牲畜船牲畜裝卸系統(tǒng)研究

唐桂斌，馮 可，喻正昌

（中遠海運重工有限公司 技術(shù)研發(fā)中心，遼寧大連 116600）

0 引言

隨著人們對高品質(zhì)牛羊肉、奶和奶制品需求的增加，活牲畜貿(mào)易的規(guī)模不斷擴大，活牲畜的海上運輸也日益增多，牲畜運輸船作為專門用來運輸活牲畜的船只，在近些年得到很大發(fā)展，單船運力不斷增加，牲畜船的發(fā)展總體呈現(xiàn)大型化的趨勢，一艘大型牲畜船可以裝載上萬頭活牛。如何提高牲畜在碼頭的裝卸載效率成為活牲畜貿(mào)易產(chǎn)業(yè)鏈上十分重要的研究課題。目前的牲畜船在碼頭和船舶貨艙之間設(shè)置了專門供牲畜通過的可移動外部通道，可以使牲畜順利地從岸上裝載到船上或從船上卸載到岸上。

1 牲畜船裝卸系統(tǒng)簡介

根據(jù)澳大利亞海事安全局（AMSA）要求[1]，必須提供適合通行的坡道用來裝卸載牲畜，坡道與船之間不應有間隙，裝卸工作時需按一定角度；牲畜在船內(nèi)甲板間移動也必須提供一個坡道作為通道。所以牲畜船裝卸系統(tǒng)包含外部裝卸系統(tǒng)和內(nèi)部裝卸系統(tǒng)兩部分，其中外部裝卸系統(tǒng)是為牲畜上下船服務（圖1和圖2）；內(nèi)部裝卸系統(tǒng)是將牲畜裝載到牲畜船內(nèi)部貨艙區(qū)不同畜欄內(nèi)的專用通道。

設(shè)計合理，路徑優(yōu)化的牲畜船裝卸系統(tǒng)可以為牲畜提供舒適、便捷的上下船通道，提高裝卸載過程中裝卸效率和整個裝卸載流程的安全性。

2 牲畜船外部裝卸系統(tǒng)

圖1 載運車輛在碼頭與外部坡道連接

圖2 牲畜船外部裝載坡道

牲畜通常由載運車輛從牧場運至裝載碼頭，再由連接岸上碼頭與舷側(cè)舷門的外部可移動坡道進行碼頭裝卸載。

對于外部可移動坡道，AMSA要求如下：

1）凈寬不小于750 mm（裝卸牛時），坡道兩側(cè)必須帶圍板，需有足夠的強度和高度防止牲畜逃跑。

2）坡道表面應有適當?shù)姆阑瑮l。

3）坡道的上端或下端須設(shè)置通道關(guān)閉裝置。

4）如果需要人員驅(qū)趕牲畜，則必須提供凈寬550 mm的人員通道，且?guī)Р恍∮? m高的欄桿以及適當?shù)奶げ健?/p>

5）坡道與船連接時不應有間隙。

6）坡道安裝角度不應大于1/2。

牲畜通道如果構(gòu)成船舶設(shè)施的一部分，則還應能承受一定的均布載荷：1）牛或馬為4 700 N/m2；2）羊或豬為2 400 N/m2。

通道材料的許用應力應小于以下值：1）鋼為0.5×最小屈服應力；2）鋁為0.5×0.2%拉伸應力。

坡道常采用鋁合金材料進行制作，重量輕，方便吊運及存放固定；上下端部用鉸鏈連接過渡平臺（見圖3）方便對接碼頭和牲畜船，使牲畜裝卸更安全；人員通道防滑條常采用50 mm×25 mm的扁鋼。

圖3 牲畜船外部裝載坡道布置

3 牲畜船內(nèi)部裝卸系統(tǒng)

牲畜通過外部可移動坡道進入貨艙之后，通過貨艙區(qū)域已設(shè)置好的內(nèi)部裝載通道依次裝載到每個畜欄中，在這個過程中，牛仔要及時關(guān)閉相應的畜欄。牲畜在不同甲板間的裝卸載通過預先設(shè)計安裝的固定坡道完成，由牛仔進行驅(qū)趕。

3.1 貨艙內(nèi)畜欄裝載的不同方式

貨艙內(nèi)畜欄裝載有畜欄內(nèi)裝載和畜欄間裝載 2種形式。

1）畜欄間裝載

根據(jù)AMSA要求，必須在牲畜區(qū)域畜欄的至少一側(cè)提供一個人員通道，該通道一方面可以用于牲畜碼頭裝載過程中貨艙區(qū)域的分欄裝載，另一方面可以方便牛仔在航行過程中照顧和移動牲畜。此通道任何障礙物間的凈寬不應小于1 m。考慮到建造誤差在設(shè)計時應留有裕度，見圖4和圖5。

