长江南京航道局船型标准化研究

周必君，张云军，潘如亚，王克义，田雪莲，肖 云，孙昌林

(1.长江南京航道局，江苏 南京 210011；2.长江南京航道局镇江航道管理处，江苏 镇江 212004)

长江南京航道局船型标准化研究

周必君1，张云军1，潘如亚1，王克义1，田雪莲1，肖 云1，孙昌林2

(1.长江南京航道局，江苏 南京 210011；2.长江南京航道局镇江航道管理处，江苏 镇江 212004)

介绍了课题研究的背景、目的和意义，在分析船型现状的基础上，确定了研究原则，分别对航标工作船、航道测量船、航道巡航快艇、趸船浮码头、应急指挥艇等船型在船舶主尺度、船舶布置、船舶线型、船舶设备配备等方面提出了标准化建议，对现有航道维护管理船舶的改造、维护、保养以及新造船舶的设计、建造、检验等均有指导和借鉴意义。

航道；船型标准化；设计优化

1 研究背景

长江南京航道局负责上巢湖湖口至浏河口长江下游航道维护管理，维护航道里程超过1 700 km。辖区航道以江阴为界，以上的为B级航区，以下的为A级航区。目前辖区航道共设置各类航标2 000余座。

按照国家的规划，12.5 m深水航道将于2015年延伸到长江南京段。12.5 m深水航道的上延在一定程度上会造成现有航段通航水域的航道尺度、通航条件、航道维护管理等多方面不适应现象。

由于长江下游的航道长，自然环境差别大，船舶数量众多，船舶的建造年限参差不齐，导致长江南京航道局的航道维护船舶类型繁杂，功能定位不明确，给船舶的使用和维护保养造成了很大的困难。

为此，有必要针对长江下游航道维护管理船舶进行标准化研究，提出长江南京航道局维护管理船舶的标准化船型。

2 现状及研究原则

通过对长江南京航道局下辖的各航道管理处现有船舶调查研究，根据航道维护管理需求，梳理出5种船型，分别为航标工作船、航道测量船、航道巡航测量与执法快艇、趸船浮码头及应急指挥船。

针对以上5种船型，分别从船舶尺度、总体布置、线型设计、结构设计、设备配备等5个方面对长江下游航道维护管理船舶进行标准化研究，提出切实可行、满足需求的标准化船型。

现阶段正处于南京以下12.5 m深水航道的建设期，对于12.5 m深水航道建成后航道维护管理工作的变化与发展，也需要予以充分的考虑，在标准化船型中要予以体现。

3 船型标准化建议

航道的维护管理离不开相关的航道维护管理船舶。针对长江南京航道局的现有船型及发展需要，分别就上述的5种船型提出有关的标准化建议。

3.1 航标工作船

航标船主要担负航标的布设、巡检、补及、修理、维护的任务，应有良好的操作性和低速航行能力。艏甲板上设有起重机和绞盘，以起吊和抛设航标；大中型航标船的甲板下一般设有航标储存舱，小型航标船则直接将航标放置在甲板上。

3.1.1 大型航标工作船

大型航标工作船能完成所有需要的航标作业，且一次可携带多套航标进行作业，是航标维护特别是浮鼓型航标维护的主要力量。该船主要在长江南京以下的12.5 m深水航道内作业，因此船舶作业时的稳性是考核本船性能的最重要的指标。要提高本船作业时的稳性性能，首先船舶的宽度选取要合理。如果取小，如宁道标001，虽然对航速有一定的好处，但其作业稳性不理想，且通过其他措施也很难有较大的改善；其次是要控制好船舶的重心，保证船舶有足够的初稳性。

经调研和分析，镇江航道管理处的大型航标工作船宁道标002使用效果良好，故大型航标工作船建议以宁道标002为标准船型，其主要尺度为：

总长～74.8m，设计水线长70.2 m，两柱间长67.6 m，型宽13.0 m，型深6.2 m，设计吃水4.0 m，设计排水量2 011 t，主机功率2×1 250 kW，航速13.5 kn，航区A级，船员20人。

大型航标工作船的线型采用常规的货船船型，在设计吃水约4.0 m时，风力不大于蒲氏3级，深静水试航航速约13.54 kn。

全船采用横骨架式结构。底部大部分为横骨架式双层底结构，局部为单底横骨架式结构。舷侧采用横骨架式结构，航标舱区域设置舷侧纵桁。主甲板为单层甲板结构，采用横骨架式结构。

船舶主机为2台CAT 3516B。齿轮箱为2台GWC39.41，减速比为4.051。高弹联轴器为VULKAN 型高弹性橡胶联轴器。3台主柴油发电机组型号均为CCFJ250，每台额定功率为250 kW。首部侧推装置的型号为KT-32B，隧道安装，可调螺距，交流电动，输入功率为180 kW，供船舶在进出港靠离码头及航标作业时使用。

主要作业设备有：

(1)航标起重机1台，为全液压伸缩式起重机(单级伸缩)。该吊臂长度全缩回时13 m、全伸时20 m，安全工作负载为13 t×16 m/10 t×20 m，配1个可移动式搁架，以方便作业。

