靈便型散貨船船上通風(fēng)設(shè)施布置研究

王少華 吳遜

摘要：散貨船的貨艙根據(jù)裝載貨品的不同需配置自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，通常以自然通風(fēng)型式居多。某型系列散貨船貨艙通風(fēng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置采取自然通風(fēng)型式，但因多個(gè)意向船東提出貨艙需要機(jī)械通風(fēng)配置，故在原自然通風(fēng)配置基礎(chǔ)上進(jìn)行了機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)。文中介紹了靈便型散貨船船上通風(fēng)需滿足的規(guī)則規(guī)范，給出了一些通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：散貨船 ;貨艙 ;自然通風(fēng) ;機(jī)械通風(fēng)

1 前言

隨著船舶航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)低迷，船東對(duì)于船舶的設(shè)計(jì)和建造質(zhì)量以及船舶的設(shè)計(jì)特色更加關(guān)注。散貨船危險(xiǎn)品的運(yùn)輸因其對(duì)貨物運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)性更廣，在航運(yùn)市場(chǎng)需求減少、運(yùn)力過(guò)剩的競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到船東和船舶租家的重視。散貨船是專門(mén)用來(lái)運(yùn)輸散裝的貨物，諸如煤炭、礦砂、谷物等大宗干散貨物的船舶。按照運(yùn)載貨品的不同，貨艙要配備自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)保證安全，散貨船通常以自然通風(fēng)為主。某型系列散貨船貨艙通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)配置為自然通風(fēng)，但是在與眾多船東接洽的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多船東為了運(yùn)載種類更多的貨品，提出了貨艙能夠機(jī)械通風(fēng)的要求。

為此，在標(biāo)準(zhǔn)配置船基礎(chǔ)上進(jìn)行了貨艙機(jī)械通風(fēng)的改造設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中綜合考慮了多家船級(jí)社規(guī)范和相關(guān)的國(guó)際公約，使得應(yīng)用該設(shè)計(jì)的船舶可以滿足不同船東和船級(jí)社對(duì)貨品的要求。

2 原始自然通風(fēng)設(shè)計(jì)

該型散貨船總長(zhǎng) 199.99 m、型寬 32.26 m、型深 18.5 m，共設(shè)有 5 個(gè)貨艙。每個(gè)貨艙均配備鋼結(jié)構(gòu)焊接式艙口蓋（設(shè)備廠商為麥基嘉）。貨艙艙口蓋布置如圖 1 所示。艙口開(kāi)口尺寸（長(zhǎng) × 寬）如下：第一艙口為 14.76 m×17.02 m，第二至第五艙口開(kāi)口尺寸均為 22.14 m×18.64 m。艙口蓋為液壓操作的折疊形式，通過(guò)快速壓緊器手動(dòng)壓緊。艙口蓋自帶尺寸為 600 mm×400 mm 的通風(fēng)百葉窗（帶風(fēng)雨密蓋），位于艙蓋的前后端板上，對(duì)稱布置（詳見(jiàn)圖 2）

3 一般要求

SOLAS關(guān)于貨物處所通風(fēng)的要求：

（1） 應(yīng)向圍蔽貨物處所提供足夠的動(dòng)力通風(fēng)。貨物處所的通風(fēng)布置應(yīng)以空貨物處所為基礎(chǔ)每小時(shí)至少換氣6次，并從貨物處所的上部或下部相應(yīng)位置排除蒸氣;

（2） 風(fēng)機(jī)應(yīng)能避免易燃?xì)怏w和空氣混合物著火的可能性。通風(fēng)系統(tǒng)的入口和出口處應(yīng)設(shè)有適合的金屬絲網(wǎng)保護(hù);

