30 m 航標工作船設計

毛紅華

(江蘇省交通運輸廳航道局，江蘇南京210004)

0 引言

航標工作船是專業(yè)對航標進行工作的一種船型。用戶根據(jù)使用工況和投資規(guī)模提出30 m航標工作船能對Φ3 000 mm的內(nèi)河航標進行作業(yè)的要求，但目前國內(nèi)還沒有類似船型，研究設計這一船型具有一定的難度。

1 主要設計要求

30 m航標工作船具有滿足航標作業(yè)的起重能力，主要用于駱馬湖湖區(qū)航標的布放、移位、回收、維修等各種起吊作業(yè)。由于受到初始投資成本的限制，同時要滿足Φ3 000 mm的航標起吊作業(yè)，船舶的尺度和作業(yè)吊機的布置都進行了優(yōu)化分析，最終確定了總體方案。

本船為鋼質(zhì)、自航、可旋轉變幅的航標作業(yè)起重船。在主甲板的船首配置1臺回轉角度為240°的8 t液壓回轉起重機，該起重機臂長為8 m，吊重8 t時最大回轉半徑為5 m;主甲板靠中部位置布置1臺12 t拉力的液壓絞盤。船頭配置1套3滾輪導纜器。利用起重機、絞盤和3滾輪導纜器的聯(lián)合作業(yè)，可完成航標及沉石的所有作業(yè)需求。本船航行和作業(yè)區(qū)域為內(nèi)河A級航區(qū)，在航行工況下(非作業(yè)工況)船舶的穩(wěn)性可滿足8級突風的風壓要求。

本船主要設計依據(jù)為:

《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》(2009)及“修改通報”(簡稱“內(nèi)規(guī)”)、《內(nèi)河船舶法定檢驗技術規(guī)則》(2011)(簡稱“法規(guī)”)。

2 總體布置

2.1 主要量度

30 m航標工作船的布置首先需要滿足船東提出的尺度限制和使用要求，同時還需滿足規(guī)范對船舶的強度和穩(wěn)性要求。經(jīng)過多方案的比選后，確定了本船的主要量度和總體布置。

本船主要量度如下:

總長 ～29.46 m

水線長 28.30 m

垂線間長 27.50 m

總寬 8.70 m

型寬 8.40 m

型深 2.50 m

吃水 1.30 m

排水量 ～190 t

設計航速 ～17 km/h

航區(qū) A級

船員 4人

2.2 總體布置

本船的總體布置見圖1。總體布置描述如下:

(1)本船主船體以下的布置:艉至Fr9橫艙壁，中間為舵機艙，設有16 kN·m液壓舵機1臺(設置于主甲板之上);Fr5至Fr9距中2 100 m至兩舷為壓載水艙，艙容積約2×6 m3;Fr9至Fr23為機艙，機艙內(nèi)布置2臺主機與其他機艙設備。Fr23至Fr35，設置2只容積約為2×5.0 m3燃油箱，兩側設置艙容積約為2×7 m3淡水艙;Fr35至Fr45為屬具艙;Fr45至Fr53，中間為空艙;兩側設置艙容積約為2×9.5 m3調(diào)節(jié)水艙;Fr53至艏為艏艙，設錨鏈箱。

(2)主甲板布置:艉至Fr9為艉甲板，布置風雨密艙口蓋1只，C100型帶纜樁2只;Fr9至Fr18為機艙棚，機艙棚寬5.4 m，兩側甲板邊走道寬1.5 m;機艙梯道設在Fr15至Fr17左右舷;Fr18至Fr22右舷為衛(wèi)生間;Fr22至Fr31為會議室，層高2.2 m;上甲板 Fr22至 Fr30船員艙上為駕駛室，層高2.2 m;Fr31至Fr33為上甲板的鋼質(zhì)斜梯，左右斜梯之間有1個工具間。

(3)Fr34至艏為主甲板作業(yè)區(qū)，配置最大起吊能力為8 t，最大吊距為8 m的液壓伸縮吊，用于起吊航標;并設有12 t液壓錨絞盤，用于船舶起吊沉塊。另設Φ12.5 mm超輕型電動起錨絞盤，用于起吊航行錨。

圖1 30 m航標工作船總布置圖

(4)甲板室門窗:除機艙門為鋼質(zhì)風雨密門外，其他均為鋁合金門窗。

(5)舷墻:艉至Fr7舷墻高0.6 m，F(xiàn)r7至Fr34舷墻高0.35 m。

(6)護舷材:在主甲板部位設1道寬0.15 m的護舷材;在Fr33至首水線附近加設1道護舷材，護舷材間距0.8 m。

3 船舶性能

3.1 浮態(tài)

