“豐華21”號(hào)船桅燈設(shè)計(jì)研究

◎ 朱月平 中交四航局江門航通船業(yè)有限公司

船舶對(duì)外的燈光信號(hào)分為航行燈、信號(hào)燈和通信閃光燈。航行燈和信號(hào)燈又統(tǒng)稱為號(hào)燈，桅燈是號(hào)燈其中的一種。燈光信號(hào)是直接關(guān)系到船舶安全的可視信號(hào)，因此船舶燈光信號(hào)應(yīng)嚴(yán)格遵照船舶有關(guān)的航行、信號(hào)設(shè)備規(guī)范和有關(guān)的江、湖、河、海航行規(guī)則的要求設(shè)置，以使所設(shè)置的燈光能正確的對(duì)外表達(dá)船舶的位置、狀況和動(dòng)向。航行燈、信號(hào)燈不僅要在日沒至日出期間點(diǎn)燃，并且在能見度不良或其他所有認(rèn)為必要的情況下，在日出至日沒期間同樣要能點(diǎn)燃進(jìn)行顯示?！秶?guó)際海上避碰規(guī)則》對(duì)于航行燈、信號(hào)燈的基本特性及安裝位置等等有著明確的規(guī)定，我國(guó)船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在海船及內(nèi)河船舶信號(hào)設(shè)備要求中也制定了相應(yīng)的規(guī)則，對(duì)于海上航行船舶頒發(fā)了《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》要求參照?qǐng)?zhí)行。

可是在對(duì)具體船舶進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，受到特定用途船舶功能所需限制，常常會(huì)碰到不能完全按照規(guī)則常規(guī)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)布置的情況，這時(shí)就需要進(jìn)行特殊考慮設(shè)計(jì)并提交給相關(guān)主管部門單獨(dú)審批，以便獲得相對(duì)于具體船舶比較合理的設(shè)計(jì)方案。

1.實(shí)船桅燈設(shè)計(jì)

1.1 桅燈在船舶上的主要作用

桅燈是指安置在船的首尾中心線上方的白燈，在225度的水平弧內(nèi)顯示不間斷的燈光，其裝置要使燈光從船的正前方到每一舷正橫后22.5度內(nèi)顯示。桅燈主要具有如下作用：一是通過前桅燈在船舶縱向的水平安裝位置及高度差，他船可以判斷本船的船首方向；二是通過前后桅燈的數(shù)量，他船可以判斷本船的種類及尺度范圍（判斷是否超過50m）；三是通過前桅燈在船舶垂向上的安裝高度，以及結(jié)合舷燈的位置，他船可以判斷本船的動(dòng)態(tài)。對(duì)于一般海船機(jī)動(dòng)船舶，桅燈、舷燈、尾燈等等這些基本號(hào)燈都是必不可少的。對(duì)于船舶的信號(hào)燈數(shù)量配置詳見表1。

表1 基本號(hào)燈的配備數(shù)量表

1.2 “豐華21”號(hào)船基本情況分析

該“豐華21”號(hào)船是屬于多功能近海供應(yīng)船，不僅可以為海上石油和天然氣的勘探、開采提供服務(wù)，同時(shí)為沿海救撈救助提供服務(wù)，具有對(duì)作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行淡水、燃油、散裝水泥、泥漿、甲醇、鹽水、日用品、原料及設(shè)備進(jìn)行供應(yīng)等主要功能，同時(shí)具備油田守護(hù)、救助、對(duì)外消防、溢油回收等輔助功能，因此本項(xiàng)目有著重要的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)效益。該船的設(shè)計(jì)和建造滿足適用的中國(guó)海事局、中國(guó)船級(jí)社以及有關(guān)國(guó)際公約規(guī)則及規(guī)范的相關(guān)要求。

該船型長(zhǎng)78米，型寬18.4米，型深7.8米，為全焊接鋼質(zhì)船體。設(shè)計(jì)吃水6.0米，在設(shè)計(jì)吃水時(shí)載重量可達(dá)到4000噸，設(shè)計(jì)航速為14節(jié)，船舶總噸3407，生活區(qū)定員人數(shù)為58人，無限航區(qū)。船艏部設(shè)置上層建筑，船中部和艉部設(shè)置寬敞的作業(yè)甲板（主甲板面可用操作面積約700平方米），配備雙柴油機(jī)作為船舶主機(jī)，配備兩臺(tái)全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)器，在羅經(jīng)甲板設(shè)組合式雷達(dá)桅一套，為國(guó)際和國(guó)內(nèi)主流類似近海平臺(tái)供應(yīng)船船型之一。

1.3 國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)則對(duì)桅燈要求

《國(guó)際海上避碰規(guī)則》對(duì)航行燈、信號(hào)燈的基本特性和安裝位置等有著明確的具體規(guī)定，我國(guó)船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)于海船類型適用《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》，對(duì)船舶信號(hào)設(shè)備也制定了相應(yīng)的規(guī)則。對(duì)于相應(yīng)燈具的數(shù)量、燈光能見距離和可見范圍等等都有特別的要求。