（3）用于載運(yùn)固體散裝危險(xiǎn)貨物的圍蔽貨物處所如果未提供機(jī)械通風(fēng)，應(yīng)設(shè)有自然通風(fēng)。對(duì)于裝載危險(xiǎn)品貨物的處所應(yīng)采用機(jī)械抽風(fēng)、自然送風(fēng)的方式來(lái)降低危險(xiǎn)氣體的濃度和貨艙的溫度。在風(fēng)管的布置上，1/3的風(fēng)量從貨艙上部吸取，2/3的風(fēng)量從貨艙下部吸取;對(duì)于機(jī)械通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，IMSBC規(guī)則以及各船級(jí)社規(guī)范也有相關(guān)規(guī)定，即對(duì)擬載運(yùn)要求持續(xù)通風(fēng)貨物的貨艙，其通風(fēng)開(kāi)口應(yīng)符合《國(guó)際載重線公約》關(guān)于無(wú)關(guān)閉裝置的開(kāi)口的要求。按照《國(guó)際載重線公約》對(duì)于開(kāi)在“位置一”4.5 m以上或開(kāi)在“位置二”2.3 m以上的通風(fēng)口可以不設(shè)關(guān)閉裝置（位置一、二的具體解釋可參見(jiàn)國(guó)際載重線公約，本文從略）;另外，根據(jù)IMSBC規(guī)則，部分貨物的載運(yùn)有明確要求貨物處所應(yīng)至少由兩部獨(dú)立的風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。一般散貨船貨艙機(jī)械通風(fēng)的設(shè)計(jì)通常采用兩臺(tái)風(fēng)機(jī)盡量對(duì)角布置型式以提高貨艙的通風(fēng)效果。

4 典型的設(shè)計(jì)案例

散貨船貨艙通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)船廠與船東所簽訂的技術(shù)規(guī)格書(shū)要求決定貨艙通風(fēng)系統(tǒng)的型式，是自然通風(fēng)還是機(jī)械通風(fēng)，機(jī)械通風(fēng)是持續(xù)機(jī)械通風(fēng)還是非持續(xù)機(jī)械通風(fēng)，應(yīng)在設(shè)計(jì)的前期與船東確認(rèn)好，最好依據(jù)本船的貨艙通風(fēng)的配置整理出相應(yīng)的貨物清單給船東確認(rèn)，避免日后扯皮。對(duì)于貨艙自然通風(fēng)，通常的設(shè)計(jì)型式是在貨艙艙口蓋前后端壁上設(shè)置帶蓋的通風(fēng)百葉窗，作為貨艙的自然通風(fēng)裝置。

對(duì)于貨艙的機(jī)械通風(fēng)可以按照以下兩種方式布置：

（1）貨艙非持續(xù)機(jī)械通風(fēng)的布置

每一貨艙設(shè)置兩臺(tái)貨艙風(fēng)機(jī)盡量對(duì)角布置，風(fēng)機(jī)的自然進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離;貨艙的換氣次數(shù)達(dá)到規(guī)范每小時(shí)最低6次的要求;每一貨艙艙口蓋的前后端壁上設(shè)置帶風(fēng)暴蓋的百葉窗作為貨艙風(fēng)機(jī)的自然進(jìn)風(fēng)口，貨艙風(fēng)機(jī)則安裝在露天甲板上或桅房?jī)?nèi)。如安裝在露天甲板上一般采用菌型通風(fēng)筒的型式，如布置在桅房?jī)?nèi)則在桅房的鋼圍壁上設(shè)置帶蓋百葉窗作為風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口;風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的高度需滿足載重線公約關(guān)于通風(fēng)筒高度的要求，即“位置一”為900 mm，“位置二”為760 mm。另外，需要注意的是此高度僅滿足了規(guī)范最低的要求，還應(yīng)核實(shí)能否滿足破艙穩(wěn)性計(jì)算相關(guān)進(jìn)水點(diǎn)高度的要求。每一貨艙風(fēng)機(jī)的風(fēng)管在貨艙內(nèi)的布置，有以下兩種型式。

①風(fēng)管延伸至貨艙的下部，在風(fēng)管的上部和下部分別設(shè)置兩個(gè)吸風(fēng)口。吸風(fēng)口的大小滿足1/3的風(fēng)量從貨艙上部吸取，2/3的風(fēng)量從貨艙下部吸取;船舶設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)貨艙內(nèi)風(fēng)管的布置也有相關(guān)描述，即要求風(fēng)管應(yīng)向下延伸至距艙底500 mm，風(fēng)管的上部和下部設(shè)吸風(fēng)口。采用此種布置對(duì)應(yīng)表1中貨艙非持續(xù)機(jī)械通風(fēng)的3種貨物均可以載運(yùn);

