姜 偉 馮上民 唐梅林 魯全斌周 龍

1.上海集海航運(yùn)有限公司，上海200082；2.上海斯達(dá)瑞船舶海洋工程服務(wù)有限公司，上海201203）

內(nèi)支線集裝箱船舶非標(biāo)舷梯的研制及改造應(yīng)用

姜 偉1馮上民1唐梅林1魯全斌1周 龍2

1.上海集海航運(yùn)有限公司，上海200082；2.上海斯達(dá)瑞船舶海洋工程服務(wù)有限公司，上海201203）

內(nèi)支線集裝箱船舶，在靠泊碼頭時，通常采用跳板或竹梯上下船的方式，雖然提高了船舶裝載率，初投資較少，但對船員上下船而言，存在較大風(fēng)險，不利于港口的安全建設(shè)與管理。以洋山港碼頭為例，通過分析內(nèi)支線船舶的結(jié)構(gòu)并結(jié)合碼頭實(shí)際裝載狀況，研發(fā)的一款適合于內(nèi)支線集裝箱船舶改造的非標(biāo)舷梯，提高了舊船停港作業(yè)時的安全性。此產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用可為舊船安全改造提供思路。

內(nèi)支線集裝箱船；舷梯；安全性；改造

Abstract:During berthing，gangway or bamboo ladder are used to embark on and debark from domestic feeder container.In spite of the enhanced loading rate and less initial investment，it brings risks to crews for embarkation and debarkation and does harm to the port safety and management.Taking Yang Shan Port as an example，the paper analyzed the structure of domestic feeder container as well as the real loading condition of the Port.A kind of nonstandard accommodation ladder was developed to improve the working safety on the ships before retrofit at harbor，providing a brand new idea for the safety retrofit of the ships.

Keywords:domestic feeder container ship；accommodation ladder；safety；retrofit

0 前言

內(nèi)支線集裝箱船舶是指船舶固定在國內(nèi)各港口之間，按照公布的船期表或有規(guī)律地在與干線船舶銜接的固定航線上從事外貿(mào)進(jìn)出口的集裝箱運(yùn)輸船。

通常，船舶的左、右舷至少各配有1部舷梯，供船舶靠泊碼頭時相關(guān)人員上下船用。但國內(nèi)目前在營運(yùn)的部分內(nèi)支線船舶中，為了滿足集裝箱裝載最大化的需求，建造時沒有配置舷梯，依然采用木制跳板或竹梯上下船舶。這種配置也是符合規(guī)范要求的。竹梯登船如圖1所示。

圖1 竹梯登船

跳板或竹梯需要碼頭人員配合才能搭接完成，兩端均不固定，依靠人力搬動。同時需要系裝安全防護(hù)網(wǎng)，操作難度大，而且跳板、竹梯兩側(cè)均無護(hù)欄。另外，由于碼頭外側(cè)安裝有防撞用的大型靠墊，因此船舶與碼頭之間間距較大，遇到大風(fēng)大浪、潮漲潮落，極易產(chǎn)生搖擺滑動，人員上下的危險性大。

為了人員與物資上下船舶更加安全、快捷和方便，針對上述情況，對現(xiàn)有船舶進(jìn)行增加舷梯的改造，以免發(fā)生安全事故。

經(jīng)實(shí)船考查后發(fā)現(xiàn)，這些內(nèi)支線集裝箱船的船首、船尾空間非常有限，無法選用標(biāo)準(zhǔn)的舷梯進(jìn)行安裝改造。為此，我們研制了一款適合于內(nèi)支線集裝箱船舶改造的非標(biāo)舷梯，替代傳統(tǒng)的跳板、梯子等，以提高船舶靠泊時對惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力和生產(chǎn)安全。此舷梯與通常概念上的舷梯作用相同，最大的區(qū)別在于，它僅僅是作為舊船的一個安全措施，不屬于船用產(chǎn)品范疇，不需申請船級社證書。

1 非標(biāo)舷梯的設(shè)計

根據(jù)內(nèi)支線船舶的實(shí)際結(jié)構(gòu)，該舷梯設(shè)計的主要部件由舷梯本體、梯座、軸、基座、電動絞車、立柱、鋼絲繩等組成。詳細(xì)設(shè)計方案如下。

1.1 舷梯本體設(shè)計

本體部分是人員上下船的固定通道，與一般意義上的舷梯基本一致。根據(jù)船舶在洋山港各種潮位及裝載情況的最大值計算，本體共設(shè)9級臺階，自重約165 kg。

本體制作完成后，在車間參照ISO 5488：1979進(jìn)行類似舷梯的負(fù)荷試驗，每級臺階試驗負(fù)荷980 N，試驗時間為30 min。

另外，本體兩側(cè)裝有可以收放的安全欄桿，作為人員上下船的扶手。

1.2 梯座設(shè)計

梯座設(shè)計成由 φ14 mm×480 mm×200 mm×150 mm鋼板制作的長方體，重約43 kg。上半部分沿長度方向打φ40 mm孔一組，安裝供本體擺動的軸用。下半部分沿寬度方向打孔兩組，一組孔徑φ40 mm，安裝2只φ40 mm銅制軸承，另一組孔徑φ32 mm，供本體拉起到位后固定用。

