長江南京航道局船型標準化研究

周必君，張云軍，潘如亞，王克義，田雪蓮，肖 云，孫昌林

(1.長江南京航道局，江蘇 南京 210011；2.長江南京航道局鎮江航道管理處，江蘇 鎮江 212004)

長江南京航道局船型標準化研究

周必君1，張云軍1，潘如亞1，王克義1，田雪蓮1，肖 云1，孫昌林2

(1.長江南京航道局，江蘇 南京 210011；2.長江南京航道局鎮江航道管理處，江蘇 鎮江 212004)

介紹了課題研究的背景、目的和意義，在分析船型現狀的基礎上，確定了研究原則，分別對航標工作船、航道測量船、航道巡航快艇、躉船浮碼頭、應急指揮艇等船型在船舶主尺度、船舶布置、船舶線型、船舶設備配備等方面提出了標準化建議，對現有航道維護管理船舶的改造、維護、保養以及新造船舶的設計、建造、檢驗等均有指導和借鑒意義。

航道；船型標準化；設計優化

1 研究背景

長江南京航道局負責上巢湖湖口至瀏河口長江下游航道維護管理，維護航道里程超過1 700 km。轄區航道以江陰為界，以上的為B級航區，以下的為A級航區。目前轄區航道共設置各類航標2 000余座。

按照國家的規劃，12.5 m深水航道將于2015年延伸到長江南京段。12.5 m深水航道的上延在一定程度上會造成現有航段通航水域的航道尺度、通航條件、航道維護管理等多方面不適應現象。

由于長江下游的航道長，自然環境差別大，船舶數量眾多，船舶的建造年限參差不齊，導致長江南京航道局的航道維護船舶類型繁雜，功能定位不明確，給船舶的使用和維護保養造成了很大的困難。

為此，有必要針對長江下游航道維護管理船舶進行標準化研究，提出長江南京航道局維護管理船舶的標準化船型。

2 現狀及研究原則

通過對長江南京航道局下轄的各航道管理處現有船舶調查研究，根據航道維護管理需求，梳理出5種船型，分別為航標工作船、航道測量船、航道巡航測量與執法快艇、躉船浮碼頭及應急指揮船。

針對以上5種船型，分別從船舶尺度、總體布置、線型設計、結構設計、設備配備等5個方面對長江下游航道維護管理船舶進行標準化研究，提出切實可行、滿足需求的標準化船型。

現階段正處于南京以下12.5 m深水航道的建設期，對于12.5 m深水航道建成后航道維護管理工作的變化與發展，也需要予以充分的考慮，在標準化船型中要予以體現。

3 船型標準化建議

航道的維護管理離不開相關的航道維護管理船舶。針對長江南京航道局的現有船型及發展需要，分別就上述的5種船型提出有關的標準化建議。

3.1 航標工作船

航標船主要擔負航標的布設、巡檢、補及、修理、維護的任務，應有良好的操作性和低速航行能力。艏甲板上設有起重機和絞盤，以起吊和拋設航標；大中型航標船的甲板下一般設有航標儲存艙，小型航標船則直接將航標放置在甲板上。

3.1.1 大型航標工作船

大型航標工作船能完成所有需要的航標作業，且一次可攜帶多套航標進行作業，是航標維護特別是浮鼓型航標維護的主要力量。該船主要在長江南京以下的12.5 m深水航道內作業，因此船舶作業時的穩性是考核本船性能的最重要的指標。要提高本船作業時的穩性性能，首先船舶的寬度選取要合理。如果取小，如寧道標001，雖然對航速有一定的好處，但其作業穩性不理想，且通過其他措施也很難有較大的改善；其次是要控制好船舶的重心，保證船舶有足夠的初穩性。

