英國勞氏軍規(guī)在某船上應(yīng)用的難點與對策

趙繼權(quán)

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

0 引 言

隨著國際艦船軍貿(mào)市場競爭日趨激烈，用戶要求越來越高，軍貿(mào)項目入級建造普遍受到重視，大多數(shù)目標國家都要求其軍貿(mào)艦船按照英國勞氏軍船入級規(guī)范（簡稱“LR軍規(guī)”）[1]進行入級建造。由滬東中華造船（集團）有限公司為阿爾及利亞海軍承建的某型軍貿(mào)船正是國內(nèi)首次在該國際背景下采用LR軍規(guī)設(shè)計、建造和檢驗的船舶，該系列船已于2016年成功交付。

從 1997年開始，世界上主要的船級社（包括挪威、英國勞氏、美國、德國及意大利等船級社）陸續(xù)與軍方合作，研究頒布了《軍船入級規(guī)范》，其中英國勞氏船級社（Lloyd’s Register，LR）的軍船規(guī)范是頒布時間最早、內(nèi)容最全面、修訂最為及時的軍船規(guī)范，覆蓋了所有級別海軍艦船的設(shè)計、建造和分級，包括航母、驅(qū)逐艦、護衛(wèi)艦、巡邏艇及多種具有軍用和非軍用作業(yè)能力的其他艦船，其內(nèi)容涉及船體結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、電力系統(tǒng)及特定的軍用設(shè)施等艦船設(shè)計的各個方面。

據(jù)了解，LR目前正在世界范圍內(nèi)積極推進軍船入級工作，已完成約420艘登陸艦、91艘輕型巡洋艦和87艘護衛(wèi)艦的入級。

1 LR軍規(guī)概述

LR軍規(guī)是將海軍相關(guān)標準[2]融入入級規(guī)范。相對于民船規(guī)范，LR軍規(guī)的顯著不同點包括：安全理念；操作理念；無船旗國；機械電氣部分的系統(tǒng)方法；故障弱化；使用入級允許的軍船標準；處理與規(guī)范不一致的機制。

相對于一般軍用船舶的建造，LR軍規(guī)在艦船入級、持證清單及規(guī)范剪裁等方面的規(guī)定和要求均為新的概念，是船舶行業(yè)的工程技術(shù)人員應(yīng)重點掌握的內(nèi)容之一。

1.1 艦船入級

1.1.1 入級的基本要求

艦船入級是評定艦船技術(shù)狀態(tài)的重要方式。當適合軍船的規(guī)則得以遵守或已確定符合等同于該規(guī)則的要求時，軍船就可以入級了。LR軍規(guī)入級的基本要求有：

(1) 采用并符合海軍當局規(guī)定的適當分艙和穩(wěn)性標準；

(2) 防火安全布置應(yīng)符合并保持與規(guī)定的標準一致；

(3) 起重設(shè)施的布置應(yīng)符合并保持與規(guī)定的標準一致；

(4) 彈藥艙的安全布置應(yīng)符合并保持與規(guī)定的標準一致等。

LR軍規(guī)除了規(guī)定上述基本要求以外，還規(guī)定了可選入級的安全設(shè)備規(guī)則要求及船東關(guān)于軍事方面要求的指南等。英國勞氏船級社全程參與入級艦船的評估、設(shè)計和建造等過程，對入級艦船的設(shè)備、材料、圖紙和建造等予以審查、把關(guān)及監(jiān)造。

1.1.2 適用的船舶類型

LR軍規(guī)適用于以承載和操作海軍系統(tǒng)為設(shè)計及建造目的的軍船。針對不同的船舶類型，軍船可分為4個類別，詳見表1。

1.1.3 船級符號和船級標志

通過船級符號可識別出船舶是否按入級英國勞氏船級社規(guī)范建造和檢驗、其航海運營的適用性、錨泊設(shè)備的規(guī)定及用于船舶建造的規(guī)則。

入級船舶都將根據(jù)其適用條件授予其由1個或多個符號組成的船級符號。若LR認為需要，或應(yīng)船東請求并經(jīng)LR同意，在授予其船舶船級符號之后將添加一個船級標志。船級標志詳細說明了船舶的特點，對這些特點進行特別考慮，以檢驗船舶設(shè)計中額外關(guān)注的方面。

