110 m浮式转载平台基本设计

吉春正 郭冬雪 刘志坚 胡壮志

（中国长江航运集团金陵船厂 南京 210015）

0 引 言

为降低单位运输成本，近年来散货船大型化趋势十分明显，但受水深、潮汐、岸线、泊位和吞吐能力限制，大型散装货船可能无法进港装卸作业，转载平台成为很好的解决方案［1］。

转载平台作为自动化流动装卸码头，较建造大型深水码头投资少、见效快，装、卸货可同步进行，货损少、效率高，是盈利能力强较的海工产品［2］。

在目前较为低速的航运背景下，船东敏锐抓住市场商机，向金陵船厂订购几艘转载能力为4000 t/h的转载平台。本文总结了该平台基本设计中遇到的一些特殊问题。

本文所述转载平台，适于转载煤、矿石、谷物等散货，其主要参数如下:

1 总体设计

1.1 转载系统布置

转载功能是该类船核心功能，所以转载系统优化布置是总体设计首先要解决的课题。

转载操作流程:运输驳（靠泊右舷）→克令吊→卸货料斗→横向皮带输送机→纵向皮带输送机→悬臂装船机→接载船（靠泊左舷）。只有妥善布置上述关键设备，才能实现高效地转载操作。

克令吊布置时，考虑了运输驳尺寸，以最大限度减少运输驳移泊次数。据调查，运输驳船一般长为70.1～91.5 m， 宽为 18.3～24.4 m，2 台克令吊间距为46.2 m，这样既可覆盖运输驳堆货全长，又互不干扰；同时，吊臂外伸25.5 m，既考虑护舷宽度，又仍可抓取最远处货物。

卸货料斗布置时，中心距克令吊21 m，使克令吊在常用工作半径范围内（16.5～25.0 m），无需变幅便能卸料，减少无效工作时间，提高了效率。

纵向皮带布置时，考虑到爬升角不超过15°，故设计了3条皮带，支柱布置均依托船体结构。

装船机布置时，考虑到100000～200000 t散货船空载至满载时的吃水变化、平行中体的位置以及最靠尾货舱特殊性，采用单台装载能力达到4000 t/h的装船机布置在距船艏1/3L处。因此，即使装载最靠尾货舱时，大部分船体仍靠在大船平行中体位置，保证了装载稳定性。

1.2 分舱优化布置

分舱布置时需重点考虑:（1）大型转载设备（克令吊、装船机）要有舱壁支撑，保证横向和局部强度；（2）控制浮态和总纵弯矩，以减轻空船质量。为平衡克令吊和装船机引起的纵/横倾，本船居住舱室布置在左舷尾部；同时，为减小消耗性液体对浮态影响，本船将机舱设在船中，将燃油舱和淡水舱设在机舱前后。上述重要支撑舱壁确定后，其他位置使用NAPA软件评估多个分舱方案，尽量降低静水设计弯矩，最终总纵设计弯矩仅为初始方案一半，降低了建造成本。

1.3 配载设计

转载系统对浮态有严格要求，横/纵倾都要限制在2°范围内，所以初始设计了复杂的压载调平系统。

经对拖航、抓货和卸货三种典型状态以及满载、半载和空载三种典型吃水等数十种组合工况研究后，本船将工况中都需压载的舱室变成永久压载舱，其他变成可调压载舱，如此就将初始复杂的防横倾和压载水系统简化为17个永久压载水舱和3个可调压载水舱。永久压载水量4200 t，可调压载水量1100 t，简化了压载系统，降低了建造成本。

此处需要澄清的是，最后它们未按永久压载水舱处理，而是标记为一直装满的压载水舱。规范要求倾斜试验前，永久压载舱需在船检见证下封舱，且无任何透气。但本船交船期紧，试验时辅助推进未到货，吃水不宜大，故未能将其灌满封舱。最后标记为一直装满的压载水舱。

