淺述敞口集裝箱船圖紙審查

李志勇

（安徽省皖江船舶檢驗(yàn)局，安徽 蕪湖 241000）

1 基本情況

敞口集裝箱船顧名思義，包含兩個(gè)方面內(nèi)容。一是集裝箱船，指專門載運(yùn)船用集裝箱的船舶；二是敞口，是區(qū)別于船舶貨艙區(qū)域設(shè)置有艙口蓋而言。由于海上海況復(fù)雜，風(fēng)浪大，海上航行船舶通常會(huì)設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋防止貨艙進(jìn)水，而敞口集裝箱船在貨艙區(qū)域未設(shè)置鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋，法規(guī)規(guī)范對(duì)其提出了更高的要求，在設(shè)計(jì)和審圖時(shí)應(yīng)尤其注意。

126.60 m 沿海敞口集裝箱船主要參數(shù)：垂線長(zhǎng)123.90 m，型寬21.40 m，型深10.60 m，設(shè)計(jì)吃水6.70m。

2 圖紙審查要點(diǎn)

2.1 敞口貨艙的假定浸水高度

艙深系指從貨艙長(zhǎng)度中點(diǎn)處內(nèi)底板上表面量至干舷甲板上表面的距離。

敞口貨艙的假定浸水關(guān)系到浸水工況的總縱強(qiáng)度計(jì)算、局部強(qiáng)度計(jì)算和完整穩(wěn)性計(jì)算包括自由液面修正計(jì)算，根據(jù)不同航區(qū)取不同系數(shù)，計(jì)算出不同航區(qū)的浸水容積。

126.60 m 沿海敞口集裝箱船浸水容積計(jì)算如下（三個(gè)貨艙）：

1#貨艙 70%艙深時(shí)距基線高度為 7840mm，貨艙艙容為 3681.9m3。

2#貨艙 70%艙深時(shí)距基線高度為 7840mm，貨艙艙容為 2989.2m3。

3#貨艙 70%艙深時(shí)距基線高度為 7840mm，貨艙艙容為 2963.2m3。

2.2 敞口貨艙的假定浸水量

《法規(guī)》要求：計(jì)算浸水滿載出港、浸水滿載到港工況，此時(shí)敞口貨艙浸水的滲透率取為0.7，水的密度為1.025t/m3，浸水的重心高度為浸水區(qū)域的形心高度。該浸水量影響完整穩(wěn)性重量項(xiàng)，即浸水量=貨艙容積×海水密度×0.7，同時(shí)還是完整穩(wěn)性中浸水量重心取值依據(jù)。

126.60 m 沿海敞口集裝箱船浸水量計(jì)算如下：

貨艙浸水量=（3681.9 ＋2989.2 ＋2963.2）×1.025×0.7=6912.61 噸。

浸水的重心高度為浸水區(qū)域的形心高度：重心縱向位置：66.30m，重心垂向位置：4.52m。

2.3 完整穩(wěn)性計(jì)算

2.3.1 基本裝載情況的穩(wěn)性

《法規(guī)》要求計(jì)算四種基本裝載情況的完整穩(wěn)性，即①滿載出港；②滿載到港；③壓載出港；④壓載到港。計(jì)算集裝箱船的穩(wěn)性時(shí)，每只集裝箱重心垂向位置應(yīng)取在集裝箱高度的1/2 處。

在審查完整穩(wěn)性報(bào)告時(shí)，集裝箱重量重心的取值計(jì)算應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

（1）計(jì)算書重量項(xiàng)目中關(guān)于集裝箱的裝載標(biāo)識(shí)往往不明確。應(yīng)按每層集裝箱作為一個(gè)重量項(xiàng)目填寫，并注明層序和單個(gè)集裝箱箱重。而如果采用整體計(jì)算，則應(yīng)另外提供計(jì)算過(guò)程供穩(wěn)性參考。

（2）由于是敞口貨艙，艙底應(yīng)設(shè)置擱架或底座，使最下層集裝箱箱底與艙底之間有足夠的間隙，艙底水能暢通地流入集水阱，擱架或底座的布置還應(yīng)盡可能減少艙底水的自由液面影響。因該措施影響到集裝箱的重量重心、自由液面修正，在審圖時(shí)應(yīng)注意設(shè)計(jì)公司公司是否提供了箱角（擱架或底座）結(jié)構(gòu)詳圖，結(jié)合穩(wěn)性計(jì)算書一并審查。

2.3.2 自由液面修正

由2.1 和2.2 計(jì)算出的浸水量作為完整穩(wěn)性重量重心和自由液面修正的依據(jù)。艙內(nèi)自由液面按以下規(guī)定計(jì)算：貨艙內(nèi)滿載集裝箱，海水進(jìn)入集裝箱且橫傾時(shí)不流出箱外，進(jìn)入箱內(nèi)的水作為固定重量，集裝箱之間空隙被水環(huán)繞，且假定此空隙沿開(kāi)敞貨艙全長(zhǎng)均勻分布。

