長江下游大型航標工作船的研制

孫昌林，鳳岳良

(1.長江南京航道局鎮江航道管理處，江蘇鎮江212004;2.中國船級社江陰辦事處，江蘇江陰214431)

0 引言

南京以下大部分河段，自然水深一般能達到10 m以上，是長江航運的黃金水道。自2011年3月起，由交通運輸部與江蘇省共同建設長江下游12.5 m深水航道，并將于2015年延伸到南京。深水航道的逐步建成并延伸導致大型浮標的數量不斷增加，其維護的工作量也日益增大。為適應航道發展的需要，長江航道局已于多年前開展了長江下游大型航標工作船的研制工作。

1 總體設計

長江下游大型航標工作船主要任務是滿足長江南京航道以下大型航標的設置、日常維護、檢查修理、調整更換等工作。本船作業對象主要為2.4 m和3.05 m航標，考慮到浮標破損進水，確定吊機的最大起重量為12 t。在首制船方案論證階段，為兼顧起重作業穩性和航速，使設計最為經濟，對一系列尺度及其對應的方形系數允許范圍內分別計算了初穩性和航速，以確定最佳尺度。

首制船于2007年建造完工并交付使用。在使用過程中發現仍存在一些問題，特別是對3.05 m航標作業時，船舶橫傾的角度偏大。在后續船“寧道標002”(以下簡稱為本船)研制過程中，對船寬和航速要求分別進行了調整。

1.1 主要尺度

1.2 總體布置

本船的總布置圖如圖1所示。

具體布置為主甲板以下:艉至 Fr4，距基線4.4 m以下為壓載水艙;距基線4.4 m以上為舵機艙。Fr4至Fr18，距中2.6 m兩舷為壓載水艙;中部Fr4至 Fr10為淡水艙;Fr12至 Fr18中部距基線3.8 m以上為生活污水艙;Fr12至Fr18中部距基線3.8 m以下為艉軸艙。

Fr18至Fr45為機艙，距基線0.9 m以下為雙層底，設有污油水艙、滑油艙、污油艙、壓載水艙;距基線3.8 m以上為機艙平臺，設有日用燃油艙、備品間、污水處理間、壓縮空氣房、電工間、監視室。

Fr45至Fr62距基線0.9 m以下為雙層底，設有壓載水艙;0.9 m至3.8 m設有燃油艙和調載水艙; 3.8 m至主甲板設有空調間、被服間、工具間、儲物間。Fr62至Fr85，距基線1.3 m以下為雙層底，設有壓載水艙;1.3 m至主甲板為儲物艙。Fr85至Fr94為淡水艙;Fr94至Fr104，距基線3.8 m以下為首側推艙;3.8 m至主甲板為液壓泵間。Fr104至艏，為艏壓載艙。

主甲板以上設有3層甲板室:

一層:艉樓甲板下設糧食庫、廚房、餐廳(可供20人同時就餐)、健身房、圖書室、資料室、廁所、浴室、更衣間、休息室各1間，2個單人間，6個雙人間，梯道下設1間雜物間。

二層:駕駛甲板下設CO2室、風機間、蓄電池室、維修間、船長室、輪機長室、廁所、浴室各1間，4個單人間。

三層:羅經甲板下設會議室、廁所、駕駛室、海圖室各1間。

Fr54至Fr99主甲板上設有1臺全液壓伸縮式起重機，1只沉石絞盤，2臺電動儲纜絞車，6只浮鼓航標。

Fr99至艏設艏樓甲板，艏樓甲板下設油漆間、航標器材間、航標燈器間、電焊機間、儲物間各1間。艏樓甲板上設有錨機等錨泊、系泊設備。

本船滿載時在甲板和航標艙內可裝2.4 m航標5只，3.05 m航標6只，包括沉石及航標錨鏈共11套，合計裝載約200 t。由于上層建筑較大，作業時為了保持較小的橫傾，考慮了較多的壓載水，同時考慮到船東可能會存放較多的備品備件，所以在載重量方面留有一定的裕量。

本船采用2臺1 250 kW的主機，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。本船選用雙定距螺旋槳，左右旋各一，直徑2.2 m，由柴油機經減速齒輪箱驅動。設可調螺距首側向推進器1套，電機功率為180 kW。本船當經濟航速為12 kn時，續航力約達到2 500 n mile。糧食及淡水的裝載可以滿足自持力20 d的要求。

2 結構

全船采用橫骨架式結構。底部結構，艉至Fr18區域為單底橫骨架式結構，Fr18至Fr94區域為橫骨架式雙層底結構，Fr94至艏部區域為單底橫骨架式結構。舷側采用橫骨架式結構，貨艙區域設舷側縱桁。各層甲板及平臺均采用橫骨架式結構。本船采用鋼板焊接舭龍骨，舭龍骨通過焊接在船殼板上的扁鋼與船體相連。舭龍骨邊緣用圓鋼加強。全船液艙設置船底放泄螺塞，螺塞材料為防酸不銹鋼材質。中部舷側作業區域設置較大的護舷材。

3 舾裝

采用雙流線型懸掛式平衡舵，舵機艙內設置1臺100 kN·m電動液壓舵機，轉舵時間不超過20 s。

本船配1 920 kg斯貝克錨3只，2只收藏在艏部兩側的錨穴內，1只放在航標艙內作為備用錨。艏樓甲板上配2臺單側式帶副卷筒的液壓起錨機，左右對稱布置。在艉樓甲板尾部配30 kN電動系纜絞盤1臺。本船定員為20人，因工作需要，駕駛甲板尾部左舷配備1艘6.5 m玻璃鋼機動工作艇。機艙內走道和舵機艙之間以及底艙機艙和艉軸艙之間設700 mm×1 400 mm液壓滑動式水密門。該型門可在門的兩側操縱關閉，并可在駕駛室遙控關閉。