經調研和分析，鎮江航道管理處的大型航標工作船寧道標002使用效果良好，故大型航標工作船建議以寧道標002為標準船型，其主要尺度為：

總長～74.8m，設計水線長70.2 m，兩柱間長67.6 m，型寬13.0 m，型深6.2 m，設計吃水4.0 m，設計排水量2 011 t，主機功率2×1 250 kW，航速13.5 kn，航區A級，船員20人。

大型航標工作船的線型采用常規的貨船船型，在設計吃水約4.0 m時，風力不大于蒲氏3級，深靜水試航航速約13.54 kn。

全船采用橫骨架式結構。底部大部分為橫骨架式雙層底結構，局部為單底橫骨架式結構。舷側采用橫骨架式結構，航標艙區域設置舷側縱桁。主甲板為單層甲板結構，采用橫骨架式結構。

船舶主機為2臺CAT 3516B。齒輪箱為2臺GWC39.41，減速比為4.051。高彈聯軸器為VULKAN 型高彈性橡膠聯軸器。3臺主柴油發電機組型號均為CCFJ250，每臺額定功率為250 kW。首部側推裝置的型號為KT-32B，隧道安裝，可調螺距，交流電動，輸入功率為180 kW，供船舶在進出港靠離碼頭及航標作業時使用。

主要作業設備有：

(1)航標起重機1臺，為全液壓伸縮式起重機(單級伸縮)。該吊臂長度全縮回時13 m、全伸時20 m，安全工作負載為13 t×16 m/10 t×20 m，配1個可移動式擱架，以方便作業。

(2)200 kN沉石絞盤1臺，額定拉力80 kN，最大拉力200 kN。

(3)3 kN電動儲纜絞車1臺，額定拉力3 kN(第1層)，鋼索直徑Φ28 mm，滾筒容繩量200 m。

(4)液壓系統總成1套，包含液壓泵站、電控箱、閥件、控制臺等。

(5)導向滾柱總成，用于電動絞車與沉石絞盤間的導向，滾柱外徑為159 mm，長度約為460 mm。

本船配有中央空調系統，生活設施配備較舒適、完備，通訊導航設備配備也較先進、齊全。

3.1.2 中型航標工作船

中型航標工作船用于完成主要的航標作業，且一次可攜帶幾套航標進行作業，是航標維護的重要力量。中型航標工作船以南京航道管理處的海標102為標準船型，它是原中型海標船移交而來，該船在沿海作業性能較好，轉到南京航道管理處經過一段時間的作業，效果也很好，因此該型船是比較成功的一型船。但原船按照海船的規范設計，需要調整為按內河船規范設計。另外，起錨絞盤等由立式絞盤改為臥式儲鏈鉸盤。新型的臥式儲鏈絞盤由于能夠儲存錨鏈，因此作業效率更高，勞動強度低，安全性更高，在今后的設計或改造中可以考慮進行更新改造。中標船主要尺度如下：

總長57.9 m，設計水線長54.0 m，兩柱間長51.0 m，型寬9.8 m，型深4.4 m，設計吃水3.1 m，主機功率2×800 kW，航速14.5 kn，航區A級。

中型航標工作船的線型采用常規的貨船船型，全船采用橫骨架式結構。底部中部為橫骨架式雙層底結構，首尾為單底橫骨架式結構。舷側采用橫骨架式結構，航標艙區域設置舷側縱桁。主甲板為單層甲板結構，采用橫骨架式結構。

船舶主機為2臺8L20/27。齒輪箱為2臺GWC32.35，減速比為2.541 4。高彈聯軸器為VULKAN 型高彈性橡膠聯軸器。3臺主柴油發電機組型號均為SPS90IXV-00，每臺額定功率為90 kW。

