邢洪艳,陈鞘,尚文剑
(上海外高桥造船有限公司,上海 200137)
根据巴拿马运河管理局最新颁布的航运通告《NT Notice to Shipping N-1-2021》(以下简称《规则》[1]),通过该运河的船舶,对系泊系统的布置有严格的要求。运河扩建后船厂所承建的散货船,系泊系统布置均满足要求,可以通过巴拿马运河。而已经交付并投入使用的船只,仍要舍近求远,绕道而行。为此,从经济性的角度考虑,提出对服务期的船舶进行系泊部分改造,以满足《规则》要求,使该型船舶能通过巴拿马运河。
系泊附件配置要求[2]见图1。
图1 新巴拿马型散货船系泊系统布置要求
《规则》要求所用的导缆孔型式均为双式导缆孔,带缆桩均为双式带缆桩,以下选用的双式导缆孔[3](简称导缆孔)及双式带缆桩(简称带缆桩)均按要求选取。
1)艏部中心线上布置一个导缆孔,用于系泊;如中心线处无法布置导缆孔,则在距艏部最前端2.5 m,中心线3 m范围内,布置导缆孔(替代位置导缆孔),用于系泊,左右舷对称布置。
2)距船舶中心线3~14 m范围内,布置导缆孔,用于拖带,左右舷对称布置。
3)距艏部最前端2.5~16 m范围内(图1中SET1),布置导缆孔,用于系泊,左右舷对称布置。
1)距艏部最前端16~70 m范围内(图1中SET2),布置导缆孔,用于拖带,左右舷对称布置。
2)距艉部最后端16~60 m范围内(图1中SET3),布置导缆孔,用于拖带,左右舷对称布置。
1)艉部中心线上布置一个导缆孔,用于系泊;如中心线处无法布置导缆孔,则在距艉部最后端3 m,中心线3 m范围内,布置导缆孔(替代位置导缆孔),用于系泊,左右舷对称布置。
2)距中心线3~14 m范围内,布置导缆孔,用于拖带,左右舷对称布置。
3)距艉部最前端3~16 m范围内(图1中SET4),布置导缆孔,用于系泊,左右舷对称布置。
同时对通航船舶尺度提出不同要求,据此明确通航巴拿马运河的3种船型[4],见表1。
表1 通航巴拿马运河的3种船型
以下论述的新造船舶和优化船舶两系列散货船,船长不超过367.28 m,船宽不超过51.25 m,吃水不超过15.24 m,均属于新巴拿马型。
艏部系泊系统的布置要考虑锚机和绞车的安装位置,方便出绳。大型散货船艏部有两台锚绞机,一台绞车,绞车中心沿着船舶中心线布置,因符合《规则》的船舶所配置的巴拿马导缆孔,可兼做闭式导缆孔使用,所以选择替代导缆孔布置方案,可以同时兼用于系泊,方便出绳。布置方案如下。
1)距船舶中心线1.2 m范围内布置2个导缆孔,左右舷对称布置。
2)距中心线13.81 m处,左右舷对称布置2个导缆孔,用于拖带。
3)距艏部最前端10.53 m处,左右舷对称布置2个导缆孔,用于系泊(SET 1)。
《规则》中要求,用于系泊的导缆孔安全工作负荷(SWL)最小为64 t,用于拖带的导缆孔SWL最小为90 t。而根据新造船舶的舾装数计算书[5]计算得出选用的缆绳最小破断强度为90 t,即常规系泊用导缆孔SWL为90 t,故布置SWL为90 t的导缆孔,可以系泊兼巴拿马系泊、系泊兼巴拿马拖带使用。
布置巴拿马拖带及SET 1的导缆孔时,由于兼用于系泊,故要考虑锚绞机出绳的角度,同时将导缆孔放在满足《规则》要求的合适的位置。
《规则》中要求,1个巴拿马导缆孔要配1个相应吨位的带缆桩,所以均用SWL为90 t的带缆桩,见图2。
图2 新造散货船艏部系泊系统布置