對于兩側(cè)的牛欄必須設(shè)置一個門或可拆欄桿，使此通道能夠到達每個畜欄后面，門或欄桿既要保證牛欄強度的連續(xù)性，也需保證安全，防止意外被提升或移動。

圖4 畜欄及通道布置

圖5 畜欄間通道內(nèi)牲畜裝載（實船照片）

2）畜欄內(nèi)裝載

在牲畜區(qū)域每個畜欄周邊的防護欄桿均設(shè)有活動欄桿門，方便活牲畜在畜欄之間的裝卸載以及牛仔在驅(qū)趕活牲畜時進行移動，以防受傷。

裝載牲畜時，將活動欄桿門打開組成牲畜通道進行裝載，牛仔可在人員通道處進行驅(qū)趕作業(yè)，見圖6和圖7。

圖6 畜欄、活動欄桿門及通道布置

圖7 畜欄內(nèi)設(shè)置通道裝載（實船照片）

3.2 不同甲板間裝載坡道的要求

AMSA要求牲畜在不同甲板間移動，必須提供坡道，坡道必須滿足如下要求[3]：

1）最小凈寬為750 mm（裝卸牛時）。

2）具有沒有突出物的側(cè)板，可以高出坡道連接甲板1.4 m。

3）須安裝防滑條；扁鋼50 mm×25 mm，邊緣磨圓角，安裝間隔不能大于300 mm，末端距離坡道的邊緣不能大于200 mm。

4）坡道安裝角度不能大于27°。

5）臨近牲畜的坡道，需有一個人行坡道，需要滿足最小凈寬500 mm，遠離牲畜側(cè)須安裝1 m高的護欄，且須提供腳部防滑條或防滑面。

固定內(nèi)部坡道常采用鋼質(zhì)建造且必須滿足AMSA所規(guī)定的強度要求。坡道必須鍍鋅處理，設(shè)計時考慮制作變形須適當增加設(shè)計尺寸。牲畜船內(nèi)部固定坡道實船照片見圖8。

圖8 牲畜船內(nèi)部甲板間固定坡道（實船照片）

3.3 導向門的設(shè)置

在內(nèi)部裝載通道的拐角及交叉位置，通常需要設(shè)置導向門，用以限制牲畜裝載的路線和前進方向，導向門設(shè)置的基本原則是確保前進中的牲畜有且僅有一條路線可以通行，按照既定的順序完成貨艙區(qū)域不同畜欄的裝載過程。導向門常采用板架結(jié)構(gòu)見圖9。

為了防止動物能夠相互看到而發(fā)生騷亂或不愿移動，在內(nèi)部坡道艏艉處的導向門高度應增高[2]。

圖9 封閉導向門簡圖

4 牲畜裝卸載的安全性[3]

常規(guī)牲畜船的吃水較淺，受風面積很大。在港口裝卸載時，一定要提前對裝卸載過程中船舶重量及重心變化和橫傾變化做出評估，根據(jù)所要裝載或卸載的牲畜類型及平均體重，制定合理的裝卸載流程，并嚴格按照既定的流程執(zhí)行，確保穩(wěn)性滿足要求，避免船舶發(fā)生傾覆。

從港口裝卸載的安全性考慮，為保證船舶具有足夠的穩(wěn)性而不發(fā)生傾覆，在整個裝載流程中一定要做到：1）盡可能降低船舶重心高度；2）盡可能減小船舶的橫傾。

正確的裝卸載流程應滿足以下原則：先裝載下層甲板，再裝載上層甲板；先卸載上層甲板，再卸載下層甲板；裝/卸載時，船舶的左右舷要同步操作，切不可先裝/卸完一舷，再裝/卸另一舷；如果需要裝載不同種類或重量的牲畜，體重越大的牲畜應裝載越靠下層的甲板。

5 結(jié)論

牲畜裝卸系統(tǒng)是牲畜船最重要的系統(tǒng)之一，隨著世界范圍內(nèi)活牲畜貿(mào)易量的不斷增大，如何合理優(yōu)化設(shè)計牲畜裝卸系統(tǒng)，提高碼頭牲畜裝卸載的效率和安全性，成為牲畜船性能的重要考核指標。本文簡要介紹了牲畜裝卸載系統(tǒng)的組成、功能特點和設(shè)計要求，為牲畜船的設(shè)計提供了一定的參考。