杭州市船舶检验处 杭州 310014
我国水系丰富,活鱼运输船多种多样,有的采用空压机向水中充入空气,有的采用氧气瓶向水中注氧。影响活鱼运输成活率的关键因素是水质,其中溶解氧尤为重要。大多数鱼类不能直接吸收大气中的氧,而是用鳃吸收水中的溶解氧,鱼类如果缺氧,极易死亡。
浙江省内河、湖泊捕捞队在捕鱼,将鱼装入船舱的过程中,由于抛、砸、磨擦,鱼常常受损严重,而且活鱼在运输途中由于鱼舱内鱼的密度较高,水中的溶解氧不足,常常因缺氧大量死亡。设想如果将船的鱼舱口沉入水面以下,让鱼能游进船舱,同时,使鱼舱内水与湖水形成自然对流,鱼舱中水的溶解氧就会充足,鱼的存活率就会大大提高。
按照这种思路设计的活鱼运输船,由于在工作状况时,鱼舱区域已潜入水下,船舶呈“负干舷”状态,无法按现行国家船舶检验规范进行检验衡准。因此,有必要对这种“负干舷”活鱼运输船的稳性、载重线及构造等进行理论分析,对检验标准进行探讨。
“负干舷”活鱼运输船由杭州千岛湖造船有限公司设计、制造,该船主机型号为6135。杭州市船舶检验处对该船的干舷、稳性、结构等方面的设计计算进行了指导。主要参数见表1实船于2004年3月6日下水,4月16日到捕捞队进行现场作业试验。经实地试用:鱼舱口沉入水下进鱼时间(一次10 000 kg左右)为20 min左右,从捕鱼点到大型储备鱼场,实际活鱼运输时间为40 min,鱼的成活率达98%以上,船舶航行状态也相当稳定。调节水舱抽排水时间约为1 h(抽排水或自然进水均可边航行边操作,几乎不影响捕捞作业的时间)。
表1 活鱼运输船主要参数
干舷的主要作用是保证船舶具有一定的储备浮力和提高船舶抗溅浸能力。活鱼运输船由于鱼舱段干舷为负值,为保证船舶的储备浮力,采用了增设船舶首、尾升高甲板即增加首、尾舱储备浮力来弥补鱼舱浮力损失。
按照我国海事局《内河船舶法定检验技术规则》(2004年,以下简称《法规》)B级航区要求,假设该船型深为1.28 m,无首、尾舷弧及升高甲板。求得最小干舷F=475 mm,即《法规》允许此时的最大吃水为dmax=1.285-0.475=0.81 m。
查船舶舱容曲线,在0.81~1.28 m吃水之间的船体储备浮力为42.16 m3。查得0.81 m吃水的排水体积为50.15 m3,即储备浮力为排水体积的84%。
该船在特殊航行状况时,吃水为1.48 m。由于鱼舱与湖水贯通,浮力损失,此时船舶的实际排水体积为58.70 m3,船舶实际储备浮力为60.20 m3,即储备浮力为排水体积的102.6%,大于84%。
按照等效原则,认为该船的干舷满足要求。
该活鱼运输船在满载工作状况时,由于鱼舱区域沉入水面以下,中部为负干舷。无法按常规船型进行稳性计算;也不能按破舱稳性计算,因为按抗沉性规范的要求,民用船舶的下沉极限是在舱壁甲板上表面的边线以下76 mm处,也就是说,船舶在破损后至少有76 mm的干舷,而该船中部为负干舷。
按现行《法规》(2004年)对货船稳性的要求主要有以下几个指标。
1) 稳性衡准数Kf应不小于1;
2) 初稳性高度不小于0.20 m;
3) 最大复原力臂及最大复原力臂所对应的面积均不小于一定的数值;
4) 全速回航时的静倾角不大于极限静倾角14°。
该船工作时,主要有以下几种工作状况。
1) 空载出港及到港工作状况,可按常规船型进行稳性计算;