最终优化的总布置如图1所示。

图1 总布置图

2 特殊问题

2.1 稳性校核

稳性校核时，因本船船宽型深比大于2.5，最大静倾角不满足一般衡准要求，所以采用了MSC.1/Circ.1281中的替代衡准校核，结果满足要求。

图2 货物起吊中完整稳性

另外，本船中的2台大型克令吊虽无相应入级符号，但船级社仍要求校核克令吊起吊过程中的稳性以及起吊中货物突然丢失的影响［3］，结果表明起吊过程和货物突然丢失这两种情况下的稳性都满足要求。

2.2 结构设计

本船作业于港口附近，可按遮蔽航区设计，以减轻空船质量，但需根据拖航线路和风浪数据，对拖航设计弯矩特殊考虑。但因本船交船需从中国拖到印尼，并且运营中也可能从印尼拖到印度，所以特殊考虑拖航弯矩并不容易，况且很容易遭到拖带公司的质疑和保险公司的拒绝。

另外，规范校核时发现，这类船的波浪弯矩占70%，而遮蔽航区比无限航区的波浪弯矩小20%，亦即按遮蔽航区设计，总弯矩能降低14%。因为主要影响总纵构件，所以结构质量仅能降低5%，不够显著，最终本船按无限航区设计。

2.3 舾装设计

舾装数计算时，因本船甲板遍布转载系统设备，如只考虑上层建筑，则计算值过小。与船检沟通后，转载系统只计入卸货料斗，选定了合理的舾装数。

系泊布置时，因在左舷靠泊大船，系泊缆绳需上拉到大船固定。若角度过大，布置时可考虑使用滚柱导缆器。不过，考虑到万向导缆器体积过大、价格也较高，最终采取修改标准滚柱导缆器来解决［4］。

2.4 轮机设计

为降低营运成本，本船燃用重油，但某台主发电机维修需燃用轻油时，会影响其他两台发电机燃用重油正常工作，所以增加了一套供油系统来解决这一问题。

为降低建造成本，应使泵尽量兼用。但本船转载中要不停移泊，因此系泊液压系统需不停冷却。如采用兼用泵，为供应所需少量冷却水则要动用多台泵，运营不经济，所以增加支管来解决这一问题。

2.5 电站设计

电站设计依据是电力负荷计算。本船主要用于转载，关键设备是克令吊，其他负荷很小，采用三类负荷法计算电站容量很难满足要求。当两台克令吊同时工作时，起动频繁，电站负荷处于突加突卸状态。起动冲击电流会引起电站电压激烈波动和原动机转速变化，而卸货下降位能负载产生的能量反馈会直接冲击电站，引起柴油机加速甚至飞车，所以必须依据克令吊工作特点，综合考虑电站设计。最终本船电站选用3台1270 kW主发电机和1台425 kW停泊发电机，另留1台1270 kW主发电机备用空间，实船证明合理可靠。

2.6 电推设计

为提高营运灵活性，并享受印尼对进口机动船退税政策，船东后期提出增加辅助推进系统。经过阻力预报和吊推选型，在增加2台各735 kW吊舱推进器后，预计航速可达7.1 kn。但超过7 kn，又需按有动力船舶对待，从而会颠覆整个设计的法规基本，故最后将航速标定为6.9 kn，使之既拥有辅助推进系统，又可有效规避法规的过高要求。

3 结 论

本文总结了转载平台基本设计中，妥善布置转载系统，保证转载效率；优化分舱布置，减轻空船质量；优化配载设计，简化压载系统；增加辅助推进，提高运营灵活性及设计建造中的特殊问题。本文所述的解决方案，希望对业内人士有所帮助。

［1］费龙.海上码头——转载平台［J］.知识就是力量，2002（5）:50-51.

［2］胡桂军.转载平台［EB/OL］.［2008-11-13］.http://www.baike.com/wiki/转载平台.

［3］BV.RulesforSteelShips［S］.2012.

［4］赵明林，王广东，寇雄.海上舷侧滚装过载装置的设计［J］.船舶，2005（3）:51-53，60.