2.3.3 浸水工況的穩(wěn)性

基本裝載計(jì)算是按集裝箱船的要求衡準(zhǔn)的，但浸水工況下僅應(yīng)滿足以下要求：

（1）穩(wěn)性范圍應(yīng)不小于15°。

（2）符合上述（1）規(guī)定的穩(wěn)性范圍內(nèi)的復(fù)原力臂GZ 曲線下的面積應(yīng)不小于如下Amin：

Amin=0.025 ＋0.005（20°－θf(wàn)）m.rad

1.6.6 m 沿海敞口集裝箱船由海船Compass 計(jì)算結(jié)果如下：

對(duì)于滿載出港浸水：Amin=0.048 m.rad，其中θf(wàn)=15.65°＞15°，

對(duì)于滿載到港浸水：Amin=0.047 m.rad，其中θf(wàn)=15.70°＞15°。

經(jīng)核查動(dòng)穩(wěn)性力臂曲線，按插值法求得以上兩工況GZ 曲線下的面積：

對(duì)于滿載出港浸水：A=0.050 m.rad ＞0.048 m.rad，對(duì)于滿載到港浸水：A=0.054 m.rad ＞0.047 m.rad。浸水工況的完整穩(wěn)性滿足法規(guī)要求。

2.4 總縱強(qiáng)度和局部強(qiáng)度

《法規(guī)》要求：船體總強(qiáng)度和局部強(qiáng)度各裝載情況下應(yīng)是足夠的。各工況為四種工況：滿載出港，滿載到港，壓載出港、壓載到港。126.6m 沿海敞口集裝箱船主要計(jì)算數(shù)據(jù)如下：

2.4.1 船體梁彎曲應(yīng)力匯總

貨艙區(qū)域：（甲板處采用AH36 高強(qiáng)鋼，材料系數(shù)K=0.72）

2.4.2 船體結(jié)構(gòu)規(guī)范計(jì)算

由敞口貨艙的假定浸水完整穩(wěn)性工況計(jì)算出本船吃水為9.70m，以此作為結(jié)構(gòu)吃水進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)計(jì)算，而不是以設(shè)計(jì)吃水6.70m 進(jìn)行計(jì)算。以此結(jié)構(gòu)吃水計(jì)算的船體結(jié)構(gòu)會(huì)增加厚度和尺寸，審圖時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

3 總結(jié)

敞口集裝箱船審圖要點(diǎn)：

（1）重點(diǎn)審查貨艙的假定浸水量，及浸水工況的完整穩(wěn)性計(jì)算、自由液面修正、總縱強(qiáng)度和局部強(qiáng)度計(jì)算。

（2）重點(diǎn)審查滿載出港均質(zhì)箱工況的完整穩(wěn)性計(jì)算，即均質(zhì)箱=設(shè)計(jì)載貨量/貨箱數(shù)。如滿載出港吃水不到夏季載重線，允許加壓載使吃水達(dá)到夏季載重線，且至少應(yīng)計(jì)算下述配載情況：集裝箱數(shù)為設(shè)計(jì)的最大貨箱數(shù)與空箱數(shù)之和，同一型號(hào)的貨箱重量取滿載出港時(shí)可能達(dá)到的同一箱重。

（3）有時(shí)會(huì)出現(xiàn)上述（2）的完整穩(wěn)性計(jì)算不滿足法規(guī)要求的情況，可以采取降低載貨量，增加干舷；也可采用減少貨箱數(shù)，同時(shí)增加空箱數(shù)的方法，來(lái)改善船舶穩(wěn)性以滿足法規(guī)要求，同時(shí)尤其注意在圖紙中應(yīng)明確標(biāo)明空箱的數(shù)量和位置。

（4）重點(diǎn)審查高強(qiáng)度鋼的適用范圍。由于集裝箱船總縱強(qiáng)度要求高，采用普通船板的話，厚度要求高，也增加船舶自身重量，減小了載貨量，影響船舶營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。為了提高船舶經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又滿足強(qiáng)度要求，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，主甲板及結(jié)構(gòu)、艙口圍板及結(jié)構(gòu)、頂邊艙結(jié)構(gòu)常采用高強(qiáng)度鋼。

圖紙審查業(yè)務(wù)能力需要點(diǎn)滴積累，循序漸進(jìn)，對(duì)一個(gè)個(gè)問(wèn)題爭(zhēng)論探討，不僅要對(duì)法規(guī)規(guī)范分析理解，更要實(shí)踐、理論、再實(shí)踐，也就是如何把法規(guī)條款應(yīng)用到圖紙，把圖紙應(yīng)用到實(shí)船，再通過(guò)實(shí)船不斷完善對(duì)法規(guī)的理解，這樣才能不斷突破自己的業(yè)務(wù)能力。