敷設絕緣時緊貼甲板或圍壁，當遇到梁、縱桁、肋骨時防火絕緣敷設與甲板或圍壁同樣厚度的絕緣，隔音隔熱絕緣敷設25 mm厚，以遮蔽熱橋。

圖1 長江下游大型航標工作船總布置圖

需要減噪降振的部位可增加浮動耐火甲板敷料，駕駛室、監視室等控制臺前鋪1 m寬防靜電橡膠地毯。廚房內地面做150 mm寬排水溝，其余潮濕房間均設有地漏。

風雨密鋼質門配門鉤、防碰柱、搭扣掛鎖。梯道、廁所、浴室、機艙、走道二道門等處的防火門要設自閉器。門檻高度要滿足規范要求，門檻上包復不銹鋼板，大于400 mm高的門檻要設踏步。上方無遮掩的居住艙室門設眉毛板，B級住艙及公共處所防火門帶逃生孔及通風柵。

走道凈寬約為1 m。生活區走道內一邊設風暴扶手，高度為1 m。扶手采用木質，扶手座為不銹鋼。按規范要求在需要位置設置脫險通道標志及指示牌警告牌。居住艙室的椅子配防浪鉤，并在地面相應位置設眼環。

4 輪機及起重設備

主推進系統為雙機雙槳，主推進柴油機為2臺船用柴油機，通過高彈聯軸器、帶正倒車及離合功能并能承受推力的減速齒輪箱，驅動定距螺旋槳。機旁能操作主機的啟、停，并能手動控制柴油機轉速，駕駛室通過遙控系統實現主機的調速及應急停車。機艙監視室能對主要設備采集來的信號進行顯示及報警。

本船設有3臺柴油發電機組。在航行、作業工況及進出港時使用2臺發電機組，另外1臺作為備用柴油發電機組，停泊時使用1臺發電機組。主推進柴油機與發電機組柴油機均需滿足IMO有關NOx的排放要求，且應提供相應證書及排放手冊(技術案卷)。本船設置1臺燃油熱水鍋爐，供空調及必要時的機艙采暖等使用。除機帶泵外，其余所有的動力泵均有船用電動機驅動。

航標作業設備主要能完成套標、起標、布標、裝標，主要設備分別敘述如下:

(1)航標起重機1臺，為全液壓伸縮式起重機(單級伸縮)，吊臂長度全縮回時為13 m，全伸時為20 m;安全工作負載為13 t×16 m或10 t×20 m，最大工作半徑為20 m，最小工作半徑為2.5 m;起升速度為0～12 m/min，回轉速度為0～0.7 r/min;平均變幅時間為90 s，平均伸縮時間為140 s;起升高度為30 m，回轉范圍～270°(有限位)，最大允許傾角(橫/縱)5°/2°;電制380 V/50 Hz。起重機符合船級社規范，起重、回轉、伸縮和變幅動作均帶有自動保護裝置，并可實現兩兩動作。起重機配1個可移動式擱架，以方便作業。

(2)200 kN沉石絞盤1臺，額定拉力為80 kN，最大拉力為 200 kN，工作速度為 0～12 m/min (80 kN時)和0～5 m/min(200 kN時)，絞盤直徑為750 mm，液壓馬達流量為185 L/min。

(3)3 kN電動儲纜絞車1臺，其額定拉力為3 kN(第1層)，公稱速度為12 m/min(第1層)，滾筒直徑為576 mm，滾筒長為650 mm，鋼索直徑為Φ28 mm，滾筒容繩量為200 m(5層)，電機功率為2.2 kW，絞車向下出繩并帶自動排纜裝置，電機使用變頻電機。

(4)3 t電動葫蘆2臺，起重量為3 t，起升高度為9 m，起升速度為8 m/min，額定功率為4.5 kW，額定電流為10 A，額定電壓為380 V。

(5)液壓系統總成1套，包含液壓泵站、電控箱、閥件、控制臺等。

(6)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。

5 主要電氣設備

電源裝置包括3臺250 kW主發電機組、蓄電池組、岸電箱、變壓器、逆變器。配電系統包括主配電板、蓄電池充放電裝置、各類分電箱。報警設備包括機器故障監測報警系統、CO2釋放報警系統、水密門報警系統、火災報警系統、通用報警系統。

無線電通訊設備包括甚高頻電話、自動識別儀、便攜式甚高頻電話、雷達應答器、應急無線電示位標。

船內通訊設備包括輪機員呼叫、聲力電話、廣播、舵角指示器、主機傳令鐘等系統。

助航設備包括雷達、衛星導航儀、航行告警接收機、電羅經、測深儀、計程儀、氣象傳真接收機、氣象儀、磁羅經、霧笛、旋轉視窗、雨刮器、視頻監控、航標信息化管理等系統。

監控臺包括機艙監控臺、駕駛室控制臺。

6 結語

長江下游大型航標工作船的研制歷經多年，首制船由于設計建造的時間稍早，已不能完全適應航道發展的需要。續造船“寧道標002”進行了較多的改進，已建造完成并投入使用一段時間，用戶反映使用效果較好，能滿足航標作業的需求。該船已被長江南京航道局推選為長江下游大型航標工作船的標準船型。