海事系统首制电力推进后甲板作业中型航标船使用评估及优化建议

李 涛，朱志红，金奕新，程威涛（南海航海保障中心汕头航标处，广东 汕头515041）

一、引言

“海巡1717”轮由中船工业集团708所整体设计，武昌船舶重工集团有限公司承建，2018年6月18日开工建造，2019年6月25日正式列编。笔者作为监造组成员和维护管理方，亲历了该船的建造、试航、列编、磨合、试用、保修和验收等诸多环节，与该船型的设计、建设、承建、使用单位及设备供应商等进行了深入细致的技术探讨，见证了该船船员从新船型适应到配合默契的成长历程。现从使用管理者的角度，对两年来该船的使用情况予以总结，分析存在的问题，并给出优化建议。

图1 “海巡1717”轮正横图

二、”海巡1717”轮概况及主要技术参数

“海巡1717”轮为海事系统1 200吨级电力推进后甲板作业首制船，颠覆了传统航标船前甲板作业的设计理念。该船主要用于沿海港口航道灯浮标等助航设施的设置、维护、航标应急反应等航标现场作业，同时可搭载相关设备进行应急测量及溢油回收工作，其主要技术参数如下：

（一）船型

钢质、局部双层底、连续甲板、全焊接结构的中型航标船，电力驱动，双舵桨推进，DP-1级动力定位，艏侧推器，作业区域为后甲板，生活区布置在船舶前部。

（二）作业航区及技术指标

远海航区、沿海作业，7级海况下安全航行，3级海况下安全作业。船舶总长62 m，型宽12 m，型深4.7 m，满载吃水3.45 m，总吨1 070，净吨321，满载排水量1 370.3 t，设计航速不低于14 kn，经济航速下续航力约3000 n mile，自持力15d，额定船员24人，备员6人。

（三）主要动力装置及设备

主机：YPKS500-4×2台，1 000 kW/690 V。主柴油发电机组：9L16/24×3台，800 kW/400 v/50Hz。停泊柴油发电机组：6C5A8.3-GM155×1台，130 kW/400v/50 Hz。舵浆：NRP140×2套1 000 kW/φ1 750 mm。艏侧推器：NFT110×1台，280 kW/170 kN。

（四）航标作业设备及作业能力

配置1台12 t-15 m航标起重吊机，1台150 kN自排链卧式锚链绞车，2套液压升降鲨鱼钳，2套重力翻转式止链器和2台15 kN液压牵引绞车，满足φ2.4 m和φ3.0 m航标作业要求，航标器材最大装载量约60 t。

三、“海巡1717”轮使用情况

（一）后甲板作业设计提高作业效率和安全性。当前，海上施工类船舶采用后甲板作业方式已比较广泛，随着航标导航服务在海上钻井平台、海上风电场、海上管道、海底光缆和海上资源勘探等海上活动领域的拓展，首制后甲板作业航标船的开发，符合航海保障服务职能由近海向深海延伸的趋势。采用后甲板作业方式，不仅使主甲板作业区域有更大的空间，而且整体船型外观更加美观、大气。在船长一定的情况下，后甲板作业船相比前甲板作业船在航标作业区域横向、纵向均为直线型，不受船体线型变化的影响，作业区域更加开阔，对于提高航标作业人员的作业安全和作业效率具有积极意义。

（二）推进系统采用全电力推进，体现了“绿色环保”和“绿色船舶”的理念。动力系统的备份较好，运行管理方便。日常运行中可根据不同的运行工况合理调配运行的柴油机台数，减少柴油机长时间处于低负荷运行的情况，使柴油机运行在较佳的工况下，燃油消耗少，机桨性能匹配合适、船舶操纵灵活、机动性强，倒车时主发电柴油机能耗利用率高、船舶转弯回转速度快。在港口、狭窄航道以及海上维护航标作业时，船舶能准确、迅速地定位靠泊航标，增加海上航标作业安全系数，提高工作效率。

（三）航标作业设备齐全，选型相对合理。配备动力定位控制系统，通过艏侧推和艉部主推进器可实现船舶自动定位，满足航标定点敷设作业和船舶低速定向航行的要求，极大地提高了航标抛设精度，降低了航标作业时操船的劳动强度和难度，显著提高了船舶操纵性能。配备液压锚链绞车、液压升降鲨鱼钳等，改变了传统的作业方式，实现甲板航标作业机械化，极大地减轻了航标作业人员的劳动强度，提高了工作效率和安全性。

通过统计“海巡1717”轮2年运行数据（见表1），得出船舶综合油耗约为0.33 t/h。作为大中型航标布置和维护的重要装备，其提升了沿海航海保障能力，为促进航运经济发展、保障船舶航行安全做出了积极贡献。

表1 “海巡1717”轮运行情况（截至2021年6月30日）

图2 “海巡1717”轮总布置图

四、存在问题与改进建议

国内自主设计后甲板作业船舶均为甲板作业区域留出较大的空间，对甲板作业设备、机舱机电设备位置均有合理的布置（如图3、图4）。借鉴后甲板作业船舶的成功案例，针对实际使用运行情况及反馈，该船型在航标作业施工领域大有可为。为了进一步完善新型船舶功能，提升航标作业效能，将使用过程中出现的问题及相关建议进行梳理，为该船型日后改进、完善提供参考。

