(中国船级社 泰州办事处,江苏 泰州 225330)
2015年11月,随着中国海运集团订造的21 000 TEU集装箱船在上海江南长兴重工有限公司开工点火,世界最大集装箱船记录被再次刷新。国际航运干线集装箱船大型化已成目前集装箱运输的主流趋势[1]。然而随着船舶主尺度不断增大,甲板堆箱层数不断增高,甲板堆箱数量占总箱数的比例不断增大(已超过到50%),集装箱坠海事故也随之上升。世界航运理事会(WSC)2014年6月的报告称,2011—2013年,不包括灾难性事件平均每年有733个集装箱丢失。如果包括灾难性事件损失的话,这一阶段平均每年损失2 680多个集装箱,给航运公司带来了一定的经济损失和名誉伤害。
集装箱倒塌坠海事故的主要因素是码头工人或船员绑扎作业不到位、甲板上集装箱堆垛重量分布不合理和绑扎系统设计缺陷等。另外还与箱内货物固定不好、发货人为追求经济利益少报集装箱重量、船长在恶劣海况下的操作不合理等因素有关[2]。
另外,据海事调查报告显示:40%的码头安全事故发生在船上,每名码头工人每年至少被送到码头医务站接受治疗1次以上。这些事故多发生在集装箱船上,多与集装箱装卸与绑扎有关。主要是由于设计环节为了追求堆箱量最大化,压窄了堆装及绑扎集装箱的操作空间,没有充分考虑船员绑扎操作时的安全性造成的[3]。
为给船员和码头工人提供安全的绑扎作业条件,指导船上集装箱的安全布置、积载和系固,减少坠海风险,IMO海上安全委员会于2014年12月15日通过了CSS CODE最新的修正案—MSC.1/Circ.1352/Rev.1。作为绑扎系统重要组成部分的绑扎桥对集装箱的安全系固至关重要。现以上海某船厂建造的9 400 TEU集装箱船绑扎桥为例,针对MSC.1/Circ.1352/Rev.1最新技术要求和现场检验关注事项进行归纳总结。
9 400 TEU集装箱船甲板堆箱共9层,甲板上设计载箱量为5 268 TEU。甲板上的集装箱主要依靠绑扎桥来进行绑扎系固。绑扎桥是设置于货舱舱口两端的甲板建筑物。常见的绑扎桥结构形式主要有剪力墙式和A形斜撑式[4]。9 400 TEU集装箱船为剪力墙式,如图1所示。
主要由立柱、剪力墙、平台和箱柱组成。立柱设置在每个集装箱横向间隙处,直接焊接在舱口围面板和箱柱上。剪力墙设置在船舯部和舷侧立柱之间。绑扎桥由3层平台构成,最高一层平台设有绑扎眼环、绑扎杆和花篮螺丝等绑扎件。箱柱设置在上甲板舷侧,用来连接固定绑扎桥,并提供进入绑扎桥平台的梯道。
绑扎桥的作用是使集装箱可以从更高的位置进行绑扎固定,不仅能缩短绑扎杆的长度,方便船员和码头工人作业,而且能有效地提升甲板上集装箱堆垛的安全性[5]。
1)2015年1月1日以前安放龙骨或处于类似建造阶段的集装箱船,通函附则14 中:4.4(培训及熟悉)、7.1(一般说明)、7.3(维护)以及8(特殊集装箱安全设计)适用。6(设计)的部分要求适用。
2)2015年1月1日以后安放龙骨或处于类似建造阶段的集装箱船,通函附则14 全文适用。
通函共9个部分,涵盖了人员培训、操作和维护程序、安全通道和系固位置设计、特殊集装箱安全设计等内容。以下重点针对第6部分与绑扎桥相关的技术要点进行介绍。
2.2.1 安全通道
1)最小尺寸要求:高2 000 mm、宽600 mm。
2)所有用于通行的甲板表面和所有通道及楼梯都应为防滑表面。
3)通道上的可能引起摔倒的所有突起物,例如,索耳、加强筋和肘板等,应该以反衬的颜色进行标记。
2.2.2 系固位置设计(平台、绑扎桥以及其他系固位置)
1)尽可能减少使用3倍集装箱高度的绑扎杆,并且应尽可能靠近系固设备的堆放位置。
2)应在升高的绑扎桥或平台的边缘安装趾板(或踢脚板),最小高度为100 mm。
3)具体技术细节见图2、表1。
2.2.3 护栏设计
1)无护栏的水平间隙应不超过300 mm。
