庫(kù)區(qū)短途客船穩(wěn)性裝載計(jì)算工況分析

方革成

(杭州市公路與港航管理服務(wù)中心,浙江 杭州 311700)

0 引言

近年來(lái),隨著城市航道、庫(kù)區(qū)環(huán)境不斷變好,水上旅游觀(guān)光船舶成為載運(yùn)游客的重要交通工具?？痛诮ㄔ臁⑦\(yùn)營(yíng)時(shí),出于人命保障,船舶的穩(wěn)性一直受到設(shè)計(jì)、航行人員的高度重視。當(dāng)船舶在載客航行中發(fā)生傾斜時(shí),良好的穩(wěn)性能保證船舶恢復(fù)到平衡位置,從而保障船舶航行安全[1-2]。但是,因船舶穩(wěn)性不足而引發(fā)的災(zāi)難還是時(shí)有發(fā)生,如2015年長(zhǎng)江上的“東方之星”號(hào)沉船事故和2021年貴州六盤(pán)水六枝特區(qū)客輪傾覆事故。面對(duì)沉重的人員傷亡事故,確認(rèn)客船營(yíng)運(yùn)中的狀態(tài)是否安全就顯得尤為重要。在船舶建造完工后,船廠(chǎng)會(huì)在空船傾斜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,依照規(guī)范要求,核算實(shí)船各種裝載工況下的穩(wěn)性,以確保滿(mǎn)足船舶規(guī)范要求。

一般情況下,如果一艘船的穩(wěn)性結(jié)果大大超出了該船運(yùn)營(yíng)需求,使得安全富裕度過(guò)大,則會(huì)給船舶航速、主尺度、造型、成本等方面帶來(lái)不利影響;反之,穩(wěn)性結(jié)果太低,則無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)范要求,船舶航行也無(wú)安全保障[3]。因此,除特殊船型外,審圖及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)船師要求客船穩(wěn)性計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的裝載情況下的穩(wěn)性要求即可。

本文結(jié)合多年新安江庫(kù)區(qū)內(nèi)客船檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),針對(duì)庫(kù)區(qū)客船在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中實(shí)際出港或進(jìn)港裝載工況中的物品量與規(guī)范設(shè)定的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重不符,在核算船舶完工穩(wěn)性結(jié)果時(shí)與設(shè)計(jì)、船廠(chǎng)存在爭(zhēng)議現(xiàn)象,提出修訂規(guī)范中關(guān)于穩(wěn)性計(jì)算物品計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建議。

1 客船裝載工況

本文以某艘300客雙體游覽船為例,研究客船裝載情況。該船主要參數(shù)如下:垂線(xiàn)間長(zhǎng)43.11 m,型寬11.00 m,型深2.80 m,設(shè)計(jì)吃水1.85 m,空船排水量332.75 t,主機(jī)功率2×195 kW,額定乘客298人,船員20人,航區(qū)B級(jí)。

根據(jù)《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》(2019)[4](下文簡(jiǎn)稱(chēng)《內(nèi)法規(guī)》)綜合計(jì)算了雙體客船的滿(mǎn)載出港、滿(mǎn)載到港、空載到港及乘客集中頂甲板的特殊裝載工況下的穩(wěn)性(以上工況均計(jì)算了回航和乘客集舷)。對(duì)于船上燃料、清水及備品等消耗品的計(jì)量,按照《內(nèi)法規(guī)》要求取出港為100%,到港為10%;生活污水等物品的計(jì)量,取出港為10%,到港為100%。核算結(jié)果滿(mǎn)足穩(wěn)性要求。

2 穩(wěn)性核算

在審核上述穩(wěn)性計(jì)算報(bào)告時(shí),通過(guò)分析報(bào)告中各裝載情況下艙柜液體計(jì)量的選取,發(fā)現(xiàn)該船穩(wěn)性存在更惡劣情況。因該船有餐飲功能,在設(shè)計(jì)建造時(shí),其淡水柜、生活污水柜、燃油柜等艙柜容量都較大,具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 艙柜尺寸參數(shù)

對(duì)于封閉庫(kù)區(qū)來(lái)說(shuō),游覽船一般往返于周邊景點(diǎn)碼頭之間,航程較短,但進(jìn)出港的頻次較高。在當(dāng)前船舶防污染高要求下,庫(kù)區(qū)船舶加油、生活污水和污油等污染物排放都需在指定地點(diǎn)集中操作。當(dāng)游覽船在一天中多航次進(jìn)出港航行時(shí),船上燃料、清水和備品等消耗品及生活污水等物品的實(shí)際值與《內(nèi)法規(guī)》計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)會(huì)差別很大。滿(mǎn)載進(jìn)出港時(shí),船上生活污水、燃料、清水等消耗品剩余常大于10%。