(2)200 kN沉石绞盘1台，额定拉力80 kN，最大拉力200 kN。

(3)3 kN电动储缆绞车1台，额定拉力3 kN(第1层)，钢索直径Φ28 mm，滚筒容绳量200 m。

(4)液压系统总成1套，包含液压泵站、电控箱、阀件、控制台等。

(5)导向滚柱总成，用于电动绞车与沉石绞盘间的导向，滚柱外径为159 mm，长度约为460 mm。

本船配有中央空调系统，生活设施配备较舒适、完备，通讯导航设备配备也较先进、齐全。

3.1.2 中型航标工作船

中型航标工作船用于完成主要的航标作业，且一次可携带几套航标进行作业，是航标维护的重要力量。中型航标工作船以南京航道管理处的海标102为标准船型，它是原中型海标船移交而来，该船在沿海作业性能较好，转到南京航道管理处经过一段时间的作业，效果也很好，因此该型船是比较成功的一型船。但原船按照海船的规范设计，需要调整为按内河船规范设计。另外，起锚绞盘等由立式绞盘改为卧式储链铰盘。新型的卧式储链绞盘由于能够储存锚链，因此作业效率更高，劳动强度低，安全性更高，在今后的设计或改造中可以考虑进行更新改造。中标船主要尺度如下：

总长57.9 m，设计水线长54.0 m，两柱间长51.0 m，型宽9.8 m，型深4.4 m，设计吃水3.1 m，主机功率2×800 kW，航速14.5 kn，航区A级。

中型航标工作船的线型采用常规的货船船型，全船采用横骨架式结构。底部中部为横骨架式双层底结构，首尾为单底横骨架式结构。舷侧采用横骨架式结构，航标舱区域设置舷侧纵桁。主甲板为单层甲板结构，采用横骨架式结构。

船舶主机为2台8L20/27。齿轮箱为2台GWC32.35，减速比为2.541 4。高弹联轴器为VULKAN 型高弹性橡胶联轴器。3台主柴油发电机组型号均为SPS90IXV-00，每台额定功率为90 kW。

主要作业设备有航标起重机1台，沉石绞盘1台，电动储缆绞车1台。导向滚柱总成用于电动绞车与沉石绞盘间的导向。

本船生活舱室配有空调系统，通讯导航设备配备比较齐全。

3.1.3 小型航标工作船

目前，长江南京航道局小型航标工作船主要有50 m级、40 m级、30 m级小型航标工作船。

50 m级小型航标工作船能完成一般的航标作业，且一次可携带1套以上的航标进行作业。目前南京航道局配备的该型船主要问题是稳性较差，尾部采用了不合理的双尾线型。双尾线型对追求经济效益的运输船较为适用，但对于经常有起重作业的航标船则不适用。双尾不仅会导致机舱布置困难，而且容易使起重时的稳性不满足作业要求。

40 m级小型航标工作船能完成一般的航标作业，且一次可携带1套航标进行作业。目前南京航道局配备的该型船主要问题是稳性较差，基本不能进行Φ2 400 mm以上的浮鼓整体起抛作业，仅能进行一般的灯架的维修和浮鼓的简单维护作业。该船型首部线型为纵流线型，这种线型适合浅水激流水域使用，对于水深和风浪都较大的长江下游航道，容易导致首部的船底拍击，不仅在起重作业时对作业有较大的影响，而且对船底的结构也提出了很高的要求。该船型尾部线型采用了不合理的双尾线型。因此，该船型需要进一步进行优化设计。

30 m级小型航标工作船主要用于10 m单船的起吊作业，是航标维护的补充力量。经调研和分析， 30 m级小型航标船基本满足使用要求，但该型船所配的回转吊机的吊臂长度应适当加长。

经调查分析发现，小型航标工作船现有船型均存在一定的问题，且船型较多，建议针对该类船型的使用要求，重新设计一种船型，作为小型航标工作船的标准船型。

3.2 航道测量船

3.2.1 40 m级航道测量船

40 m级测量船主要用于长江下游航道的测量、扫测，担负测量航道断面各种数据的任务。本船为专业测量船，多波束采用固定安装，中前部船底安装双频测深仪，居住甲板前部设有供测量工作的测量工作室和测量分析室。本船的设计航区为A级航区，8级风气候条件下能正常航行, 6级风能正常测量、工作。40 m级航道测量船的主要尺度如下：

总长44.85 m，水线长40.80 m，船宽8.20 m，型深3.60 m，设计吃水2.45 m，续航力100 h，满载排水量390.49 t，设计航速24.5 km/h。

40 m级航道测量船采用尖首、方尾、圆舭线型，首部有升高甲板。本船为单底、单甲板、横骨架式全电焊结构。船底设1道中内龙骨，4道旁龙骨，每个肋位均设实肋板。舷侧为交替肋骨制，1道舷侧纵桁贯穿首尾。主甲板设5道纵桁。