可對符合條件的船舶授予的船級標志包括以下6部分：(1) 船型標志，有NS1，NS2，NS3和NSA 4種；

(2) 航區(qū)標志，有SA1，SA2，SA3，SA4和SAR 5種；

(3) 船體強度標志，有ESA1，ESA2，RSA1，RSA2，RSA3，TLA，SDA和FDA 8種；

(4) 軍事特性標志，有MD，MD和MD等；

(5) 輪機系統(tǒng)標志，有LMC，LMC，LMC和CCS等；

(6) 其他標志，有AIR和FIRE等。

艦船的船型越復(fù)雜，入級規(guī)范對其要求就越高，艦船可選用的船級標志也就越多。因此，若新入級艦船的船級符號和船級標志較多，則說明其入級要求較高。

表1 LR軍規(guī)適用的船舶類型

根據(jù)船東的要求，某型軍貿(mào)船應(yīng)按LR軍規(guī)進行入級建造。該船項目團隊基于前期對LR軍規(guī)入級規(guī)則的理解，在項目投標初期與英國勞氏船級社進行技術(shù)方面的溝通，最終在合同規(guī)格書中明確船級符號和船級標志為“?100 A1 NS2, Corvette, SA1,AIR,?LMC, CCS”。

1.2 持證清單

持證清單是船級社規(guī)范中要求設(shè)備部件和材料需持何種證書的詳細清單。在項目訂貨之前，船級社通常會明確設(shè)備和原材料證書的范圍，并將其體現(xiàn)在持證清單上。持證清單經(jīng)船級社確認之后，即作為針對該船舶的產(chǎn)品持證要求，并作為在該船建造階段進行產(chǎn)品證書核查的依據(jù)。

船廠在訂購設(shè)備階段，根據(jù)持證清單上的內(nèi)容，要求廠家必須對相關(guān)設(shè)備或設(shè)備中的某一部件持有入級船級社的產(chǎn)品證書或該船級社認可的型式證書，并反映在相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)協(xié)議中，以指導船廠采購部門按要求進行合理采購。

因艦船產(chǎn)品的特殊性，LR在項目前期對艦用設(shè)備和材料的歸類及用途等不是很清楚，且LR軍規(guī)中未明確規(guī)定各類設(shè)備及材料的持證要求。因此，船廠應(yīng)與LR溝通確認，明確入級船舶的持證清單。某型船的設(shè)備持證清單樣例見表 2，該持證清單主要針對平臺部分的系統(tǒng)設(shè)備，涵蓋舾裝設(shè)備、推進系統(tǒng)、船舶系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、導航和通信設(shè)備及直升機艦面系統(tǒng)等6個方面，對其他擬入英國勞氏船級的軍貿(mào)艦船的設(shè)備持證具有一定的借鑒意義，可為船廠新造軍貿(mào)艦船的成本預(yù)測預(yù)控提供有效依據(jù)。

1.3 規(guī)范剪裁

由于LR軍規(guī)融合了民船規(guī)范和海軍標準的要求，在項目概念階段，往往事先就規(guī)范標準對軍船的適用性進行評估，這就會出現(xiàn)一些與LR軍規(guī)的規(guī)定不一致但不影響艦船入級的布置設(shè)計等情況，在設(shè)計、建造階段將其列為規(guī)范裁剪文件。圖1為規(guī)范裁剪文件的形成過程示意。

為有效解決艦船在設(shè)計、建造過程中存在的不一致問題，船廠在與LR和船東明確羅列規(guī)范裁剪清單之后，再以LR軍規(guī)中允許的規(guī)范例外文件形式進行澄清說明。

需特別注意，規(guī)范例外文件不同于豁免文件，兩者的主要區(qū)別為：前者與規(guī)范要求的不一致是包括英國勞氏船級社在內(nèi)的各方認可允許的；而后者的不一致則是與規(guī)范相背離的，是LR不予認可，僅海軍當局或相關(guān)方認可的。