2) 在工作过程中,鱼舱已进满水,且鱼舱口还未沉入水下时的状态,此时自由液面对船舶影响最大(全部液舱即:燃油舱、后调节舱、活水鱼舱、前调节舱均有自液面影响),船舶稳性最差。该工作状况也可按常规船型进行稳性计算;
3) 特殊航行时,满载出港及到港工作状况,鱼舱区域均沉入水面以下0.20 m,中部为负干舷,无法按常规船型进行稳性计算。
该船在满载工作状况时,鱼舱区域要全部沉入水面以下,因此鱼舱区域的浮力完全损失,全船浮态全靠船首、尾两部分支撑。由于该船的首、尾两部分是由船体及步桥连接的,因而不能把首、尾两部分单独进行常规稳性校核。
经研究,采取了舍去鱼舱区域的船体浮力体,把首、尾两部分的各种船形系数进行叠加,计算出整船的各种船形系数,然后进行稳性的计算。
表2 各种载况稳性汇总表
从各种载况稳性汇总表(表2)可见,该船的各种载况稳性均满足《法规》对货船稳性的要求。
经过对活鱼运输船特殊性的研究,对其构造提出如下要求。
因特殊航行状态时,实船吃水为1.48 m,因此各构件计算吃水取1.50 m,且鱼舱前后壁除满足规范对舱壁的要求外,还满足规范对外板的要求。
首、尾升高甲板之间应设置连接步桥。
通过对“负干舷”活鱼运输船的理论分析研究,除按船检有关法规要求检验外,还应增加下述检验内容和要求。
1) 按船检规范进行结构强度校核时,结构吃水应取船长中点处由平板龙骨上表面量至特殊航行状态的满载水线的垂直距离。
2) 前、后鱼舱壁厚度除满足规范对舱壁的要求外,尚应满足规范对舷侧外板的要求。
3) 调节水舱应设置防止船舶下潜至特殊航行状态满载水线后继续下沉的安全措施(如溢流装置)。
4) 为保护船员安全,首、尾升高甲板之间应设置连接步桥。步桥宽应不小于1.2 m。在首、尾升高甲板的所有开敞部分应设置牢固的舷墙或栏杆或舷墙与栏杆的组合;步桥两侧应设栏杆。栏杆高度不小于900 mm。驾驶室及甲板室侧围壁应设置防滑扶手。
1) 活鱼运输船除鱼舱区域外,应设置首、尾升高甲板,以满足储备浮力的要求。
2) 特殊航行状态时满载水线以上至首、尾升高甲板下的容积应不小于该状态下的排水体积。
3) 首、尾升高甲板上的舱口、通风筒、空气管、排水孔、排水舷口、舱口围板、舱棚门槛等均应符合《法规》第5篇第3章对干舷甲板的要求。
首、尾升高甲板上各舱口盖均应有牢固的水密关闭设备,且在特殊航行中必须关闭。尾升高甲板至机舱的门应设置水密门。
首、尾调节水舱控制闸应在首、尾升高甲板以上,贯穿甲板处应保证水密。
4) 活鱼运输船船舯可免除载重线标志及水尺勘划。首、尾水尺标志应按《法规》第5篇附录要求勘划。并在首、尾楼侧面外板上勘划船舶在最大吃水时的限制标志。
1) 应核算下列基本载况的稳性。
(1) 常规装载情况,即鱼舱口未沉入水面以下的情况,包括空载出港,空载到港,半载到港,满载到港。
(2) 特殊航行情况,即鱼舱口沉入水面以下的情况,包括特殊航行出港,特殊航行到港。
2) 进水角
空载出港、空载到港计算时进水角位置取在船舯鱼舱口处。
半载到港、满载到港及特殊航行出港,特殊航行到港计算时,进水角位置取在首、尾升高甲板上的开口处(如机舱门槛)。
3) 稳性衡准
常规装载情况稳性核算时应计及船体的全部影响。特殊航行情况稳性核算时应舍去鱼舱区域排水体积的影响。静水力曲线及稳性插值曲线等计算时应将首、尾影响进行叠加,并根据合成后的静水力曲线表和插值曲线计算船舶浮态和复原力臂曲线。
除上述已明确的要求外,活鱼运输船各装载情况下的稳性衡准及相关要求应符合《法规》第6篇的规定。