1.3 軸設(shè)計

擺動軸選用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，基本尺寸φ32 mm×550 mm，兩端25 mm處各車有M32螺紋，供固定軸用。

轉(zhuǎn)動軸選用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，基本尺寸φ32 mm×130 mm。

1.4 基座設(shè)計

基座由兩塊平行焊接在主甲板的鋼板組成，基本尺寸為φ14 mm×480 mm×350 mm，相距150 mm。其上半部分沿長度方向打有兩組孔，與梯座孔相對應(yīng)使用。基座安裝如圖2所示。

圖2 基座的安裝

1.5 電動絞車選用

設(shè)計初期，曾考慮采用手動絞車作為動力。但在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，本體及梯座自重已達(dá)到208 kg，操作起來費(fèi)時費(fèi)力。因此，最終確定選用拉力為1 000 kg電動絞車1套，作為收放該裝置的動力。

1.6 立柱設(shè)計

作為電動絞車受力支點(diǎn)的立柱，根據(jù)相關(guān)計算，選用125 mm×125 mm工字鋼。

立柱高度為2.5 m，上平面φ14 mm×160 mm×160 mm鋼板一塊，鋼板下平面焊接一只可承重1 000 kg的滑輪，供鋼絲繩使用。

立柱在與舷墻齊平處設(shè)計1套關(guān)節(jié)。當(dāng)本體側(cè)放于舷墻邊時，通過該關(guān)節(jié)可將立柱上半部分扳下與舷墻齊平。這樣可不影響集裝箱裝卸，又顯得較為美觀。

1.7 鋼絲繩選用

鑒于本體及梯座自重208 kg，選用φ8 mm的光面鋼絲繩，通過查表［1］，該鋼絲繩最小破斷拉力為28.8 kN，約合2 938 kg，強(qiáng)度滿足要求。

2 舷梯的工作原理

如圖3所示，設(shè)置在船舷50（見圖3）邊上的是舷梯本體10、立柱20和絞車30，其中舷梯本體10包括舷梯11和梯座12。舷梯11和梯座12通過轉(zhuǎn)軸13連接，而梯座12與安置在船舷上的基座14通過限位轉(zhuǎn)軸141連接。同時，梯座12和基座14上還設(shè)有對應(yīng)的限位孔15和限位孔16。

圖3 舷梯工作原理示意圖

另外，舷梯兩邊設(shè)有多根欄桿18和多級踏板19，每根欄桿柱18的底部與對應(yīng)的欄桿座181通過卡扣連接，使得欄桿既可垂直也可橫臥；兩側(cè)的欄桿柱在豎直時通過串接欄桿索182形成豎直扶手。絞車為電動絞車。立柱20在與舷墻齊平處通過關(guān)節(jié)（圖上未顯示）可折疊平放于舷墻邊，以防止集裝箱裝卸時與之發(fā)生碰擦。

使用舷梯時，需要先將舷梯從水平位置調(diào)整到垂直方向，然后再將舷梯轉(zhuǎn)向碼頭方向后下放，直到舷梯一端固定在碼頭。

其工作原理為：絞車30通過鋼絲繩40將立柱20頂部的定滑輪21連接到舷梯的一側(cè)，用以將舷梯從水平位置提拉至垂直位置。當(dāng)舷梯從水平位置沿限位轉(zhuǎn)軸141轉(zhuǎn)動至垂直位置時，限位螺釘17可同時插入梯座和基座上的限位孔15和限位孔16，從而使舷梯成90°垂直固定。舷梯處于垂直狀態(tài)后，就可沿轉(zhuǎn)軸13向下轉(zhuǎn)動（最大角度為140°）直至與碼頭對接。

3 舷梯的使用要求

1）舷梯的扶手、階梯及安全網(wǎng)必須保持干凈和牢固，便于上下人員抓牢、踏實(shí)。

2）使用前，必須清理舷梯周圍的雜物，檢查電動絞車、滑輪、鋼絲繩等的技術(shù)狀況，確認(rèn)設(shè)備完好、周邊無障礙后方可作業(yè)。

3）船舶靠離碼頭收放舷梯過程中，要有專人指揮，作業(yè)人員默契配合，上舷梯操作人員必須穿好救生衣。禁止人員從船舷直接跳上碼頭，或從碼頭直接跳上船。

4）操作使用必須由兩人配合進(jìn)行，一人操作電動絞車，一人觀察舷梯本體的運(yùn)動狀況，本體到位后，負(fù)責(zé)固定，指揮與碼頭搭接等工作。

5）本體與碼頭搭接時要注意碼頭上行人及吊機(jī)等情況，搭接妥當(dāng)后，將本體欄桿拉起固定。

6）人員應(yīng)依次通過舷梯，同時處于本體上的人員應(yīng)不超過兩人。

7）惡劣海況下使用時要經(jīng)常注意本體下部與甲板連接部分的可靠性。如果由于潮汐、裝卸貨、碼頭等環(huán)境因素影響到本體穩(wěn)定時，應(yīng)停止使用舷梯，或由專人看好梯口禁止人員上下。

