淺談四航局多功能交通船優(yōu)化設計方案

周鴻亮 謝杰輝 李戰(zhàn)

摘 要：多功能交通船主要用于運送港口施工人員，同時也為施工人員提供必需的生活用品、為其他船舶、施工場地供應燃油和淡水，以及帶起錨功能作為起錨船輔助大船起錨。交通船的特點是噸位小、航程短、航次多、航行海況復雜。本文針對目前四航局初步設計的多功能交通船，提出優(yōu)化設計方案。

關鍵詞：施工 交通船 多功能 優(yōu)化設計

1.前言

隨著國家“一帶一路”的推進，四航局的足跡已遍布世界各地，在國內(nèi)20多個?。ㄊ?、區(qū)）和海外20多個國家和地區(qū)承建了100多公里的碼頭岸線，旗下的全資子公司第三工程有限公司同樣也在國內(nèi)10多個?。ㄊ?、區(qū)）以及安哥拉、尼日利亞、喀麥隆、納米比亞、科特迪瓦、加納等國家承建各種形式的碼頭泊位達200多個。港內(nèi)工地施工船舶及施工人員眾多，因此，建造一批經(jīng)濟性強、實用性好、耐用性高，交通運輸靈活方便的多功能的交通船就顯得尤為重要。就目前而言，航通公司為中交四航局初步設計的多功能交通船，存在防臺能力不足，交通運輸困難，推進裝置繁雜，造價成本高、實用性待加強等問題。本文針對這些問題，提出優(yōu)化設計方案。

2.初步方案內(nèi)容

目前， 航通公司為中交四航局初步設計的多功能交通船主要有帶起錨功能和不帶起錨功能兩種，兩種方案除起錨機外其余均相同，本文針對帶起錨功能的交通船展開論述。沿海航區(qū)的鋼質(zhì)多功能交通船（建造方案），船體總長25米，型寬6.5米，型深3.2米，設計吃水2米;配置2*400KW主機，雙螺旋槳推進，載客12人，設計航速12節(jié)。配備淡水60t，燃油60t，可對外供應燃油淡水。起錨絞車負荷為200KN。主要依據(jù)中華人民共和國海事局《沿海小型船舶檢驗技術規(guī)則》（2016）、中國船級社《鋼質(zhì)船入級規(guī)范》（2012）設計。

3.存在問題及優(yōu)化方案介紹

3.1船體

3.1.1船型優(yōu)化

該船設計總長25米，型寬6.5米，總高（包含桅桿）約9米，主要作為搭載工作人員在 工地--碼頭 往返使用。筆者認為目前所設計的船型太大，一方面，會增加船舶建造成本;另外一方面，船舶搭載人數(shù)定額為12人，以如此龐大體積的船舶運輸12人，運營和后期維護成本太高，不符合降本增效這一宗旨。并且，船舶建造完成后、或者某個施工項目結束后，由于船舶高度、寬度問題，不能陸運（國內(nèi)標準公路限高為4.5-5米），導致船舶調(diào)動的機動性不強，同時也增加運輸成本。建議適當縮小船舶整體體積，以降低建造、運營、運輸和維護成本。

3.1.2艙室優(yōu)化

燃油艙與壓載水艙用空艙（增加儲物艙）隔開，空艙中間用水密艙隔開，且在水密舷艙中填充泡沫，優(yōu)點有：

（1）提高抗沉性。所謂船舶抗沉性，是指船艙破損浸水后船舶仍能保持一定的浮性和穩(wěn)性的性能。在船舶航行過程中，一旦發(fā)生碰撞或觸礁等情況，都有可能使船體破損，對船舶、人命和財產(chǎn)安全構成威脅，嚴重時會導致沉船事故。（2）進一步保證油跟水分離，確保不會因燃油泄漏而隨壓載水一起排入海洋，危害環(huán)境。

3.1.3防臺優(yōu)化

對于在海邊施工項目，當每年臺風季節(jié)來臨時，由于交通船船型小、吃水淺，大型臺風容易將停在碼頭邊的交通船吹翻。考慮到這一問題，在船舶主甲板增加四個吊耳，使整船可被吊起;運輸時可吊起裝運或卸車，防臺時可吊起在陸地上;吊耳所在的肋位，需要在完善設備布置以后，精確計算船舶重心得出。