图3 国内后甲板作业某海工船舶总布置图

图4 国内后甲板作业某大型浮标船总布置图

（一）船型设计方面

当进行起锚作业时，船舶驾驶员无法看见锚是否起升到位，与现今海上施工作业类船型相比，船体线型有待优化。

建议：优化船头船体线型，在兼顾抛锚、起锚时方便驾驶员判断锚的位置且满足航标作业需求的前提下，艏部水线采用直线型，平顺过渡到船舯适当部位，避免发生突肩。艉部的设计以减小航行粘压阻力为主，综合考虑艉部去流段的长度和去流角的大小，避免产生过大的界层分离，从而减小粘压阻力。合理的线型设计，可使船舶获得较好的阻力性能和耐波性能，提高船舶航速。

（二）总体布置方面

1. 航标堆放及航标作业区位于0#—37#肋位，实际海上吊检、吊换航标作业区域位于15#—35#肋位。生活区域及船头位于37#—97#肋位。可见，作为后甲板作业航标船，主甲板常用的航标作业区域仅为船长的12米左右，因此，甲板作业区域面积利用率有待进一步挖掘。

建议：将船舶生活区向船头前移5—8个肋位，同时减小驾驶室前部平台面积（“海巡1717”轮驾驶室前部平台位于66#—78#肋位，而仅仅在平台两舷侧放置6台救生筏，整个船舶甲板面积的利用率不高），进一步拓宽后甲板作业区域。

2. 救助艇布置于驾驶室后驾控台侧下方，烟囱从后驾控台两侧伸出，在航标作业时，对视线有较大影响。

建议：将烟囱烟管走向从驾驶室中部适当位置穿出，救助艇置于生活区船舷侧适当位置。这样可以真正实现全景驾驶室，无论船舶航行或者作业时，船舶驾驶员的视线均不受任何影响。

3. 航标插孔靠近船舶左舷，吊机吊臂搁架布置于右舷作业区前部，实际作业过程中，当采用右舷设备进行航标作业时，航标插孔和吊臂搁架对航标作业有较大的影响，右舷航标作业设备基本处于闲置状态，不利于左、右舷作业设备交替使用。

建议：将航标插孔布置于甲板船舯适当位置，有利于左、右舷作业设备交替使用，提高航标作业效率。并将吊机安装位置适当后移，吊臂搁架置于船艉适当位置，并将搁架设计为活动式底座（使用吊机时搁架可以放倒，吊机闲置时搁架可以立起来放置吊臂）。这样可以进一步优化航标堆放、作业区域。

4. 机舱部分设备（如推进电机变压器、淡水压力水柜、海水压力水柜）布置位置对机舱通道以及日常设备维护保养有较大影响，部分油舱、水舱的测深孔、透气孔对甲板作业区域航标堆放、航标作业有较大影响。

建议：将机舱整体前移，同时优化主要设备安装位置，并对油舱、水舱布置优化。将机舱的测深孔、透气孔、通风筒等从前甲板合适位置穿出，后机舱穿出甲板的管系以及后甲板的部分设施布置在吊机基座附近，更大程度提高后甲板作业面积利用率。

5. 机舱未设置用于机电设备备件以及船舶物料存放的舱室，而航标器材舱作为存放沉石和航标器材的舱室，在实际使用中，大部分航标器材均由航标站管理，航标器材舱基本处于闲置状态。

建议：为了更加规范管理船舶备品、备件、物料等，建议优化机舱整体布局，设计专门用于存放船舶机电设备备件、物料的仓库。

（三）设备选型方面

1. 锚链绞车体积过大，占用甲板作业区域过多，且当锚链绞车拉起锚链、鲨鱼钳制动锚链时，即使绞车自动排链摆臂在左、右极限位置移动，锚链仍然很难对准鲨鱼钳钳口，需要人工对准。

建议：优化锚链绞车选型，采用功能对等、体积相对较小的绞车，使航标作业区域更加宽敞。

2. 空调系统采用间接式冷却水冷却方式，由于南方气候原因，室内外温差较大。冷媒水管系的隔热层只要存在一点空隙，便会产生较多的冷凝水，对管系周边的设备设施均会造成影响。

建议：将间接式冷却水冷式空调改为直接冷却风冷式空调。

3. 船员舱室均采用封闭式窗户，自然通风采用2台立式空调。日常舱室通风依靠空调长时间运行来维持，不利于节能降耗。

建议：在满足规范的前提下，将船员舱室窗户改为可开关式，日常可打开窗户自然通风，不仅能减小能耗，自然通风也更加舒适。

4. 2台变频器水冷却系统与3台主发电柴油机低温冷却水共用1个温控阀，而温控阀的自动调节范围是为了满足柴油机运行在最佳工况的温度。当高负荷运行时，温控阀调节的温度无法满足冷却变频器电器元件的最佳温度，经常因变频器内部冷却水温度高报警。

建议：增加1个温控阀用于变频器内部冷却水温度调节，将3台主发电柴油机冷却低温淡水温控阀与2台变频器内部冷却水单独控制。

五、结语

经过2年多来的磨合、改进，“海巡1717”轮已成为主力作业船，达到了新船型开发的预期目标。但作为首制船，不可避免的存在各种问题，需要使用管理者在实践中不断发掘、思考、改进、验证，提出优化建议，为该船型的完善升级提供一手资料，进一步提升船舶性能，提高作业效率，降低能耗和维护保养难度，使其更贴合现场作业需求，提供更优质的航海保障服务。