表2 持證清單樣例

圖1 規(guī)范裁剪文件的形成過程示意

2 實船應(yīng)用難點及解決措施

LR軍規(guī)最初是 LR與英國國防部合作為取代英國海軍標準制定的，其內(nèi)容主要融合了英國國防部標準、英國勞氏鋼質(zhì)海船入級規(guī)范和英國勞氏基地勤務(wù)船規(guī)范等?；诓煌瑖业挠脩羰褂脴藴什煌耙?guī)范適用的局限性，在某型船的應(yīng)用上，LR軍規(guī)相比一般的軍用規(guī)范、標準，存在一些差異和應(yīng)用難點。

2.1 防火分隔要求

一般而言，軍用艦船為了將火災(zāi)遏制在火源處所內(nèi)，會通過耐熱材料和結(jié)構(gòu)性限界面將船舶分隔成若干區(qū)域，重點保護失火危險程度大的處所。

LR軍規(guī)中沒有設(shè)立專門的章節(jié)對防火等級劃分提出具體要求，而是引用《國際海上人命安全公約》（International Convention for the Safety of Life at Sea，SOLAS）[3]中的防火要求。SOLAS為民船規(guī)范，其防火分隔要求在軍船上應(yīng)用有以下難點：

(1) SOLAS中不包含彈藥艙、航空煤油通道等特殊場所的要求；

(2) 由于未考慮軍船監(jiān)控滅火及人員方面的設(shè)施配備情況，SOLAS對小儲藏艙、走廊及空調(diào)器室等艙室的防火要求過高；

(3) 軍船上人員的數(shù)量不能用客船上所載人員的數(shù)量來衡量。

經(jīng)過與LR協(xié)商，雙方達成共識，形成了一套獲LR認可的針對某型船的全新《規(guī)范裁剪文件》，文件中規(guī)定了防火要求除彈藥艙等特殊艙室以外，按照《特種用途船安全規(guī)范》[4]中人員為60～240人的章節(jié)要求執(zhí)行，其中關(guān)于耐火完整性的要求等同于SOLAS中載客不超過36人的客船相關(guān)要求。對于彈藥艙等特殊艙室，則按照一般軍船通用規(guī)范的要求執(zhí)行。當具體到部分艙室艙壁及甲板防火等級時，對于一般通用規(guī)范要求與《特種用途船安全規(guī)范》有差別的，應(yīng)結(jié)合艙室失火的可能性及失火之后的危險程度進行考慮：若危險程度較低，則采用兩者中劃分等級低的執(zhí)行；若危險程度較高，則采用兩者中劃分等級高的執(zhí)行。

最后船廠根據(jù)該防火剪裁文件的要求實施建造檢驗，取得了FIRE(NS)船級符號。該方法可作為范例，供其他軍貿(mào)項目借鑒。

2.2 穩(wěn)性、分艙及破損范圍

穩(wěn)性標準主要來源于蘇聯(lián)船舶行業(yè)標準、美國軍標DDS079-1及英國軍標NES 109等。LR軍規(guī)采用的檢驗標準主要為后兩者。這些標準在本質(zhì)上差別不大，只是計算方式略有不同，故某型船送船級社審查的完整穩(wěn)性文件圖紙按照DDS079-1進行計算設(shè)計。

1) 在破艙穩(wěn)性方面，蘇聯(lián)船舶行業(yè)標準與DDS079-1要求的主要不同為：前者要求船舶在任意相鄰3艙破損時能保持漂?。ó斂傞L＜20%的設(shè)計水線長時加上相鄰的一個較小隔艙），初穩(wěn)心高為正值；后者要求船舶在任意位置發(fā)生破損之后，破損長度應(yīng)≥15% 的設(shè)計水線長，船舶不沉，破損之后船舶靜橫傾角≤15o，且破損之后要考慮船舶橫搖到達向下浸水點或橫搖45o所需的能量至少要比橫風造成船舶橫搖所做的功大40%。在實船應(yīng)用中，若采用DDS079-1來審圖，將會使現(xiàn)有船舶總布置（包括艙室水密劃分、進水角調(diào)整及通風系統(tǒng)布置等）產(chǎn)生比較大的變化，對整個項目的推進產(chǎn)生不利影響。通過與船級社多次協(xié)商，船廠與船級社達成共識，形成了針對該船的《穩(wěn)性剪裁文件》，明確規(guī)定了破艙穩(wěn)性方向仍采用蘇聯(lián)船舶行業(yè)標準進行審圖。