按照《國(guó)際海上避碰規(guī)則》中第二十二條、第二十三條以及其附錄一的相關(guān)要求，對(duì)于型長(zhǎng)為50米或以上的船舶，其桅燈需要按照特別訂明的發(fā)光強(qiáng)度設(shè)置，以便在最小距離6海里上能夠被看到；在航機(jī)動(dòng)船應(yīng)顯示“1)在前部一盞桅燈；2)第二盞桅燈，后于并高于前桅燈；長(zhǎng)度小于50m的船舶，不要求顯示該桅燈，但可以這樣做；3)兩盞舷燈；4)一盞尾燈”。當(dāng)機(jī)動(dòng)船按規(guī)定有兩盞桅燈時(shí)，兩燈之間的水平距離應(yīng)不小于船長(zhǎng)的一半，但不必大于100m。前桅燈應(yīng)安置在離船首不大于船長(zhǎng)的四分之一處。在我國(guó)《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》里面，第2B分冊(cè)第13章2.2.1（1）條、2.3.2（1）條、2.1.3條也有同樣或相近的要求。

同時(shí)，這些規(guī)則在相關(guān)章節(jié)都設(shè)置了特別設(shè)計(jì)的等效要求，在《國(guó)際海上避碰規(guī)則》中第一章總則第一條第（e）點(diǎn)講到“凡經(jīng)有關(guān)政府確定，某種特殊結(jié)構(gòu)或用途的船舶，如不能完全遵守本規(guī)則任何一條關(guān)于號(hào)燈或號(hào)型的數(shù)量、位置、能見距離或弧度以及聲號(hào)設(shè)備的配置和特性的規(guī)定時(shí)，則應(yīng)遵守其政府在號(hào)燈或號(hào)型的數(shù)量、位置、能見距離或弧度以及聲號(hào)設(shè)備的配置和特性方面為之另行確定的盡可能符合本規(guī)則的規(guī)定”。在我國(guó)《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》里面第1分冊(cè)總則第6.1條講到“本局可準(zhǔn)許該船上裝設(shè)或配備任何其他的裝置、材料、設(shè)備或器具，或其形式，或設(shè)置任何其他的設(shè)施；但需通過試驗(yàn)或其他方法認(rèn)定這些代替的裝置、材料、設(shè)備或器具，或其形式，或其他的設(shè)施，至少與本法規(guī)所要求者具有同等效能”。

1.4 “豐華21”號(hào)船桅燈合理設(shè)計(jì)分析

按照以上國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)則的常規(guī)設(shè)計(jì)要求，本船舶按照船長(zhǎng)大于50米機(jī)動(dòng)船舶要求設(shè)置2盞桅燈，前桅燈安置在離船首不大于船長(zhǎng)的四分之一處（本船設(shè)置在羅經(jīng)甲板艏部靠近船舯位置），為達(dá)到規(guī)則“兩燈之間的水平距離應(yīng)不小于船長(zhǎng)的一半，但不必大于100米”的要求，本船舶后桅燈需要處于船舶中部之后到艉部范圍（后主甲板船中部范圍），其高度距離主甲板約20650mm處。若在此范圍設(shè)置后桅燈，則會(huì)嚴(yán)重影響到本船的甲板載貨、作業(yè)時(shí)裝卸貨以及直升機(jī)懸停緊急救助等等該類型船舶主要功能的實(shí)現(xiàn)。顯然，這不是最佳設(shè)計(jì)方案，需要尋找可以接受的等效布置解決方案進(jìn)行特別設(shè)計(jì)。

由于本船起居艙室及甲板室設(shè)在船中前部，主甲板中后部區(qū)域?yàn)榧装遢d貨區(qū)；根據(jù)以上分析，主甲板如設(shè)后桅桿將會(huì)影響本船的用途和功能，如裝運(yùn)甲板貨、作業(yè)時(shí)裝卸貨、直升機(jī)救援等等該類型船舶主要功能。見圖1后桅燈可選布置位置示意圖。

圖1 后桅燈可選布置位置示意圖

按照以上國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)則對(duì)船舶信號(hào)燈要求的理解，根據(jù)我國(guó)《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》第1分冊(cè)總則第6.1條等效的要求，現(xiàn)擬采用后桅前置，同時(shí)設(shè)投光燈照亮船尾的等效方案。具體措施如下：本船羅經(jīng)甲板前端設(shè)一盞前桅燈，在主桅桿上設(shè)一盞后桅燈，其高度高于前桅燈約7米，前后桅燈水平距離約9米，小于1/2船長(zhǎng)；在駕駛室甲板后端左右距舯2米位置各設(shè)一盞1000W專用投光燈，在羅經(jīng)甲板后端左右距舯約4米位置各設(shè)一盞1000W備用投光燈。專用投光燈和備用投光燈用于向后照亮整個(gè)后主甲板區(qū)域。當(dāng)專用投光燈失效時(shí)可以啟用備用投光燈。專用投光燈控制開關(guān)位于駕駛室，與信號(hào)燈控制位置相鄰，并設(shè)置警示標(biāo)志，專用投光燈和主桅燈聯(lián)鎖，確保開啟主桅燈應(yīng)同時(shí)開啟專用投光燈。專用投光燈設(shè)電源失電報(bào)警，專用投光燈設(shè)開啟指示，專用投光燈的失電報(bào)警及開啟指示在前駕控臺(tái)的航行信號(hào)燈板下方顯示。專用投光燈投射角度：垂直向下13°；備用投光燈投射角度：垂直向下15°。投光燈投射的光線在尾部安裝的桅燈以下，又能照亮尾部甲板輪廓，不會(huì)影響他船瞭望本船尾燈，安裝完畢后予以鎖死。