主要作業設備有航標起重機1臺，沉石絞盤1臺，電動儲纜絞車1臺。導向滾柱總成用于電動絞車與沉石絞盤間的導向。

本船生活艙室配有空調系統，通訊導航設備配備比較齊全。

3.1.3 小型航標工作船

目前，長江南京航道局小型航標工作船主要有50 m級、40 m級、30 m級小型航標工作船。

50 m級小型航標工作船能完成一般的航標作業，且一次可攜帶1套以上的航標進行作業。目前南京航道局配備的該型船主要問題是穩性較差，尾部采用了不合理的雙尾線型。雙尾線型對追求經濟效益的運輸船較為適用，但對于經常有起重作業的航標船則不適用。雙尾不僅會導致機艙布置困難，而且容易使起重時的穩性不滿足作業要求。

40 m級小型航標工作船能完成一般的航標作業，且一次可攜帶1套航標進行作業。目前南京航道局配備的該型船主要問題是穩性較差，基本不能進行Φ2 400 mm以上的浮鼓整體起拋作業，僅能進行一般的燈架的維修和浮鼓的簡單維護作業。該船型首部線型為縱流線型，這種線型適合淺水激流水域使用，對于水深和風浪都較大的長江下游航道，容易導致首部的船底拍擊，不僅在起重作業時對作業有較大的影響，而且對船底的結構也提出了很高的要求。該船型尾部線型采用了不合理的雙尾線型。因此，該船型需要進一步進行優化設計。

30 m級小型航標工作船主要用于10 m單船的起吊作業，是航標維護的補充力量。經調研和分析， 30 m級小型航標船基本滿足使用要求，但該型船所配的回轉吊機的吊臂長度應適當加長。

經調查分析發現，小型航標工作船現有船型均存在一定的問題，且船型較多，建議針對該類船型的使用要求，重新設計一種船型，作為小型航標工作船的標準船型。

3.2 航道測量船

3.2.1 40 m級航道測量船

40 m級測量船主要用于長江下游航道的測量、掃測，擔負測量航道斷面各種數據的任務。本船為專業測量船，多波束采用固定安裝，中前部船底安裝雙頻測深儀，居住甲板前部設有供測量工作的測量工作室和測量分析室。本船的設計航區為A級航區，8級風氣候條件下能正常航行, 6級風能正常測量、工作。40 m級航道測量船的主要尺度如下：

總長44.85 m，水線長40.80 m，船寬8.20 m，型深3.60 m，設計吃水2.45 m，續航力100 h，滿載排水量390.49 t，設計航速24.5 km/h。

40 m級航道測量船采用尖首、方尾、圓舭線型，首部有升高甲板。本船為單底、單甲板、橫骨架式全電焊結構。船底設1道中內龍骨，4道旁龍骨，每個肋位均設實肋板。舷側為交替肋骨制，1道舷側縱桁貫穿首尾。主甲板設5道縱桁。

本船的設備配備如下：主機為2臺KTA19-M600。齒輪箱為ZF W650，減速比為4.057。主柴油發電機組為2臺6CT8.3-GM115+UCM274E，每臺額定功率為100 kW。配雙頻測深儀1 套，多波束測深系統1套。

3.2.2 30 m級航道測量船

30 m級測量船用于航道的測量、掃測，擔負測量河道斷面各種數據的任務。實船使用發現，船舶的受風面積較大，船舶的重心較高，導致船舶的穩性略差。如果作為標準船型，建議重新設計，適當增加船寬，減小上棚尺度，以減少上棚的受風面積，降低船舶的重心，提高船舶的穩性。

3.3 航道巡航快艇

航道巡航快艇包括巡航測量快艇和巡航執法快艇。巡航測量快艇為18 m級快艇，根據使用的航區不同分為A型(A級航區使用)和B型(B級航區使用)。

3.3.1 18 m級A型航道巡航測量快艇

18 m級A型航道巡航測量快艇的主尺度為：

總長18.70 m，水線長17.40 m，型寬4 m，型深1.95 m，設計吃水1.10 m，結構吃水1.15 m，排水量28.6 t，主機功率2×243 kW，轉速2 000 r/min，齒輪箱速比2.423，續航力16 h，航速17 kn。