(2) 在水密艙壁劃分方面，定義水密和風雨密完整性的界限有以下2種典型方法：

① 由艙壁甲板來定義水密完整性的界限，即要求艙壁甲板下的水密橫艙壁全部水密，目前大部分船舶都采用該方法；

② 基于破艙穩(wěn)性吃水與橫傾包絡(luò)線方法來定義（即V-LINE）。

按照美國DDS079-1標準V-LINE要求，在船舶破損吃水的基礎(chǔ)上，考慮由于船舶破損傾斜15o及破損之后由于海上風浪的影響產(chǎn)生的自由搖擺θ（由排水量決定，本船為12.5o），共計船破損后傾斜27.5o之后，再承受1.219m的浪高（4ft）情況下形成的V形區(qū)域艙壁水密。經(jīng)與LR現(xiàn)場驗船師最終協(xié)商，該船水密橫艙壁上門、通艙件等開口及艙壁密性的要求按照V-LINE的要求進行設(shè)計修改。

2.3 彈藥艙安全

LR軍規(guī)要求“彈藥艙的安全布置應(yīng)符合并保持符合規(guī)定的標準一致是入級的要求之一。海軍主管機關(guān)應(yīng)將規(guī)定的標準和現(xiàn)行認證體制書面通告 LR，LR將根據(jù)船東、海軍主管機關(guān)的要求提出建議”。由于軍船的特殊性，經(jīng)與船東協(xié)商，由船廠參考LR要求編制《彈藥艙安全評估文件》，船東監(jiān)造組對該文件進行審查、評估和簽署。

2.4 結(jié)構(gòu)強度要求

一般軍規(guī)要求強構(gòu)件T材，包括舷側(cè)肋骨及甲板強橫梁、強縱桁等，趾端需放大至1.5H（H為腹板高度）。

LR軍規(guī)中要求所有的強構(gòu)件T材，包括舷側(cè)肋骨，甲板強橫梁、強縱桁等，趾端需放大至2H。若采用1.5H，則需在甲板反頂或艙壁背面加強，面板需與甲板熔透焊接，反頂加強需與面板焊接對牢。

在實船應(yīng)用中，若趾端采用2H，部分封板艙室的空間在封板之后會相應(yīng)減??；若趾端采用1.5H，在甲板反頂采取的加強措施操作煩瑣，因甲板上下是分屬2個分段建造的，反頂加強與趾端面板需對牢，且精度控制在 1～2mm，不利于現(xiàn)場施工及達到加強要求。為此，通過與 LR審圖中心多次協(xié)商，確定采取1.5H并加厚趾端局部板厚的方法來增強強度，以滿足要求。

2.5 空調(diào)平衡風管設(shè)置

軍船空調(diào)平衡風管往往采用走廊回風的形式設(shè)計，由于一般軍規(guī)引用區(qū)域防火劃分概念，走廊回風涉及的艙壁耐火分隔等級往往在A0級以下（B級），其回風口的設(shè)置大多采取在艙壁上安裝通風格柵或防火回風柵的形式。

按LR認可的防火分隔圖，走廊回風涉及的艙壁耐火分隔等級基本上在A0級，艙室回風將不能采用B級門上的回風格柵，而是要求在艙室內(nèi)設(shè)置回風管，且要求回風管路的穿艙導管貫穿細節(jié)須滿足 SOLAS II-2, Part C, Reg9.7.3的要求，其中要求截面積＞0.02m2的通風導管長度≥900mm。

受層高限制和走廊頂部管系及電纜的綜合布置限制，實船上全船的平衡風管采用長900mm的通風導管設(shè)計不切實際。為此，在與LR溝通之后，其同意某型船對A0級艙壁上的平衡風管采用滿足A0級防火要求的艙壁型防火回風閘，對B級艙壁上截面開口面積＞0.05m2的回風口采用滿足A0級防火要求的艙壁型防火回風閘，所有防火回風閘均需得到LR認可。