本文在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研收集了庫(kù)區(qū)大多客船航行習(xí)慣后發(fā)現(xiàn):一般情況下,船舶生活污水達(dá)到65%以上,船長(zhǎng)才會(huì)駕駛船舶去集中排污點(diǎn)排放;船用燃油在一次性裝滿(mǎn)后,能滿(mǎn)足船舶數(shù)月航行需求。因此,船舶在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,就常會(huì)出現(xiàn)船舶滿(mǎn)載出港時(shí),生活污水已接近65%、燃油100%、淡水100%的裝載情況。因此,必須進(jìn)一步考慮因航行人員工作誤差而出現(xiàn)的極限特殊狀態(tài)(各艙柜100%或10%且人員全部集中在頂甲板)下的船舶裝載情況。各裝載狀態(tài)下船上質(zhì)量項(xiàng)目見(jiàn)表2。

表2 船舶各裝載質(zhì)量項(xiàng)目 單位:t

這6種狀態(tài)下的穩(wěn)性核算結(jié)果見(jiàn)表3。6種裝載狀態(tài)下的穩(wěn)性結(jié)果雖然都是合格的,但在實(shí)際進(jìn)出港及特殊載況下,船舶穩(wěn)性數(shù)據(jù)相對(duì)變差,且在實(shí)際進(jìn)出港及特殊載況1下的滿(mǎn)載排水量增加,此時(shí)船舶計(jì)算吃水也達(dá)到并超出設(shè)計(jì)滿(mǎn)載吃水?dāng)?shù)值,意味著船舶已經(jīng)超載。當(dāng)設(shè)計(jì)吃水小于實(shí)際裝載吃水時(shí),表示該船設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、干舷等需要重新校核,船舶整體安全存在隱患。

表3 各裝載狀態(tài)下的穩(wěn)性計(jì)算結(jié)果

通過(guò)分析表2與表3發(fā)現(xiàn):該船艙柜總?cè)莘e質(zhì)量相對(duì)船舶滿(mǎn)載排水量所占比例較大,各艙柜物品、消耗品在取實(shí)際常態(tài)或極限狀態(tài)下時(shí)比《內(nèi)法規(guī)》標(biāo)準(zhǔn)值大,造成船舶滿(mǎn)載吃水增加,滿(mǎn)載排水量變大,吃水增加。因此,認(rèn)為該船原有滿(mǎn)載進(jìn)出港穩(wěn)性計(jì)算結(jié)果存在隱患,最終穩(wěn)性結(jié)果及滿(mǎn)載吃水、排水量等數(shù)據(jù)應(yīng)考慮上述裝載狀態(tài)。

對(duì)于上述隱患爭(zhēng)議,雖然《內(nèi)法規(guī)》明確了一條穩(wěn)性計(jì)算的補(bǔ)充條款:船舶如有某種裝載情況,其穩(wěn)性較本章第3節(jié)規(guī)定的基本裝載情況更為惡劣時(shí),則應(yīng)加算此種情況的穩(wěn)性。但在多方爭(zhēng)議討論中,有觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為上述表3所補(bǔ)充計(jì)算的工況只是改變物品或消耗品的取值,不是新的裝載情況,從而無(wú)需按照上述補(bǔ)充條款來(lái)必須計(jì)算,《內(nèi)法規(guī)》對(duì)于物品或消耗品取值標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明確,原有計(jì)算結(jié)果應(yīng)認(rèn)可。

基于上述計(jì)算結(jié)果,考慮到客船穩(wěn)性及船舶滿(mǎn)載吃水參數(shù)的重要性,在保障客船安全,杜絕超載行為前提下,以原有核定設(shè)計(jì)吃水、載客為基礎(chǔ),要求該船在按照實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求時(shí),航行人員必須平衡調(diào)整該船燃油儲(chǔ)備及生活污水等艙柜液體存量,限制其減少一定燃油儲(chǔ)備及增大污水排放頻次。

3 結(jié)論

(1)通過(guò)該船的穩(wěn)性計(jì)算對(duì)比,建議盡快對(duì)《內(nèi)法規(guī)》中穩(wěn)性計(jì)算物品計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,調(diào)整船舶運(yùn)營(yíng)常態(tài)下物品計(jì)量的特殊取值,精確核準(zhǔn)船舶性能參數(shù),保障船舶安全。

(2)針對(duì)庫(kù)區(qū)短途客船,特別是船上各艙柜實(shí)際容量較大的餐飲船,應(yīng)在《內(nèi)法規(guī)》要求的基本裝載工況計(jì)算基礎(chǔ)上,將艙柜的計(jì)量取值調(diào)整為實(shí)際取值,必要時(shí)取極限狀態(tài)下的艙柜取值來(lái)核算船舶最終穩(wěn)性。

(3)庫(kù)區(qū)短途客船在進(jìn)行穩(wěn)性裝載情況計(jì)算時(shí),若僅根據(jù)《內(nèi)法規(guī)》對(duì)物品或消耗品的計(jì)量來(lái)選取,其設(shè)計(jì)吃水應(yīng)設(shè)置必要儲(chǔ)備余量,特別是對(duì)于滿(mǎn)載吃水、穩(wěn)性十分緊湊的船舶,以確保船舶滿(mǎn)載下具有足夠的吃水、穩(wěn)性及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。