关于半潜船舾装数计算的探讨

丁春勇

(中国船级社 上海分社,上海 200135)

关于半潜船舾装数计算的探讨

丁春勇

(中国船级社 上海分社,上海 200135)

为了找到针对半潜船特点的舾装数计算方法，在调研的基础上对4条不同类型、不同吨位的半潜船进行分析，提出半潜船舾装数计算的建议：无论甲板室宽度是否小于B/4，均应将该甲板室计入A、h，除非能提供所载甲板货的最大正向迎风总面积，可按甲板室及甲板货的实际最大正向迎风总面积之和计入；应计入所载甲板货的最大侧向迎风总面积，如不能提供甲板货的最大侧向迎风总面积时，舾装数可按增加2档选取。

半潜船；舾装数；计算方法

某5 000 t半潜驳的主要参数如下。

总长 60.50 m;

型长 57.50 m;

型宽 40.00 m;

举升甲板高 5.80 m;

浮箱顶甲板高 26.60 m;

最大潜深吃水 23.80 m;

浮箱数量 4只;

艏浮箱长×宽 16.875 m×7.20 m;

艉浮箱长×宽 12.50 m×6.00 m;

浮箱间纵向间距 28.125 m。

该船举升甲板上方的艏浮箱(长×宽×高=16.875 m×7.2 m×20.8 m)和艉浮箱(长×宽×高=12.5 m×6.0 m×20.8 m)的单侧浮箱宽度小于B/4，即10 m，但是两侧浮箱宽度之和大于B/4。按照CCS规范对该船进行舾装数计算时，存在以下两个疑问。

1)舾装数计算中是否应计入浮箱高度，以何种方式计入更为合理。

2)舾装数计算中是否应计入所载甲板货的侧向迎风总面积。

结合上述两个问题，就适合半潜船特点的舾装数计算方法进行相关讨论。

1 舾装数计算的理论

1.1 锚泊、系泊设备的概述

锚泊设备主要分3种，临时锚泊设备、定位锚泊设备及深海系留锚泊设备[1]。临时锚泊设备通常按船级社的规范配置。半潜船上如配备了DP-1或DP-2动力定位系统，则仅需配备临时锚泊设备，主要依据舾装数计算；如作业时使用定位锚泊设备控制船位，则舾装数计算仅为参考。

系泊具有多种形式，最普通的是码头系泊，其他包括连接到相邻船旁的旁靠系泊，连接到单浮筒或结构架上的单点系泊，以及连接到多个浮筒上的多浮筒系泊等。CCS规范对拖索、系船索的要求是不作为入级条件的，仅为指导性要求。半潜船的系泊设备一般为码头系泊，主要依据舾装数计算。

1.2 CCS规范对舾装数计算的要求

CCS《质海船入级规范》第2篇第3章第2节3.2.1.2条的规定[2]如下。

舾装数N按下式计算

式中:Δ——夏季载重线下的型排水量,t；

B——船宽,m;

A——船长L范围内夏季载重水线以上的船体部分和上层建筑以及各层宽度大于B/4 的甲板室的侧向迎风总面积的总和，m2。

h——从夏季载重水线到最上层舱室顶部的有效高度,m；对最下层的层高hi从上甲板中心线量起,或具有不连续上甲板时,从上甲板最低线及其平行于升高部分甲板的延伸线量起,即:

h=a+∑hi

其中：a——从船中夏季载重水线至上甲板的距离，m；

hi——各层宽度大于B/4 的舱室，在其中心线处量计的高度，m。

拖船的舾装数，按下式计算。

式中：bi——最宽上层建筑或各层宽度大于B/4 的甲板室的宽度，m。

经查，CCS规范对舾装数计算的要求源于IACS 统一要求A部分[3](系泊和锚泊)，其他各船级社也都是直接采纳IACS的要求。IACS 统一要求A部分中还指出，经舾装数计算所要求的锚泊设备系供船舶在港内或遮蔽水域内等待泊位或潮水时临时系泊之用。并且，舾装数计算的公式，是假定水流速度为2.5 m/s，风速为25 m/s，抛链系数取6 ～ 10倍范围，抛链系数系指抛出锚链长度与水深之比。

