慮。根據(jù)巴拿馬運(yùn)河規(guī)范的描述,舷梯下平臺如在水面上方7m的地方就足夠了[5]。根據(jù) A.1045(27)號決議的要求,舷梯下平臺距離水面最小不得小于5m[6]。根據(jù)這個(gè)要求,從最輕載水線向上,會衍生出多個(gè)舷梯、引水員梯配合使用的狀態(tài)點(diǎn),以滿足不同水線位置的需要。值得注意的是,由于舷梯和引水員梯配合使用的工況較多,需要校核引水員梯在甲板上的固定位置是否與舷梯的綁扎立柱相沖突,如果不行的話需通知舷梯廠商調(diào)整綁扎立柱的位置。
圖1 中部登離船設(shè)施的布置
在組合使用的工況下,A.1045(27)號文件提出需采取措施使舷梯下平臺能緊固地靠在船側(cè),比如采用埋入式眼板綁扎[7]。另外針對SOLASV/Reg.23,海安會MSC.308(88)號文件對引水員梯的兩根邊繩和安全繩也提出了綁扎的要求,綁扎眼板需設(shè)置在舷梯下平臺之上1.5m的位置[8]??紤]到船體結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,韓國船級社(KR)允許這個(gè)值可以在1.35~1.65m之間適當(dāng)調(diào)整[9]。在設(shè)置埋入式眼板時(shí),需校核這些眼板是否與船殼背后的結(jié)構(gòu)肋骨或PMA固定直梯相沖突,如果不行的話需調(diào)整綁扎眼板的位置,或調(diào)整貨艙內(nèi)PMA固定直梯的位置。
在設(shè)繪中部舷梯與引水員梯組合使用的各個(gè)工況時(shí),首先確定滿足最輕載水線在橫傾15°時(shí)的組合工況狀態(tài)。此時(shí)的引水員梯最下面一級踏步距離橫傾15°最輕載水面的高度設(shè)定在600mm以下(該值各規(guī)范并無明確要求,此處參考各規(guī)范對舷梯下平臺距水面的高度要求進(jìn)行設(shè)定)。然后將舷梯設(shè)定為與水平夾角為45°后,對引水員梯和舷梯進(jìn)行組合,A.1045(27)號文件要求兩者的水平間距設(shè)定在100~200mm之間[10]。如果組合后引水員繩梯在舷梯下平臺之上的長度能達(dá)到2m以上,且舷梯下平臺距離水面的高度在7m左右,則說明舷梯的長度可以滿足組合工況的需要。然后從該組合狀態(tài)的舷梯下平臺開始,向下量取5m,作為適用于第二個(gè)組合工況的水線位置,以此位置對引水員梯進(jìn)行設(shè)定,使引水員梯最下面一級踏步距離水面的高度在600mm以下,然后旋轉(zhuǎn)舷梯至適當(dāng)?shù)慕嵌扰c引水員梯進(jìn)行配合,配合完成后,再從第二配合工況的舷梯下平臺開始,向下量取5m,作為適用于第三組合工況的水線位置,依次開展設(shè)計(jì)。如圖1所示,直到第四配合工況下,從舷梯下平臺向下量取5m后,水線與干舷甲板的高度已經(jīng)不足9m,則配合工況可以終止,后面可以采用引水員梯單獨(dú)使用的工況了。以上設(shè)繪方法可使舷梯、引水員梯的布置嚴(yán)格滿足各個(gè)規(guī)范的要求,但是在應(yīng)用于某些干舷比較高的大型船舶時(shí),會出現(xiàn)組合工況特別多的情形,造成埋入式眼板數(shù)量龐大,施工難度增加,并有削弱船體強(qiáng)度的風(fēng)險(xiǎn)。這時(shí)需要與船級社和船東積極溝通,爭取豁免若干組合工況。
最后,對于在水線處于離干舷甲板小于9m的工況,引水員梯可單獨(dú)使用,其布置應(yīng)安排在舷梯的靠船尾端較好,這樣引水員梯在不同工況下的若干個(gè)定位點(diǎn)相距比較近,使用時(shí)船員不必搬動很遠(yuǎn)。但需校核其位置是否處在船長二分之一的平行中體范圍內(nèi)。
尾部的登離船設(shè)施主要滿足MSC.1331號文件和日本相關(guān)港口當(dāng)局的要求,因此在尾部上建區(qū)域,每舷設(shè)置一部舷梯即可滿足要求。