2.6 風管隔熱材料及風機軟接管

一般軍規(guī)要求“用作供暖、通風和空調(diào)系統(tǒng)熱絕緣的隔熱材料，不必為不燃材料，但此種材料在常溫時應(yīng)不致釋放出危害艇員身體的有害氣體和燃燒時不產(chǎn)生過量的煙和窒息性氣體”，對風管隔熱材料要求“通風機進出口與風管或設(shè)備連接處應(yīng)采用柔性接頭安裝”。

LR軍規(guī)要求：對于風管隔熱材料及用于非機械處所的連接通風機的軟接管材質(zhì)，均需滿足FTP規(guī)則[5]附件1第1部分的船用結(jié)構(gòu)不燃性要求。

考慮包覆的美觀性等因素，風管隔熱材料往往采用橡塑保溫材料，但該材料為不易燃材料，雖有低播焰特性證書，但不符合不燃要求。為滿足LR軍規(guī)要求，該型船螺旋風管的隔熱材料采用不燃巖棉材料，方風管隔熱材料采用不燃超細玻璃棉外貼鋁箔膠帶，部分艙室采用預(yù)制的超細玻璃棉套塊，對鋁箔膠帶及黏合劑則要求有低播焰特性證書。

考慮到減振降噪的需要，風機軟接管往往采用三防布或橡膠軟接管，該類材料大多僅能滿足FTP規(guī)則附件1第5部分的要求，為低播焰特性材料，不是不燃材料。據(jù)了解，目前市場上尚無具備船用不燃性要求的風機軟接管，船廠通過與英國勞氏船級社的驗船師溝通，最后征得其同意，該型船的風機軟接管采用低播焰特性材料，并列入剪裁文件。

2.7 應(yīng)急照明

一般軍規(guī)中規(guī)定蓄電池供應(yīng)急照明的供電時間需滿足以下要求：

(1) 設(shè)有2個及2個以上主電站的艦船至少供電2h；

(2) 只設(shè)1個主電站，未設(shè)應(yīng)急電站的艦船至少供電3h；

(3) 設(shè)有應(yīng)急電站的艦船至少供電0.5h。

LR軍規(guī)要求，當主照明、應(yīng)急照明均出現(xiàn)故障時，在過道和操縱處所應(yīng)提供至少4h的照明。

考慮到LR規(guī)范要求的應(yīng)急照明時間相比總合同規(guī)格書中明確規(guī)定的供電時間為至少2h有大幅增加，勢必要求對蓄電池容量及應(yīng)急照明系統(tǒng)進行重新設(shè)計和計算，不利于船廠設(shè)備成本控制和艙室布置。最后與LR協(xié)商，應(yīng)急照明仍按合同規(guī)定的2h供電進行設(shè)計及考核，部分應(yīng)急照明燈泡采用LED燈。除了上述列舉的一些差異和應(yīng)用難點以外，LR軍規(guī)在全船的應(yīng)用中還存在不少與常規(guī)設(shè)計建造不同之處，如對于機動類和船型類重要系統(tǒng)，更側(cè)重于安全性、功能性及應(yīng)急操作性的考慮，在此不一一贅述。

3 結(jié) 語

LR軍規(guī)吸收了包括SOLAS和國際海事組織決議等民用商船法定規(guī)則及北約軍船規(guī)則等軍標的精髓，并將兩者融合到了艦船入級上，側(cè)重于安全評估、用戶操作理念、故障弱化及不一致處理機制。若將其應(yīng)用在軍貿(mào)項目上，既要考慮與常規(guī)設(shè)計建造的區(qū)別，還要積極尋求與LR軍規(guī)不一致方面的解決措施。本文所述的實船分析可供國內(nèi)其他軍貿(mào)項目設(shè)計、建造人員參考。

【 參 考 文 獻 】

[1] LR.Version 9.18 Rules and Regulations for the Classification of Naval Ships[S].2012.

[2] INSA.ANEP-77(Edition 3) Naval Ship Code[S].2011.

[3] IMO.SOLAS Consolidated Edition 2009[S].2009.

[4] IMO.Code of Safetyfor Special Purpose Ships: MSC.266(84)[S].2008.

[5] IMO.Adoption of the International Code for Application of Fire Test Procedures: MSC.307(88)[S].2010.