此外，IACS 统一要求A部分对舾装数计算公式还有以下附注。

1)计算h时，应忽略舷弧及纵倾，即h为船中部的干舷加上各层宽度大于B/4 的甲板室中心线处高度的总和；

2)若宽度大于B/4 的甲板室位于宽度等于或小于B/4 的甲板室之上，则仅应计及宽的甲板室，而不计狭的甲板室；

3)确定h及A时，等于或超过1.5 m高度的档风板和舷墙均应视为甲板室的一部分。确定h及A时，舱口围板的高度与任何甲板货物如集装箱的高度可以不计；

4)船舶的舾装长度为艏艉垂线间长度，但不得小于夏季水线最大长度(量自水线前端)的96%，也不大于97%。

2 半潜船的特点

半潜船也称半潜驳船或半潜式母船，它通过本身压载水的调整，把装货甲板潜入水中，以便将所要承运的特定货物(像驳船、游艇、舰船、钻井平台、大型钢结构、沉箱等)从指定位置浮入半潜船的装货甲板上，将货物运到指定位置。半潜驳船具有较大的露天载货甲板，艏部或艉部有较高的上层建筑或甲板室或浮箱，在装卸货物作业过程中呈半潜状态。

从布置上，笔者将半潜驳船划分为两类，一类是艏部有高艏楼，甲板室在艏楼上，且各层甲板室的宽度均大于B/4，一般为机动船，见图1；另一类是艏部布置有分立的艏浮箱，甲板室架在艏浮箱上，每个艏浮箱的宽度小于B/4，但二者宽度之和大于B/4，一般为驳船，见图2。

图1 某半潜船(第一类)

图2 某半潜驳(第二类)

3 实船研究及问题分析

3.1 正向迎风总面积对舾装数的影响

舾装数计算的公式中，与甲板室(或上层建筑)及甲板货的正向迎风总面积有关，是2Bh项。且IACS 统一要求A部分中明确对舱口围板的高度、任何甲板货物如集装箱的高度可不计。

考虑对常规船舶，只要将上层建筑以及各层宽度大于B/4 的甲板室计入h的计算中，便是完全涵盖了实际甲板室(或上层建筑)及甲板货的正向迎风总面积。即使对于上述第一类半潜船，舾装数计算公式中的2Bh项也基本完全涵盖了甲板室(或上层建筑)及甲板货的正向迎风总面积的影响，直接按公式计算即可，不会产生任何异议。

但是，对上文提到的5 000 t半潜驳，其舾装数计算存在下列4种方案，见表1。

表1 某5 000 t半潜驳的舾装数计算

1)因单侧浮箱宽度小于B/4，如将舾装数计算公式中对每层甲板室的宽度是否大于B/4理解为某一层上单独的某甲板室的宽度，则不必计入浮箱高度。近似认为举升甲板到浮箱顶甲板间(20.8 m高)的任何事物(含甲板室、甲板货)均不考虑其迎风总面积。这种方案应该不合理。

2)因两侧浮箱宽度之和大于B/4，如将舾装数计算公式中对每层甲板室的宽度是否大于B/4理解为某一层上所有甲板室的宽度之和，则应计入浮箱高度。这近似涵盖了整个浮箱高度范围内的甲板室和甲板货的正向迎风总面积，见图3。这种方案基本是合理的，但也可能是保守的。

图3 某半潜驳载运沉箱现场

3)以实际浮箱面积计入，参考了舾装数计算中对拖船的要求。但这仅考虑了船本身迎风面积的影响，未考虑甲板货的正向迎风总面积，不全面。

4)以实际浮箱面积计入，同时考虑甲板货的实际最大正向迎风总面积。这是综合考虑了半潜驳船的船型特点,见图4，以甲板室(或上层建筑)和甲板货的实际正向迎风总面积计入舾装数计算。这种方案是合理的，也是符合实际的。但问题在于如何选取甲板货正向迎风总面积，尤其是在所运载甲板货不确定的情况下。这点可以参照CCS钢规第2篇第12章驳船附录中甲板最大许用载荷的提法，由设计方提供甲板货的许用正向迎风总面积，并在装载手册或操作手册中明示。

图4 某半潜船载运军舰

对比上述各方案，方案二和四是相对比较合理的。通过调研，笔者汇总了4条半潜驳船的资料，两条是半潜船(见图1)，两条是半潜驳(见图2)。其中的两条半潜驳，其结构特点与上文提到的5 000 t半潜驳类似，均为单侧浮箱宽度小于B/4，但两侧浮箱宽度之和大于B/4。对这两条半潜驳，分别按方案二和四计算后的对比见表2。

表2 某8 000 t和15 000 t半潜驳的舾装数计算

由表2可见，按方案二和四分别计算后的舾装数N的差异一般不超过一档，即按这两个方案选取锚泊、系泊设备差异不大。

另外，上述两条半潜驳实际批准的舾装数计算书都是按方案二计算的。

3.2 侧向迎风总面积对舾装数的影响

半潜驳船吃水面积大，型深深，浮箱高，迎风、浪、流的影响很大，因此在港内拖带、锚地抛锚和抛锚定位时均存在较大危险性。考虑半潜船的这一特点，无论甲板室(或浮箱)宽度是否小于B/4，其侧向迎风总面积都应计入舾装数计算中的A项。这与表1中，方案二和方案四计入了浮箱的高度是一致的，也是合理的。