首先,由于船尾部線型的關(guān)系,該舷梯的登船平臺需設(shè)置在船首方向。同時(shí)這樣布置也可以使登船平臺的位置盡量遠(yuǎn)離螺旋槳,增加安全性。
其次,由于本船尾部的線型內(nèi)收比較劇烈,使得舷梯突出船舷外較多,在校核時(shí)需要在舷梯中部距船舷最近的點(diǎn)剖出截面,分析校核梯架的翻轉(zhuǎn)與釋放會不會與船舷產(chǎn)生干涉。
還有,由于本船尾部的空間不是很充裕,舷梯構(gòu)件與系泊屬具發(fā)生干涉,因此需要仔細(xì)核對立柱的位置和翻梯裝置(轉(zhuǎn)軸)的位置與長度,綜合考慮附近兩個(gè)巴拿馬導(dǎo)纜孔在滿足巴拿馬規(guī)范要求前提下的布置方案,留出足夠的空間。如果有可能話,盡量使舷梯的整個(gè)梯架避讓開系泊屬具。通常在拿到尾部舷梯的訂貨資料后,在布置過程中會對尾部系泊布置圖再次進(jìn)行修改,見圖2。
圖2 尾部登離船設(shè)施布置
另外要注意的是,在上建區(qū)域也有很多吊機(jī),如物料吊、燃油管吊、蘇伊士運(yùn)河系泊艇吊和救助艇吊等等,在布置中需綜合考慮,盡量使尾部舷梯的登乘位置讓開上述吊機(jī)的工作區(qū)域。在不可避免的情況下,可以根據(jù)MSC.1331號文件里面關(guān)于位置描述的文字中“盡實(shí)際可能”,與船級社盡早溝通,取得豁免。
最后,是從強(qiáng)度上來考慮,本船由于A甲板的甲板邊線與上甲板的兩舷的邊線是一致的,因此將尾部該舷梯的緊固裝置設(shè)計(jì)成延伸到A甲板的形式,兼作A甲板兩翼的支柱。
除舷梯、引水員梯本身的布置之外,還有一些與其相關(guān)的周邊設(shè)施,在布置中需做綜合的考慮。
1)救生圈的設(shè)置。根據(jù)SOLAS的要求,中部引水員登離船處需配備一個(gè)帶自亮浮燈的救生圈和一根拋纜[11]。巴拿馬規(guī)范與SOLAS要求類似。在MSC.1331號文件中,提出登離船設(shè)施的附近,需配備一個(gè)帶一只自亮浮燈和一根救生浮索的救生圈[12]。但是MSC.1331號文件中提出的此類救生圈,根據(jù)SOLAS第三章第七條第一節(jié)中的描述,是不接受的[13]。在兩個(gè)規(guī)范對救生圈的解釋有矛盾的情況下,我們采取的折中的布置方案為:中部引水員登離船附近,配備一個(gè)帶一只自亮浮燈的救生圈,同時(shí)還有一根拋纜,以滿足SOLAS的要求。尾部舷梯附近,配備一個(gè)帶一只自亮浮燈和一根救生浮索的救生圈,以滿足MSC.1331號文件的要求。
2)救助艇吊的布置。本船的救助艇吊設(shè)置在A甲板上,尾部舷梯正好處在救助艇吊的下方。因此在橫傾15°的不利工況下,降放救助艇或救生筏時(shí),可以利用下方處于收納狀態(tài)的舷梯梯架,來起到一個(gè)滑板的作用。此外還需要在舷梯梯架的上下各設(shè)置若干滑道,以避免救助艇或救生筏在降放過程中因碰到舷梯梯架或上甲板邊緣而造成傾覆,見圖3。
3)對貨艙蓋開啟狀態(tài)的一個(gè)校核。由于本船的艙口圍高度較低,因此側(cè)移式貨艙蓋在完全打開狀態(tài)下,有可能會與中部舷梯的立柱產(chǎn)生干涉。如果立柱過高影響了貨艙蓋的開啟,需及時(shí)與廠商溝通進(jìn)行調(diào)整。
圖3 救助艇、筏收放滑道
4)需要結(jié)合尾部舷梯的布置,對上建附近的加油站定位及燃油管吊布置進(jìn)行協(xié)調(diào)。本船由于機(jī)艙段的長度非常緊湊,為了不影響系泊屬具的使用,尾部舷梯在收納狀態(tài)下有一部分梯架已經(jīng)超出了上建前端壁?;谶@種狀況,需在前期與輪機(jī)專業(yè)進(jìn)行溝通,將加油站安排在比較合理的位置,使燃油管吊可以方便的將油管吊運(yùn)到加油站附近。