8）船舶離泊前應(yīng)及時將舷梯收起放置到位。

4 舷梯的維護(hù)保養(yǎng)

1）電動絞車電器部分平時應(yīng)用帆布罩罩住。

2） 每次使用前及使用后均應(yīng)檢查鋼絲繩及滑輪的技術(shù)狀況［2］。

3）使用時應(yīng)檢查裝置在轉(zhuǎn)動時是否平穩(wěn)。

4）每月給鋼絲繩、滑輪、轉(zhuǎn)軸等加注潤滑脂［2］。

5）每年結(jié)合船舶檢驗周期進(jìn)行拆檢，檢查軸承情況，更換鋼絲繩等［2］。

5 實(shí)船改造

為了檢驗產(chǎn)品的適用性及安全效果，我們在“集海之泉”、“集海之鵬”、“集海之鯤”、“集海之程”、“集海之繡”、“集海之惠”等船舶上進(jìn)行安裝使用。下文詳細(xì)介紹實(shí)船安裝步驟。

5.1 安裝位置確定

內(nèi)支線集裝箱船舶的前后生活區(qū)域都比較狹小，船體結(jié)構(gòu)有弧度且安裝有纜樁、導(dǎo)纜孔等船用設(shè)施，如果將該舷梯安裝在首尾部位，其規(guī)格不僅需要加大，而且在使用時會與纜樁、纜繩等設(shè)備沖突。

船舶主甲板作為一個連續(xù)通道，是船員或碼頭工人平時作業(yè)的主要場所，甲板平整，舷側(cè)安裝有舷墻。如果將舷梯側(cè)放于舷墻旁邊，其所占用甲板面積并不大，不會影響到人員的通行及作業(yè)，因此，經(jīng)過研究及建模布置模擬，最終將這套舷梯側(cè)放于主甲板舷墻邊，如圖4所示。

圖4 安裝舷梯后的主甲板

5.2 與碼頭對接

使用舷梯時，通過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)先將舷梯前后轉(zhuǎn)動拉起90°后再固定，然后再通過另一套轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向使舷梯部分左右擺動140°，使船舶與碼頭之間在任何情況下都可以可靠對接，達(dá)到安全可靠之目標(biāo)。舷梯部分的運(yùn)動可通過電動絞車機(jī)構(gòu)來完成，操作簡單、方便、可靠。圖5為船舶與碼頭對接完成后，操作人員經(jīng)過舷梯下船。

圖5 沿舷梯下船

實(shí)際證明，經(jīng)過改造后的船舶在安全性、操作靈活性等方面都取得了很好的效果，得到了船員的一致好評和歡迎，特別是在潮水落差大的碼頭，如洋山港區(qū)、外高橋港區(qū)具有很好的保護(hù)作用。

6 結(jié)語

上述內(nèi)支線集裝箱船舷非標(biāo)梯設(shè)計方案，目前已取得專利（ZL 2015 2 0846586.3）。經(jīng)實(shí)船兩年多時間的應(yīng)用，安全可靠，操作靈活可靠，保證船員上下船舶的安全，深受船員的喜愛。

同時，該裝置除用于內(nèi)支線船舶外，還可用于海上作業(yè)平臺、海駁、浮吊等沒有舷梯的船舶設(shè)備，是一種很好的安全措施。

［1］實(shí)用五金手冊［M］.第 6版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001.

［2］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.鋼絲繩安全使用和維護(hù)：GB/T 29086—2012［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

Developmentand Application of a Non-standard Accommodation Ladder of Domestic Feeder Container Ships

JIANG Wei1FENG Shang-Min1TANG Mei-lin1LU Quan-bin1ZHOU Long2

（1.Shanghai jihai shipping Co.，Ltd.，Shanghai 200082，China；2.Shanghai SDARI marine and offshore engineering Co.，Ltd.，Shanghai 201203，China）

U674.13+1

A

1001－4624（2017）01－0036－04

2017-03-22；

2017-05-30

姜 偉（1963—），男，高級工程師，長期從事船舶管理工作。

馮上民（1964—），男，工程師，從事船舶輪機(jī)管理工作。

唐梅林（1963—），男，工程師，從事船舶輪機(jī)管理工作。

魯全斌（1989—），男，技術(shù)員，從事船舶電氣管理工作。

周 龍（1989—），男，助理工程師，從事船舶總體生產(chǎn)設(shè)計工作。