本船作業(yè)工況較多，為便于浮態(tài)的調(diào)整，首、尾均設有調(diào)節(jié)水艙。在航行、作業(yè)的工況下增加適當?shù)氖住⑽矇狠d水，可以使船基本平浮。

3.2 穩(wěn)性

本船穩(wěn)性校核按“法規(guī)”對A級航區(qū)干貨船的要求進行，并核算起吊作業(yè)工況。航行狀態(tài)風壓按蒲氏8級突風計算。

本船各種工況下的穩(wěn)性均滿足“法規(guī)”要求。

3.3 推進與操縱

3.3.1 推進

本船采用2臺VOLVOD7A T型主機，額定功率2×126 kW，轉速1 900 r/min，配120C齒輪箱，速比3.35。

螺旋槳主要參數(shù)如下:

葉型 B5

直徑 0.94 m

螺距比 0.812

盤面比 0.585

槳材質(zhì) 錳青銅

螺旋槳總重 2×86 kg

3.3.2 操縱性

本船采用雙流線型平衡舵，選用16 kN·m液壓舵機。舵主要參數(shù)如下:

舵剖面形式 NACA-0015

舵面積 2×1.1 m2

舵面積比 5.98%

平衡比 0.25

展舷比 1.1

3.4 干舷

本船干舷按“法規(guī)”對A級航區(qū)B型船的要求進行校核。本船實際干舷1 206 mm，大于規(guī)范要求的干舷值。

4 船體結構

本船結構形式為鋼質(zhì)單底、單甲板全焊接結構。主船體外板、主甲板、艙壁板、上層建筑及船體骨架均采用CCSB船板。

船體結構按“內(nèi)規(guī)”對A級航區(qū)船舶的要求核算，所有選取的板材和構件均滿足規(guī)范要求。

5 除銹與涂裝

本船鋼材應進行預處理，除銹等級達到Sa2.5級。船體殼板、甲板外走道及艙棚外表面做噴鋅處理，鋅層厚度約150 μm。

6 艙室內(nèi)裝飾

本船會議室、駕駛室頂棚及圍壁均敷設龍骨，龍骨內(nèi)襯50 mm CCS(中國船級社)認可的玻璃棉，外貼復合防火板。地面鋪免漆實木地板。

機艙頂面和墻面采用輕鋼龍骨基礎，內(nèi)襯CCS認可的50 mm吸音棉，面層為600 mm×600 mm吸音鋁板。

衛(wèi)生間、廚房地面做防水處理后采用輕鋼龍骨基層，面層為3 mm厚304不銹鋼扁豆形花紋板;衛(wèi)生間、廚房圍壁基層采用輕鋼龍骨，內(nèi)襯CCS認可的50 mm厚玻璃棉，面層為1 mm厚不銹鋼拉絲板;衛(wèi)生間、廚房頂面基層采用輕鋼龍骨，龍骨內(nèi)襯50 mm厚玻璃棉，面層為定制3 mm鈦鋁板。

7 消防和救生設備

本船消防救生設備按“內(nèi)規(guī)”及“法規(guī)”的要求配備。

7.1 消防設備

水龍帶箱 3只

消防水龍帶 3根(每根20 m)

消防水槍 3支Φ13 mm水霧/水柱兩用型

手提式干粉滅火器 54只

手提泡沫滅火器 92只

半圓形消防桶 2只

0.03 m3黃砂箱 2只

太平斧 1把

7.2 救生設備

救生圈 2只(其中1只帶救生浮索)

救生衣 8件

8 錨泊、系泊設備

錨泊設備:本船按“內(nèi)規(guī)”舾裝數(shù)計算，2只質(zhì)量180 kg霍爾錨作為首錨，配AM1-12.5錨鏈。

系泊設備:Φ20 mm3股錦綸繩2根(破斷拉力不小于46.060 kN)，長度為2×30 m;Φ22 mm 3股錦綸繩1根(破斷拉力不小于63.700 kN)，長度為50 m;配C100型帶纜樁6只。其他起重、起錨系纜鋼絲繩及雜用繩按常規(guī)配。

9 實船試驗與調(diào)試

本船在各方的共同努力下，完成了所有的碼頭試驗和調(diào)試，并完成了起吊試驗，取得了較為滿意的試驗結果。

［1］ 周必君，張云輝，等.長江南京航道局船型標準化研究［J］.江蘇船舶，2014，31(3):1-3.

［2］ 周必君，張云輝，等.長江下游航道維護管理船舶內(nèi)部裝修的研究［J］.江蘇船舶，2014，31(4):6-9.