船舶?？繒r，用舷側系纜可增加船舶穩(wěn)性，因此，纜樁位置建議設置在兩舷側，具體參考位置如圖1所示。

3.2 機電

3.2.1機艙設備布置優(yōu)化

機艙設備布置標注不完善;機艙設備布置同樣存在布置較粗糙問題，由于交通船船型小，且機艙設備眾多，現(xiàn)建議機艙設備布置需要經(jīng)過核實設備具體外形尺寸，否則到現(xiàn)場施工時容易導致放置不下的情況出現(xiàn);另外，需要核實機艙內(nèi)設備的重量，根據(jù)設備重量平均設計在船舶左右舷上，否則易導致左或右傾。

3.2.2主推進優(yōu)化

作為工地使用的交通船，船舶航行距離短、航行次數(shù)多、航行區(qū)域海況復雜。考慮到安全，船舶設計航速最大建議不要超過10節(jié);參照我司去年建造的相同類型船舶，該船設計2*261KW主機推進，最高航速可達10節(jié)以上。而本船目前設計2*400KW主機作為推進動力，且船舶艏部為破浪形式，估計船舶最高航速可達15節(jié)，航速過快?，F(xiàn)建議本船取消一臺主機，一方面為狹窄的機艙釋放1臺主機及主機配套系統(tǒng)的空間，另一方面提高船舶的建造、運營的經(jīng)濟性?？紤]到船舶作為錨用途或者靠港時，需要較強的機動性，可在艏部增加一套側推控制系統(tǒng)，系統(tǒng)功率最終可通過計算得出。

4.其他優(yōu)化建議

4.1外觀方面

本船水線以下為棕色，干舷灰色，上建白色為主、中交藍相間，色調(diào)簡潔、美觀，讓人耳目一新。整體船型為小巧流線型，視覺效果流暢、時尚，同時減小船舶阻力，提高船舶快速性，增加了船舶經(jīng)濟性能。交通船船長13.35m，型寬3.6m，型深1.6m，寬深比B/D=2.25，長寬比 L/D=3.7;而規(guī)范要求值B/D≦4.5，L/D≦ 30，滿足其要求。干舷0.786m，為型深的49% ，干舷富足。可以看出上述主尺度比例的交通船，穩(wěn)性富裕量較大，安全可靠。

4.2內(nèi)裝方面

本船客艙沙發(fā)用木質(zhì)定做沙發(fā)，底部為箱體，可放救生衣;駕駛椅設為“吧臺凳”，簡潔方便且節(jié)省空間?，F(xiàn)在駕駛室窗戶為傾斜形式，若設移窗的話水密性很難保證。建議改為推窗或固定式窗，或者將傾斜形式改為垂直形式。

4.3機動運輸方面

本船桅桿做成活動式，當船舶運輸時，桅桿放下，總高為4.2米，而國內(nèi)標準公路限高為4.5-5米，用超低平板貨車運輸，高度能滿足要求;另外，本船自重23.7噸，在船舶四邊焊有吊環(huán)，使整船可被吊起，同時也能滿足公路運輸要求;因此，可以選擇陸運的方式運輸，不僅可以增加船舶調(diào)動的機動性，也能降低運輸成本。

5.結論

經(jīng)以上優(yōu)化后，交通船的各項性能都有所改善，更加適合工地航運施工服務的需要。該船優(yōu)化后更加適合防臺，運輸更加機動靈活，填充泡沫、駕駛室兩邊設計水密門等設計有效地提高了船舶安全性能，減少一臺主機推進，不僅能減少空耗，節(jié)省燃油用量，同時也降低船舶造價，方便設備維護，提高船舶經(jīng)濟性，為我公司節(jié)省建造及運營成本。

參考文獻：

[1]李志勇，陳文柱，朱國愛.港內(nèi)交通船優(yōu)化設計方案研究.中國水運.安徽，2013.

[2]中國船級社.鋼質(zhì)船入級規(guī)范.人民交通出版社，2012.

[3]中華人民共和國海事局.沿海小型船舶檢驗技術規(guī)則，2016.

[4]中華人民共和國海事局.船舶與海上設施法定檢驗規(guī)則，2010.