本船布置為前客艙(半層)，后機艙(半層)，中部駕駛室(升高)的一層半布置形式。采用V型快艇線型，船首設防濺條，尾部設壓浪板，橫剖面舭部升高20°，水線進流角13°，縱部縱剖線去流角11°。主船體結構為鋼質單底、單甲板、縱骨架結構，上層建筑為縱骨架式鋁合金結構。

本船主機為2臺IVECO C87 ENT M38，齒輪箱為2臺ZF305-2A。柴油發電機組的額定功率為16 kW。通導設備按常規配置，航道測量設備滿足工作要求。

3.3.2 18 m級B型航道巡航測量快艇

18 m級B型航道巡航測量快艇的主尺度為：

總長18.66 m，水線長17.50 m，型寬4.00，型深1.60 m，設計吃水0.90 m，排水量23.31 t，設計航速30.0 km/h，主機功率132 kW，轉速2 500 r/min。

本船主甲板以上設單層甲板室，機艙及會議室采用半升高甲板室形式，以降低上層建筑高度，同時改善駕駛室的后視效果，便于駕駛人員安全駕駛。艏部采用圓舭線型，艉部采用折角線型，以減小船舶的搖擺；同時考慮吃水淺和螺旋槳直徑等因素，艉部線型為隧道線型。結構與A型艇類似。

本船主機為2臺IVECO N67 MNT M28，齒輪箱為2臺ZF220。通導設備按常規配置，航道測量設備滿足工作要求。

航道巡航執法快艇為長江南京航道局提出的新需求，還沒有實船建造的先例，本文不展開敘述。

3.4 躉船浮碼頭

躉船主要用于停靠各類航道工作船，長江南京航道局的標準躉船船型主要有以下3種。

3.4.1 65 m躉船

65 m躉船主要參數如下：

總長65.4 m，型寬12 m，型深2.0 m，平均吃水0.6 m，結構吃水1.0 m，甲板間高3.00 m，船員4人，設計排水量438 t。

本船線型采用方艏、方艉形式，縱中剖面艏艉削斜，橫剖面舭部圓弧過渡。本船為單底、單舷、單甲板結構，船底甲板為縱骨架式，舷側為橫骨架式，引橋區設置牛腿，局部舷側及甲板結構加強。

3.4.2 40 m躉船

40 m躉船主要尺度如下：

總長40.0 m，船寬10.0 m，型深1.8 m，設計吃水0.8 m，肋骨間距0.5 m，縱骨間距0.5 m。

本船線型采用方艏、方艉形式，縱中剖面艏艉削斜，橫剖面舭部圓弧過渡。本船為單底、單舷、單甲板結構。

3.4.3 90 m躉船

90 m躉船也是根據長江南京航道局需求而提出，目前實船還沒有建造。

3.5 應急指揮艇

應急指揮艇也是根據長江南京航道局需求而提出，目前實船還沒有建造。

4 結語

通過對長江南京航道局現有的各種船型進行的標準化研究，不僅可以作為該局對現有航道維護管理船舶進行改造、維護、保養的重要依據，也可作為今后新造船舶的設計、建造、檢驗的重要依據。同時也是長江航道系統首次對航道維護管理船舶進行的船型標準化研究，對今后長江航道系統內航道維護管理船舶進行船型標準化研究有著重要的指導和借鑒意義。

[1] 劉佳.長江下游航道維護管理船舶標準化研究探索[J].江蘇船舶，2012,29(4)：1-6.

[2] 王克義.新型長江下游航標工作船[J].江蘇船舶，2008,25(5)：14-16,20.

[3] 孫昌林.長江下游大型航標工作船的研制[J].江蘇船舶,2014,31(2)：1-3.

2014-03-10

周必君(1978-)，男，高級經濟師，分管人事、財務、設備工作；張云軍(1974-)，男，工程師，負責造船、修船、管理、節能等工作；潘如亞(1958-)，男，高級工程師，分管造船工作。

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