船舯部绞车放置位置为2舱和3舱之间一台,8舱和9舱之间1台,拖带作业由绞车副卷筒完成,故巴拿马拖带导缆孔的布置应靠近系泊绞车,布置方案如下。
1)距船艏最前端61.1 m处布置SET2。
2)距船艉最尾端59.5 m处布置SET3。
布置SET2和SET3时,因距离要求,系泊和拖带不能共用导缆孔,要分开布置,故布置拖带导缆孔位置时要考虑拖带操作时缆绳的角度和可操作性,避免与甲板上的设备及舾装件发生干涉,影响拖带,见图3。
图3 新造散货船舯部系泊系统布置
船艉部放置3台绞车。
1)艉部中心处布置巴拿马系泊导缆孔,兼应急拖带。
2)距中心线6.67 m布置导缆孔,用于拖带,左右舷对称布置。
3)距艉部最尾处7.26 m范围内布置SET4。
根据《规则》要求,布置在中心线处的巴拿马系泊导缆孔需配置2个吨位相同的带缆桩。布置SET4时,满足3~16 m要求的同时,将导缆孔布置在绞车副卷筒一侧,挨近导缆滚轮布置操作最方便,见图4。
图4 新造散货船艉部系泊系统布置
新造散货船进行系泊设计时,可以充分考虑结合锚机和绞车的布置及甲板面上的设备,但是已经投入使用的船舶,全船(主要是艏部和艉部)重新进行系泊布置花费较大,从经济性考虑,在原基础上改动。下面以公司所造船系列其中一艘散货船为例,给出最佳系泊方案。
原系泊设计中,锚绞机对应滚轮导缆器系泊,故改造时只能额外增加巴拿马导缆孔。布置SET1时,由于巴拿马带缆桩和绞车卷筒角度过大,容易导致缆绳磨损,中间布置羊角滚轮可以改变出绳方向,见图5。
图5 改造散货船艏部系泊系统布置
1)艏部左右舷原系泊导缆孔满足《规则》要求,故兼做巴拿马系泊导缆孔。
2)距中心线7.98 m范围内,布置巴拿马拖带导缆孔,额外配置相同吨位的带缆桩。
3)在距艏部最前端14.6 m的范围内,布置SET 1,额外配置相同吨位的带缆桩和羊角滚轮。
1)距艏部最前端57.2 m处布置SET2,额外布置相应吨位的带缆桩;
2)距艉部最后端55.8 m处布置SET3,额外布置相应吨位的带缆桩。
见图6。
图6 改造散货船舯部巴拿马系泊系统布置
原艉封板处系泊设计是4个滚轮导缆器,由于空间限制,不能额外布置巴拿马导缆孔,故采用2个巴拿马导缆孔替代靠近中线两端的2个导缆滚轮,见图7。
图7 改造散货船艉部系泊系统布置
1)原滚轮导缆器SWL可受力706 kN,布置的巴拿马导缆孔同时要满足系泊要求,故SWL为706 kN(《规则》中要求64 t)。额外布置2个相应SWL的带缆桩。
2)原拖带导缆孔的SWL最小为900 kN,距中心线6 m(3~14 m),可兼用于巴拿马拖带。
3)距艉部最后端6.1 m范围内布置SET4,SWL为64 t,由于靠近导缆滚轮布置,原系泊带缆桩(SWL为706 kN)可同时兼用巴拿马系泊。
1)导缆孔SWL的选用,不仅要满足《规则》要求,同时要满足舾装数计算书中缆绳破断强度要求。
2)拖带操作由绞车副卷筒完成,故布置巴拿马拖带带缆桩时,应布置在绞车副卷筒一侧,若布置好后缆绳倾斜角度过大,可增加羊角滚轮导缆。
3)《规则》中提到:开放式导缆滚轮可以用于巴拿马运河,但是要经过逐项验证。为了避免某一环节验证不通过,直接使用巴拿马导缆孔。
4)为保证船舶能安全顺利通过新船闸,避免因不符合要求而遭致罚款、发生延长通航时间或不能通过等情况,对于新造船舶,设计人员要充分考虑《规则》中系泊布置要求,安全、合理地布置系泊附件的位置,提高船舶营运效率。
5)已交付并投入使用的船舶,通过对系泊系统的部分改造,能满足运河通航要求,可降低改造成本。