本船的设备配备如下：主机为2台KTA19-M600。齿轮箱为ZF W650，减速比为4.057。主柴油发电机组为2台6CT8.3-GM115+UCM274E，每台额定功率为100 kW。配双频测深仪1 套，多波束测深系统1套。

3.2.2 30 m级航道测量船

30 m级测量船用于航道的测量、扫测，担负测量河道断面各种数据的任务。实船使用发现，船舶的受风面积较大，船舶的重心较高，导致船舶的稳性略差。如果作为标准船型，建议重新设计，适当增加船宽，减小上棚尺度，以减少上棚的受风面积，降低船舶的重心，提高船舶的稳性。

3.3 航道巡航快艇

航道巡航快艇包括巡航测量快艇和巡航执法快艇。巡航测量快艇为18 m级快艇，根据使用的航区不同分为A型(A级航区使用)和B型(B级航区使用)。

3.3.1 18 m级A型航道巡航测量快艇

18 m级A型航道巡航测量快艇的主尺度为：

总长18.70 m，水线长17.40 m，型宽4 m，型深1.95 m，设计吃水1.10 m，结构吃水1.15 m，排水量28.6 t，主机功率2×243 kW，转速2 000 r/min，齿轮箱速比2.423，续航力16 h，航速17 kn。

本船布置为前客舱(半层)，后机舱(半层)，中部驾驶室(升高)的一层半布置形式。采用V型快艇线型，船首设防溅条，尾部设压浪板，横剖面舭部升高20°，水线进流角13°，纵部纵剖线去流角11°。主船体结构为钢质单底、单甲板、纵骨架结构，上层建筑为纵骨架式铝合金结构。

本船主机为2台IVECO C87 ENT M38，齿轮箱为2台ZF305-2A。柴油发电机组的额定功率为16 kW。通导设备按常规配置，航道测量设备满足工作要求。

3.3.2 18 m级B型航道巡航测量快艇

18 m级B型航道巡航测量快艇的主尺度为：

总长18.66 m，水线长17.50 m，型宽4.00，型深1.60 m，设计吃水0.90 m，排水量23.31 t，设计航速30.0 km/h，主机功率132 kW，转速2 500 r/min。

本船主甲板以上设单层甲板室，机舱及会议室采用半升高甲板室形式，以降低上层建筑高度，同时改善驾驶室的后视效果，便于驾驶人员安全驾驶。艏部采用圆舭线型，艉部采用折角线型，以减小船舶的摇摆；同时考虑吃水浅和螺旋桨直径等因素，艉部线型为隧道线型。结构与A型艇类似。

本船主机为2台IVECO N67 MNT M28，齿轮箱为2台ZF220。通导设备按常规配置，航道测量设备满足工作要求。

航道巡航执法快艇为长江南京航道局提出的新需求，还没有实船建造的先例，本文不展开叙述。

3.4 趸船浮码头

趸船主要用于停靠各类航道工作船，长江南京航道局的标准趸船船型主要有以下3种。

3.4.1 65 m趸船

65 m趸船主要参数如下：

总长65.4 m，型宽12 m，型深2.0 m，平均吃水0.6 m，结构吃水1.0 m，甲板间高3.00 m，船员4人，设计排水量438 t。

本船线型采用方艏、方艉形式，纵中剖面艏艉削斜，横剖面舭部圆弧过渡。本船为单底、单舷、单甲板结构，船底甲板为纵骨架式，舷侧为横骨架式，引桥区设置牛腿，局部舷侧及甲板结构加强。

3.4.2 40 m趸船

40 m趸船主要尺度如下：

总长40.0 m，船宽10.0 m，型深1.8 m，设计吃水0.8 m，肋骨间距0.5 m，纵骨间距0.5 m。

本船线型采用方艏、方艉形式，纵中剖面艏艉削斜，横剖面舭部圆弧过渡。本船为单底、单舷、单甲板结构。

3.4.3 90 m趸船

90 m趸船也是根据长江南京航道局需求而提出，目前实船还没有建造。

3.5 应急指挥艇

应急指挥艇也是根据长江南京航道局需求而提出，目前实船还没有建造。

4 结语

通过对长江南京航道局现有的各种船型进行的标准化研究，不仅可以作为该局对现有航道维护管理船舶进行改造、维护、保养的重要依据，也可作为今后新造船舶的设计、建造、检验的重要依据。同时也是长江航道系统首次对航道维护管理船舶进行的船型标准化研究，对今后长江航道系统内航道维护管理船舶进行船型标准化研究有着重要的指导和借鉴意义。

[1] 刘佳.长江下游航道维护管理船舶标准化研究探索[J].江苏船舶，2012,29(4)：1-6.

[2] 王克义.新型长江下游航标工作船[J].江苏船舶，2008,25(5)：14-16,20.

[3] 孙昌林.长江下游大型航标工作船的研制[J].江苏船舶,2014,31(2)：1-3.

2014-03-10

周必君(1978-)，男，高级经济师，分管人事、财务、设备工作；张云军(1974-)，男，工程师，负责造船、修船、管理、节能等工作；潘如亚(1958-)，男，高级工程师，分管造船工作。

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