2)顶部护栏至少应为1 m 高,并且中间有2根横向护栏。最低的横向护栏下面的开口应不超过230 mm,其他横向护栏之间的距离应不超过380 mm。
表1 系固位置详细技术要求
注:B-眼板中心线间距离;C1-测量到护栏内侧;C2,C3-眼板中心线到集装箱端壁距离;F,K-测量到护栏内侧;GL-集装箱端壁到护栏内侧;GT-测量到护栏内侧;I-测量到护栏内侧;J-测量到护栏内侧。
3)护栏以及扶手应使用与背景反衬的颜色进行标记。
2.2.4 梯子及人孔要求
1)如果固定梯子通过平台的开口可通向系固区域,开口应该提供带有背锁的固定格栅(可 以在进入后关闭)或者护栏,并应提供拉手来保证安全通过。
2)如果固定梯子可从平台外部通向系固区域,梯子的梯架在平台的上部应打开以保证700~750 mm的开口。
3)踏步深度应至少有150 mm。
2.2.5 绑扎系统设计
含扭锁、绑扎杆、花篮螺丝和储物箱设计等。
Circ.1352/Rev.1虽是非强制性要求,但英国、德国、塞浦路斯和马耳他等船旗国目前已要求执行。另外DNV-GL船级社也要求执行并授予“SafeLash”船级符号。船东为避免在以上国家PSC检查时遇到麻烦和以后租售或换旗时方便,要求9 400 TEU及后续建造的其他超大型集装箱船满足该通函要求,并向CCS船级社申请签发符合声明[6]。
9 400 TEU集装箱船绑扎桥结构共有3层,第1层平台需手动操作底锁,中间第2层平台由于采用自动扭锁无需进行操作,第3层平台需要进行绑扎杆和花篮螺丝的操作。第3层平台属于系固位置,没有争议。那么对于第1层和第2层平台是否属于系固位置并满足相关的技术要求,目前各个船级社之间理解不太一致。DNV-GL船级社认为第1层平台属于系固位置,中间第2层平台不属于。CCS船级社认为下面2层平台都属于系固位置。也有船级社仅将设有绑扎眼环,需要进行绑扎杆和花篮螺丝操作的第3层平台定义为系固位置,下面2层不属于系固位置,不需要满足相关要求。
通函规定:如果固定梯子可从平台外部通向系固区域,梯子的梯架在平台的上部应打开以保证700~750 mm 的开口,以便人员穿过[7]。该条规定一开始大家在理解上存在歧义,误以为是梯子上方平台人孔的尺寸要满足700~750 mm。经邮件咨询CCS审图中心,该条要求中文理解可能有歧义,英文原文更加准确:“the stringers of the ladder should be opened above the platform level to give aclear width of 700 to 750 mm to enable a person to pass through the stringers.[8]”,指的是梯架的开口而非平台的开口,即有些连接上甲板和操作平台的直梯,其平台上方的栏杆立柱可以看作是梯架的延伸,栏杆立柱(梯架)的间距要达到700~750 mm。见图3。
通函6.2.3.1.2规定:“Flexibility in positioning the fencing of gaps.A horizontal unfenced gap should not be greater than 300 mm.[8]”。9 400 TEU绑扎桥在顶部平台板绑扎眼环见图4。栏杆立柱与绑扎桥立柱间距设计为400 mm,不满足通函要求。经向CCS审图中心咨询,其认为通函要求的是:如果栏杆立柱和绑扎桥立柱之间完全没有连接,那么栏杆立柱到绑扎桥立柱的间隙要小于300 mm。9 400 TEU上面2根水平栏杆延伸至绑扎桥立柱,则此种布置也可以接受。笔者认为通函中该处描述较为模糊,本意是保证使用者的安全。栏杆间隙大小主要由Mockup test试验决定,以确保花篮螺丝和绑扎杆在各种绑扎工况下不会与栏杆干涉。正常使用时,花篮螺丝是固定在眼板和拉环上的,一般不会拆卸。这样花篮螺丝本身就是对栏杆开口的一种保护,即使间隙超过了300 mm,也不会造成码头工人和船员从间隙处跌落的风险。因此建议通函在该条的描述上面更加清晰一些,且将300 mm的要求改为建议尺寸而非强制尺寸。