5)在設(shè)繪完成后,務(wù)必要與系統(tǒng)的舷側(cè)開口圖紙進(jìn)行協(xié)調(diào),告知系統(tǒng)工程師將各開口位置根據(jù)舷梯布置的位置進(jìn)行調(diào)整,以滿足規(guī)范要求。同時(shí),結(jié)合船舶標(biāo)志布置圖、甲板風(fēng)暴索布置圖進(jìn)行背景圖的協(xié)調(diào)。
引水員梯、舷梯的設(shè)計(jì)與布置是一項(xiàng)將多個(gè)規(guī)范要求與幾何作圖相結(jié)合的工作,根據(jù)船型尺度與適用規(guī)范的不同,所布置的方案也會有所差別。因篇幅所限,本文僅從針對引水員梯、舷梯的新舊規(guī)范的差異點(diǎn)著手,對設(shè)計(jì)和布置需注意的方面進(jìn)行了闡述(各規(guī)范的差異點(diǎn)匯總參見表1)。很多其他相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)在設(shè)計(jì)和布置中仍需進(jìn)一步仔細(xì)研讀規(guī)范,綜合考慮系泊、各種吊機(jī)以及系統(tǒng)的舷側(cè)開孔和結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)等各方面的事宜,以求減少干涉,實(shí)現(xiàn)合理的布置。
表1 各規(guī)范差異匯總表
[1]ACPOPNOTICE TOSHIPPINGNo.N-1-2009,10.Boarding Facilities,e.Transfer Arrangements,(1)[S].
[2]MSC.1/Circ.1331,Annex,3 INSTALLATION,3.1 Location[S].
[3]MSC.1/Circ.1331,Annex,3 INSTALLATION,3.4 Arrangement,3.4.1[S].
[4]Res.A.1045 (27),Annex,3 ACCOMMODATION LADDERS USED INCONJUNCTIONWITH PILOTLADDERS,3.2.
[5]ACPOPNOTICETOSHIPPINGNo.N-1-2009,10.Boarding Facilities,f.Safe and convenient access,(2).Accommodation ladders,(d)[S].
[6]Res.A.1045 (27),Annex,3 ACCOMMODATION LADDERS USED INCONJUNCTIONWITH PILOTLADDERS,3.3[S].
[7]Res.A.1045 (27),Annex,3 ACCOMMODATION LADDERS USED INCONJUNCTIONWITH PILOTLADDERS,3.3[S].
[8]MSC.308(88),Annex 2,CHAPTER V,Reg.23-Pilot transfer arrangements,3 Transferarrangement,3.3.2.1[S].
[9]KR TECHNICAL INFORMATION,No.2012-IMO-02,Annex 1,7.Interpretation for the termsof“nominally”[S].
[10]Res.A.1045(27),Annex,3ACCOMMODATION LADDERS USED INCONJUNCTIONWITHPILOTLADDERS,3.6[S].
[11]SOLASV/REG.237 Associated equipment,7.1[S].
[12]MSC.1/Circ.1331,Annex,3 INSTALLATION,3.3 Lifebuoy[S].
[13]SOLASIII/REG.71 Lifebuoy 1.3[S].