在等效方案設(shè)計(jì)完成后，按照《中國(guó)籍船舶等效、免除管理暫行規(guī)定》（海船檢〔2007〕356號(hào)）的要求，特委托中國(guó)船級(jí)社組織召開《78m平臺(tái)供應(yīng)船“豐華21”前后桅燈水平間距要求的等效論證報(bào)告》審查會(huì)。組織來自船舶審圖、船舶設(shè)計(jì)、船舶駕駛、通航管理、海事調(diào)查、船舶檢驗(yàn)的專家和代表對(duì)前后桅燈水平間距要求的等效論證報(bào)告進(jìn)行評(píng)審。會(huì)議中成立了專家組，聽取了建造單位的匯報(bào)，并從船舶構(gòu)造特點(diǎn)、功能需求、公約法規(guī)要求、擬采取的等效措施方案、等效措施實(shí)施預(yù)計(jì)效果等方面進(jìn)行了評(píng)審論證。與會(huì)專家一致認(rèn)為，的前后桅燈水平間距要求的等效方案能滿足《1972年國(guó)際海上避碰規(guī)則》及《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》相關(guān)要求，同意按照該方案實(shí)施。

1.5 等效方案效果分析

本船采取等效措施后，前桅燈設(shè)置在距離船艏約14m附近，小于19.5米滿足小于四分之一船長(zhǎng)范圍內(nèi)的要求，且布置在舷燈前符合規(guī)則要求；后桅燈設(shè)置高于前桅燈約7米，滿足前后桅燈高度差的要求，同時(shí)設(shè)置投光燈照亮船尾。我們可以看到避免了常規(guī)設(shè)計(jì)布置該桅燈對(duì)航行和作業(yè)安全可能產(chǎn)生的一些不利影響：根據(jù)甲板載貨作業(yè)實(shí)際情況，如果本船設(shè)置后桅將會(huì)嚴(yán)重影響本船甲板供應(yīng)品裝載布置，裝卸貨物時(shí)后桅也存在被破壞的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)后桅還將形成作業(yè)障礙，嚴(yán)重影響甲板載貨作業(yè)的安全保障；另外根據(jù)直升機(jī)懸停實(shí)際情況，如果本船設(shè)置后桅就會(huì)和直升機(jī)懸停位置發(fā)生干涉。這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)都會(huì)得到合理避免，參考圖2投光燈照射示范圍意圖。

圖2 投光燈照射示范圍意圖

本船采取等效措施后，他船都能看到本船照亮的主甲板，以及可以判斷本船的長(zhǎng)度范圍，隨時(shí)可使其他船舶警覺本船的長(zhǎng)度，而不至于認(rèn)為是多艘船舶，實(shí)現(xiàn)了桅燈的幾大主要作用。另外對(duì)于專用投光燈和備用投光燈在駕駛室設(shè)置相應(yīng)的控制開關(guān)，在相鄰位置對(duì)應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)志，對(duì)專用投光燈和主桅燈設(shè)置聯(lián)鎖，確保開啟主桅燈應(yīng)同時(shí)開啟專用投光燈，確保其功能得到最大化發(fā)揮。從而確保了本船的停泊、航行安全性能沒有降低，滿足《1972國(guó)際海上避碰規(guī)則》及我國(guó)《國(guó)際航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》對(duì)船舶信號(hào)設(shè)備的相關(guān)要求。另外，從國(guó)內(nèi)外主流類似船型來看，現(xiàn)有類似近海供應(yīng)船沒有因采取此類等效措施而造成事故的記錄。

2.結(jié)論

隨著海上能源開發(fā)步伐的加快，多功能近海供應(yīng)船有了極大的發(fā)揮舞臺(tái)。桅燈的設(shè)計(jì)尤其是后桅燈的布置設(shè)計(jì)受到該類船舶特定功能所需的限制，采用“后桅前置，同時(shí)設(shè)投光燈照亮船尾的等效方案”無疑是一種合理的解決方案。本文通過對(duì)“豐華21”號(hào)近海供應(yīng)船具體結(jié)構(gòu)布置及該類型船舶主要功能用途進(jìn)行分析，結(jié)合規(guī)范規(guī)則的相關(guān)要求，得出合理的等效措施設(shè)計(jì)方案，值得我們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)時(shí)借鑒參考。