張衛(wèi)鋒
(江門市南洋船舶工程有限公司,廣東 江門 529145)
在航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)低迷的背景下,不同船東根據(jù)自身經(jīng)營的特點(diǎn),在選擇訂造的船型時(shí)會(huì)有不同的要求。例如,有船東在綠色環(huán)保型39000載重噸運(yùn)木型散貨船的基礎(chǔ)上,提出了建造成本更低的甲板非運(yùn)木型散貨船。
分析甲板運(yùn)木型船和甲板非運(yùn)木型船的特點(diǎn)可知,甲板非運(yùn)木型船相比甲板運(yùn)木型船從表面上看只是減少了用來對(duì)露天甲板木材進(jìn)行系固的綁扎系統(tǒng),一般將運(yùn)木型船改為非運(yùn)木型船的設(shè)計(jì)只是取消該系統(tǒng)。但是,深入分析甲板運(yùn)木型散貨船之后可知,其除了可運(yùn)輸谷物和礦石等常規(guī)散貨以外,還需滿足《海上安全與人命公約》(SOLAS公約)[1]對(duì)甲板裝載大量木材之后整體重心較高帶來的特殊穩(wěn)性要求和其他方面的要求,而甲板非運(yùn)木型散貨船在這些方面的要求明顯不如其嚴(yán)苛。對(duì)此,在滿足各種規(guī)范的要求和船東使用要求的前提下優(yōu)化39000載重噸甲板非運(yùn)木散貨船的設(shè)計(jì),達(dá)到降低建造成本和施工難度等目的,顯得尤為重要。
甲板運(yùn)木型散貨船和甲板非運(yùn)木型散貨船的布置圖分別見圖1和圖2,實(shí)船裝載情況對(duì)比見圖3和圖4。
圖1 甲板運(yùn)木型散貨船甲板面布置圖(主視圖局部)
圖2 甲板非運(yùn)木型散貨船甲板面布置圖(主視圖局部)
圖3 甲板運(yùn)木型散貨船裝載實(shí)況
圖4 甲板非運(yùn)木型散貨船裝載實(shí)況
經(jīng)比較,得到甲板運(yùn)木型散貨船與甲板非運(yùn)木型散貨船各類布置及所裝載貨物的主要區(qū)別見表1。
表1 甲板運(yùn)木型散貨船與甲板非運(yùn)木型散貨船各類布置及所裝載貨物的主要區(qū)別
根據(jù)國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)法規(guī)和船級(jí)社規(guī)范等對(duì)甲板運(yùn)木型散貨船和甲板非運(yùn)木型散貨船的各類要求進(jìn)行比較分析,主要區(qū)別見表2。
表2 IMO法規(guī)和船級(jí)社規(guī)范等對(duì)本文所述甲板運(yùn)木型散貨船與甲板非運(yùn)木型散貨船的各類要求對(duì)比
由上述分析可知,甲板運(yùn)木型散貨船作為散貨船中比較特殊的一種,在設(shè)計(jì)上存在較多不同于普通散貨船的要求。
對(duì)于甲板非運(yùn)木型散貨船而言,由于其甲板露天區(qū)域不大規(guī)模裝載木材,因此無需單獨(dú)配備木材綁扎系統(tǒng)和配套設(shè)施。
對(duì)于同一線型船舶而言,裝載貨物之后整體的重量和重心位置(尤其是重心的高度)對(duì)船舶的穩(wěn)性有著決定性作用。根據(jù)船型數(shù)據(jù)分析,當(dāng)39000載重噸甲板運(yùn)木型船甲板以上裝載木材時(shí),其整體的重心高度會(huì)超過11.2m,且在運(yùn)輸過程中可能因甲板面木材浸水(甚至結(jié)冰)而使貨物的重心更高,而甲板不裝載木材時(shí)其整體重心高度在任何工況下都不超過9.6m。
按規(guī)范的要求,甲板運(yùn)木型散貨船需滿足露天甲板裝載木材時(shí)的特殊穩(wěn)性要求,典型裝載工況如下:
1) LOG1 LOG(HOMO S.G.=0.581 T/M3),H=6.5m,dep;
2) LOG2 LOG(HOMO S.G.=0.581 T/M3),H=6.5m,arr & icing;
3) LOG3 LOG(380-360 CF/4.5 t1000 SCR),dep;
4) LOG3 LOG(380-360 CF/4.5 t1000 SCR),arr & icing。
在這4種裝載工況下,船舶整體的重心高度分別為11.205m、11.392m、11.622m和11.875m。經(jīng)計(jì)算驗(yàn)證,在船舶整體重心高度始終小于10m的情況下,散貨船液艙艙室的分隔可以更大些,這就意味著原甲板運(yùn)木型散貨船部分小一些的壓載艙可適當(dāng)合并,進(jìn)而可減少全船壓載艙的總數(shù)量。
由上述理論分析與計(jì)算可知,甲板非運(yùn)木型船的優(yōu)化改進(jìn)應(yīng)重點(diǎn)從無木材甲板貨引起的重心高度大幅下降這項(xiàng)最主要的區(qū)別展開,因此在將39000載重噸甲板運(yùn)木型船改為甲板非運(yùn)木型船時(shí),分別將No.2、No.3和No.4貨艙區(qū)域的底部和舷側(cè)的壓載艙合并,該區(qū)域的壓載艙總數(shù)由12個(gè)減少為6個(gè),全船壓載艙總數(shù)由18個(gè)減少為12個(gè)。
原船舯部前后共約80m范圍內(nèi)的內(nèi)底板結(jié)構(gòu)由水密結(jié)構(gòu)改為非水密完全聯(lián)通結(jié)構(gòu),全船大約減少37t鋼料,2種船型此處的結(jié)構(gòu)對(duì)比見圖5和圖6。
圖5 甲板運(yùn)木型散貨船內(nèi)底板水密結(jié)構(gòu)
圖6 甲板非運(yùn)木型散貨船內(nèi)底板非水密完全聯(lián)通結(jié)構(gòu)
全船壓載艙數(shù)量減少之后,原為壓載艙配備的18套獨(dú)立的壓載、測(cè)深和透氣系統(tǒng)等均可減少為12套,可縮短不同管徑無縫鋼管約280m,閥門、彎頭220余件和相當(dāng)數(shù)量的舾裝件等物量。
船型優(yōu)化改進(jìn)之后,由于全船減少了6個(gè)壓載艙,相應(yīng)的遙控閥數(shù)量減少6個(gè),多芯管長度縮短約500m,各類電纜使用量減少超過700m。
本文在已發(fā)展成熟的39000載重噸甲板運(yùn)木型散貨船的基礎(chǔ)上,對(duì)取消運(yùn)木功能之后該船型實(shí)際的載貨種類和各種裝載工況等進(jìn)行了分析論證,提出了2種船型在設(shè)計(jì)上注意事項(xiàng)的差異,提出了適合在甲板非運(yùn)木型船上實(shí)施的具體優(yōu)化改進(jìn)方案,如通過打通內(nèi)底邊板減少水密結(jié)構(gòu),減少壓載艙的總數(shù)量和配套的舾裝件等,從而減輕船舶自身重量,減少鋼材、管材和舾裝件等物量的消耗,同時(shí)降低產(chǎn)品的建造成本和難度,取得較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。