刘 鹏 黄 昊 陈 英 时永鹏
(1.中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011;2. 中船邮轮科技发展有限公司 上海200137)
引航员登离船装置是供引航员登、离被引航船舶的专用设施,通常设置在船舶两舷。根据国际海事组织(IMO)SOLAS 公约及最新MSC通函等要求[1-4],当海平面至登船处或离船处的距离超过9 m时,可以用舷梯或其他同样安全方便的装置与引航员软梯一起供引航员登船或离船使用,如果不超过9 m可单独使用引航员软梯。引航员软梯收放可手动或由绞车驱动操作[5]。在现代航运业,对于海员及相关工作人员船上操作的安全性和便利性提出了更高的要求。支线集装箱船等中小型船舶上空间有限,如何实现布置的最优化,提高工作效率和安全性是极其重要的选择。本文希望通过对规范的解读研究和对支线箱船的特点分析,确定引航员登离船装置的合理梯长,为支线箱船引航员登离船装置布置优化提出建议。
关于引航员登离船装置的布置,SOLAS 公约及其最新修正案对此有相关规定。
根据 SOLAS 公约第 V/23 条的统一解释(MSC.1/Cire.1375 通函):在充分考虑所有装载工况和船舶纵倾以及15°不利横倾的使用工况下,引航员软梯爬高应不小于 1.5 m,但不超过 9 m;当考虑横倾15°时,所有装载工况下水面到登乘位置高度小于等于9 m时,单独使用引航员软梯;当考虑横倾15°时,出现装载工况水面到达登乘位置高度大于9 m时,则需引航员软梯和舷梯配合使用,舷梯倾斜角度不大于45°,舷梯的下端平台在使用时距水面高度至少5 m,但爬高不超过9 m的要求不考虑横倾15°的工况。
根据相关法规要求,引航员登离船装置的配置主要分两种:单独使用引航员软梯以及引航员软梯与舷梯组合使用,其中引航员软梯和舷梯组合使用又分为与普通舷梯组合使用及与专用舷梯组合使用。下面针对三种情况,分别对其长度进行求解。
当考虑横倾15°时,所有装载工况下水面到登乘位置高度小于等于9 m时,单独使用引航员软梯。此时可以根据水面到登乘位置的最大高度差确定相应的引航员软梯长度。
当引航员软梯与普通舷梯组合使用时,会首先根据舷梯作为船员登离船装置规则要求确定舷梯长度,如图1所示。舷梯单作为船员登离船装置单独使用时,最大使用角度为55°,此时下平台距离轻载水线高度不超过0.6 m。我们可以求得舷梯的最小长度为:
式中:D为登乘甲板到基线高度,m;a为舷梯转轴到登乘甲板高度,m;T为轻载水线高度,m。
当舷梯与引航员软梯组合使用作为引航员登离船装置时,最大使用角度为45°,此时舷梯下平台到登乘甲板高度为:
舷梯下平台到轻载水线高度为:
图1 引航员登离船装置长度计算示意
引航员软梯需考虑所有装载工况和船舶纵倾以及 15°不利横倾的使用工况,如下页图2所示。当横倾15°时,水线向下偏移距离可近似为:
因此最低组合位置处引航员爬高高度:
当L′= 9 m时,最低组合位置处舷梯的倾斜角度为:
图2 横倾15°引航员登离船装置长度计算示意
引航员梯的上端应在舷梯下部平台以上延续至少2 m,因此梯长为:
组合使用时最大爬高不超过9 m,同时舷梯的下端平台距水面高度至少5 m,因此根据实际吃水的变化,最低组合位置向上每4 m高度设置一组合位置可满足要求。因此组合位置数量为:
引航员软梯与舷梯组合使用仅作为引航员登离船装置,舷梯最大倾角45°,此舷梯不单独作为船员登离船装置使用。此时首先确定引航员软梯长度。因最大爬高不超过9 m,因此第一个组合位置为轻载水线向上9 m高处,引航员梯的上端应在舷梯下部平台以上延续至少2 m,考虑横倾15°时能够使用,最终引航员软梯的长度为:
舷梯长度为:
组合位置数量为:
小型箱船因舱口围到舷边的通道距离较小,同时舱盖上集装箱底距离甲板高度有限,对于引航员软梯存储和收放,目前主要有两种配置方法:
(1)引航员软梯存储在舱口围下方或者其他不影响通道的区域,人工或小吊收放,见图3。
图3 无引航员梯绞车
① 小型箱船的舱口围高度(图3中h)通常较低,存储引航员软梯底部空间经常不够,此时需要存储在储藏室或者其他非舱口围区域,软梯长度较长,同时止扭板的存在又使宽度较大,引航员软梯的转运较困难;
② 现代航运对于船员的安全和降低劳动强度要求较高,而通过人工或者借助便携式小吊进行引航员软梯收放的方式极不方便,很难满足该要求。
(2)甲板布置引航员软梯绞车,见下页图4。
① 引航员软梯较长,储存时占用空间较多,而舷侧通道宽度较小,同时需保证甲板通行宽度(图4中B),此时引航员软梯储存时会超出最大船宽,虽然可以认为软梯属于非永久固定物,但在进出港口或运河时,为避免碰撞等问题,需要临时将引航员软梯从绞车拆下,临时存放在其他位置,增加了许多工作量。
图4 引航员梯绞车布置在上甲板
② 对于单独使用引航员软梯的位置,仍需采用人工或者借助便携式小吊的方式进行引航员软梯收放。
克令吊所在位置处的绑扎桥宽度较宽,可满足引航员软梯收放操作空间。为满足绑扎桥上下通行,引航员软梯绞车一般不放置在底层走道平台上,同时为不影响绑扎操作,绞车也不能放置在绑扎平台上。因此解决方案为在绑扎桥上设置局部引航员梯平台,专门用于引航员软梯绞车的安装和操作。
(1)绑扎桥顶端设置单独的引航员软梯绞车平台,见图5。
该方案对于绑扎桥的原设计基本无影响,仅在最上层平台舷侧上方增加一层局部平台,但为保证下方的通行高度,平台设置较高,不仅重了很多,且增加较多成本。由于绞车位于最顶端,增加了引航员梯下放距离,也不利于绞车本身的保护。
(2)设置中间引航员软梯绞车平台,见下页图6。
图5 引航员梯绞车布置在绑扎桥顶部平台
图6 引航员梯绞车布置在绑扎桥中间平台
为解决局部平台设置在顶层之上带来的诸多问题,我们选择在绑扎平台和走道平台间增加中间平台用于布置和操作引航员软梯绞车。增加中间平台,相较于顶部增加局部平台,仅需要将顶部绑扎平台局部抬高以保证平台高度即可,降低了抬高的高度和增加的重量。由于绞车位置较低,故可降低引航员软梯下放距离,同时绞车本身也可得到较好保护。
对于常规无克令吊集装箱船,舱壁宽度无法满足引航员软梯收放,因此可采用将舷梯的下平台设计成活板门结构,引航员软梯安装在活板门结构平台上的组合装置,见图7。
图7 舷梯下平台设置翻转门
此种方案的布置特点是:
(1)引航员软梯上端固定在舷梯下平台底部翻转门处扶手高度结构上,同时保证引航员软梯在使用时靠近船舷;借助舷梯本身升降带动引航员软梯升降,大大节约人力。
(2)减少了外板开孔等作业,同时针对不同吃水,可相应调整组合位置,如此可大大缩短引航员软梯长度。
(3)无需设置单独的引航员软梯位置,同时引航员梯的顶端与翻转门固定,减少了上甲板各组合位置处的眼板等设置。
船舶引航员登离船装置是国际航行海船布置的供引航员登离被引航船舶的专用设施,引航员登离船装置的合理配置将降低建造成本及操作工作量,优化布置将保障引航员登离船过程的安全、可靠。本文在IMO相关规则分析基础上,提出了引航员登离船装置梯长的数学计算方法,可指导实际项目设计,并根据项目具体情况,合理配置引航员登离船装置梯长。文中对支线集装箱船常规引航员登离船装置布置进行了分析和比较,根据船型特点提出了引航员登离船装置布置的优化方案,为类似船舶的引航员登离船装置布置提供了新思路。