根据Mockup test试验,绑扎桥最高一层平台的绑扎眼环有不同的角度要求,如表2所示,共计6种。应根据不同的角度制作检验卡板,以检验角度安装的准确性。另外立柱和平台板上的眼环,不同的桥其定位尺寸也不一样。如果角度和定位尺寸安装有误,则会导致船员或码头工人绑扎困难,甚至无法绑扎,增加了集装箱堆垛坠海的风险。
表2 绑扎眼环角度要求
绑扎桥的立柱型式共有2种:一种为普通立柱,另一种为导向立柱。后者主要是在舱口盖吊装时起导向作用,确保舱口盖的限位准确就位。该船典型桥的设计为从舷边数第4根为导向立柱,艏艉片体一致。但LB04号桥由于艏部线型收缩,舱口盖变小,其艏部片体左舷第5根为导向立柱,正好和艉部片体导向立柱错开一个档距。船厂在绑扎桥制作过程中未注意此处图纸变化,导致后续船上搭载过程中与舱口盖不匹配,修改返工。应对此类特殊的地方予以关注。
通函对安全通道最小尺寸要求:2 000 mm(高)×600 mm(宽)。集装箱船为追求最大限度的装箱量,通道设计的往往比较狭窄。检验时要重点关注:①绑扎桥平台人孔处舾装件(管子和电缆托架)的安装,会影响平台开孔净宽不满足要求;②上甲板两侧引航员舷梯处,该处往往是上甲板通道最狭窄的地方,见图5。如果舷梯附件或箱柱安装定位尺寸有误,会导致通道净宽不满足要求。
应注意绑扎桥栏杆的装配精度,使其顶部栏杆净尺寸满足750 mm,至少应为1 m 高。中间有两根横向护栏,最低的横向护栏下面的开口应不超过230 mm,其他横向护栏之间的距离应不超过380 mm(同载重线公约要求)。绑扎件存放架等突出物至踢脚板的宽度净尺寸应满足600 mm。9 400 TEU的LB20号桥首部片体坐在舱口围面板上,尾部片体直接坐在上甲板上。该处没有采用固定栏杆,而是用2根钢丝绳代替,见图6。这种布置不满足通函要求,此处应设置3根钢丝绳,最低的一根距上甲板应不超过230 mm,其余的间距应不超过380 mm。
9 400 TEU集装箱船是CSS Code 最新修正案—MSC.1/Circ.1352/Rev.1通函生效后国内船厂建造的首批超大型集装箱船。通过介绍其绑扎桥的结构特点、通函的技术要求和一些条款在执行过程中遇到的问题以及现场检验关注事项,有助于国内船厂更好地执行通函要求,提高超大型集装箱船的建造质量,为船员和码头工人提供安全的绑扎作业条件,确保集装箱良好绑扎系固和降低坠海风险。
[1] 王志超,包岩,王涛.合理选择18 000 TEU级超大型集装箱船的方形系数[J].船海工程,2015,44(6):65-68.
[2] 史逸明.集装箱坠海事故多发的原因分析和对策[J].集装箱化,2001(11):14-15.
[3] 邓凯.CSS规则修正案解读及其对集装箱船设计的影响[J].船舶与海洋工程,2014(2):53-54.
[4] 张鼎,黄维,时永鹏.两种大型集装箱船绑扎桥结构强度的对比计算浅析[J].船舶工程,2015,37(1):32-33.
[5] 孙丽娜.2 500 TEU内贸集装箱船绑扎系统设计[J].船舶与海洋工程,2015,31(4):44-46.
[6] 隋月,包岩,王志超,等.超大型集装箱船的设计优化[J].船舶工程,2015,37(1):26-27.
[7] 中国船级社.钢质海船入级规范:第五分册[M].北京:人民交通出版社股份有限公司,2015.
[8] IMO. MSC.1/Circ.1352/Rev.1-Amendments to the Code of Safe Practice for Cargo Stowage and Securing(CSS Code)[S],2014.