关于甲板货的侧向迎风总面积，5 000 t半潜驳，需拖航5 000 t级沉箱25 m×20 m×18.6 m，其侧向迎风总面积为465 m2，如计入了舾装数计算，舾装数增加ΔN=465/10=46.5，对比表1，汇总见表3。

表3 计入甲板货侧向迎风总面积前后舾装数及艏锚的选取

可见，由于与甲板货侧向迎风总面积有关的是A项，在舾装数计算时会取A/10，对最终舾装数的取值影响不大。

尽管IACS 统一要求“确定h及A时，任何甲板货物如集装箱的高度可以不计”。但如图4所示，半潜船上的甲板货应近似视为“子母船”，甚至视为船体的“一部分”。同时，考虑半潜船载运货物的特点与大件运输船类似，可以参照CCS《钢质海船入级规范》对大件运输船的补充规定“在舾装数计算时应计入设计可装载最多成套大件和项目设备的侧向迎风总面积。如不能提供成套大件和项目设备的侧向迎风总面积时，舾装数可按增加两档选取。”

对比4艘调研船见表4。

表4 计入甲板货侧向迎风总面积后舾装数及艏锚的选取

表4中38 000 t级半潜船因不确定拟装运的甲板货，故船东自愿按舾装数计算的N加大2档选取锚泊设备；8 000 t举力半潜驳是船东自愿将甲板货的实际侧向迎风总面积计入舾装数计算。

由表4可知，将甲板货实际的侧向迎风总面积计入后得到的舾装数N+ΔN，与按舾装数N增加2档，选取的锚泊、系泊设备差异不大，一般不超过一档。

此外，鉴于半潜驳船所载运货物的价值一般远高于船本身的造价，故船东十分关心货物在载运过程中的安全。所以，无论是计入甲板室及甲板货的正向迎风总面积，还是甲板室及甲板货的侧向迎风总面积，船东接受合理的、安全的甚至保守的舾装数计算方法。尤其对于需要锚泊定位的半潜驳船，其实船上锚泊、系泊设备的配备远高于按舾装数计算选取的配备。

也许有的设计方会担心按上述舾装数的计算较为保守，可能对锚泊设备的布置产生影响，如浮箱顶甲板上锚绞机的布置等。这些布置上的问题，国内多家知名的设计院都应对自如。例如有的设计方已在浮箱顶设“翼桥”，伸出舷外，增加顶甲板面积，方便锚绞机的布置。

4 结论与建议

舾装数计算源于IACS 统一要求A部分(系泊和锚泊)，各船级社都是直接采纳IACS的要求的。但是，该公式可能适用于绝大多数船型，而对于半潜船这类有特点的船型，考虑不是很全面。经过对船东、设计单位、船级社的调研，并对4条不同类型、不同吨位的半潜驳船进行分析，提出以下建议。

参照CCS规范对大件运输船的补充规定，对半潜船增加一补充规定“在舾装数计算时，无论甲板室宽度是否小于B/4，均应将该甲板室计入A、h，除非能提供所载甲板货的最大正向迎风总面积，可按甲板室及甲板货的实际最大正向迎风总面积之和计入。此外，还应计入所载甲板货的最大侧向迎风总面积，如不能提供甲板货的最大侧向迎风总面积时，舾装数可按增加两档选取” 。

[1] 中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册、舾装分册[S].北京：国防工业出版社，2000.

[2] 中国船级社.钢质海船入级规范[S].北京:人民交通出版社，2012.

[3] IACS.Requirements concerning mooring，anchoring and towing [S].IACS Req.2007.

Discussions about the Equipment Number Calculation forSemi- submersible Vessel

DING Chun-yong

(Shanghai Branch of China Classification Society, Shanghai 2000135, China)

In order to get the reasonable calculation method of the equipment number for the semi- submersible vessel, 4 semi-submersible vessels with different types and tonnages are investigated. Some suggestions on the equipment number calculation of the semi-submersible vessel are proposed as following: in calculation of A or h, the breadth of deckhouse is to be included, no matter whether the breadth of deckhouse is greater than B/4, unless the maximal positive windward area of deck cargos is provided; the maximal side windward area of deck cargos should be considered in equipment number calculation; if the maximal side windward area of deck cargos couldn't be sure, the equipment number should be increased two grades directly.

semi-submersible vessel; equipment number; calculation method

10.3963/j.issn.1671-7953.2015.01.023

2014-09-02

丁春勇(1983-)，男，学士，工程师

U671.91

A

1671-7953(2015)01-0089-05

修回日期：2014-09-25

研究方向:船舶检验

E-mail:cyding@ccs.org.cn