②風(fēng)管不延伸至貨艙的下部，僅在貨艙的上部或貨艙的頂部設(shè)置一個(gè)吸風(fēng)口。這種布置方式，對(duì)應(yīng)表1中非持續(xù)機(jī)械通風(fēng)的3種貨物中，第1種可以載運(yùn)，第2、3種應(yīng)根據(jù)各船級(jí)社的理解作出是否可以載運(yùn)判斷。因?yàn)楣腆w散裝危險(xiǎn)品的運(yùn)輸首先要滿足SOLAS的要求，然后才是IMSBC規(guī)則，船級(jí)社在交船前會(huì)分別出具這兩個(gè)適裝證書(shū)，第2、3種貨物為SOLAS所定義的危險(xiǎn)品，根據(jù)SOLAS要求，貨物處所的通風(fēng)布置應(yīng)能從貨物處所的上部或下部相應(yīng)位置排除蒸氣，某些船級(jí)社解釋為上部和下部吸風(fēng)口都是必需的。而對(duì)于第1種貨物并非SOLAS所定義的危險(xiǎn)品，根據(jù)IMSBC規(guī)則對(duì)此貨物的要求僅為表面機(jī)械通風(fēng)，因此僅設(shè)置上部吸風(fēng)口是可以載運(yùn)此貨物的。

（2）貨艙持續(xù)機(jī)械通風(fēng)的布置

持續(xù)機(jī)械通風(fēng)與非持續(xù)機(jī)械通風(fēng)的布置，主要區(qū)別在于貨艙機(jī)械通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口高度要滿足載重線公約“位置一”4.5 m以上或“位置二”2.3 m以上不設(shè)置關(guān)閉裝置的要求;另外，貨艙內(nèi)風(fēng)管的布置按大部分船級(jí)社的理解應(yīng)延伸至貨艙的下部，在風(fēng)管的上部和下部分別設(shè)置吸風(fēng)口。對(duì)于常規(guī)的散貨船可以將風(fēng)機(jī)安裝在桅房或者風(fēng)機(jī)室內(nèi)，然后在桅房或風(fēng)機(jī)室的頂部安裝通風(fēng)筒使其通風(fēng)口的高度滿足載重線公約要求。為提高通風(fēng)的效果，風(fēng)機(jī)的自然進(jìn)風(fēng)口應(yīng)盡量布置在遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的位置。對(duì)于裝載甲板貨的船舶如運(yùn)木船，為防止甲板貨物損壞通風(fēng)裝置，其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮必要的隔離或?qū)νL(fēng)裝置進(jìn)行加強(qiáng)。可采用在吊機(jī)筒體上焊接附壁風(fēng)管，在附壁風(fēng)管上設(shè)置通風(fēng)百葉窗作為風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口及自然進(jìn)風(fēng)口的型式。自然進(jìn)風(fēng)口也可以采用更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案，即利用貨艙艙口蓋上的谷物蓋開(kāi)口連接可拆式的臨時(shí)通風(fēng)筒，需要裝載要求持續(xù)通風(fēng)的貨物時(shí)再將臨時(shí)通風(fēng)筒安裝上。采用貨艙持續(xù)通風(fēng)布置的船舶，對(duì)應(yīng)表1中的所有貨物均可以載運(yùn)。需要注意的是對(duì)于貨艙設(shè)置有CO2系統(tǒng)保護(hù)的船舶，雖然上述布置已滿足載重線公約關(guān)于通風(fēng)口可以不設(shè)置關(guān)閉裝置的要求，但是這些通風(fēng)口的關(guān)閉裝置還是必需的，否則一旦CO2釋放氣體將會(huì)溢出貨艙不滿足有關(guān)防火規(guī)范的要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

散貨船裝載危險(xiǎn)品貨艙通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)船東對(duì)貨物運(yùn)輸?shù)男枨?，在滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)則最低配置要求的情況下，盡可能采用簡(jiǎn)單有效的設(shè)計(jì)方案，以降低船舶的建造成本，同時(shí)也有利于船舶后續(xù)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。

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