20.8 m吸沙船破艙穩(wěn)性分析

徐 偉，高茂進

(1.宿遷市地方海事局，江蘇宿遷 223800;2.連云港市地方海事局，江蘇 連云港 222004)

20.8 m吸沙船破艙穩(wěn)性分析

徐 偉1，高茂進2

(1.宿遷市地方海事局，江蘇宿遷 223800;2.連云港市地方海事局，江蘇 連云港 222004)

通過對江蘇省某市發(fā)生過的一起吸沙船沉船事故原因調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)此船的船體結(jié)構(gòu)存在潛在缺陷。事后通過繪制沉船圖紙，采用船舶靜力學(xué)計算及穩(wěn)性衡準(zhǔn)系統(tǒng)V4.2軟件，根據(jù)《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》，建立了船體模型并進行分艙，通過技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)其破艙穩(wěn)性不足。當(dāng)船舶發(fā)生艙室破損進水后，喪失回復(fù)能力，最終發(fā)生傾覆沉船事故。

吸沙船;破艙穩(wěn)性;船舶事故

0 引言

吸沙船主要利用吸沙泵的吸力將水下的河沙或污泥吸引而上后由上排沙管排到指定位置。近年來，由于建筑行業(yè)發(fā)展迅速，黃沙用量不斷增加，其價格也隨之不斷上漲，這使得人們爭相購買建造采沙船，在水庫區(qū)內(nèi)進行采沙作業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計，某庫區(qū)內(nèi)有采沙船133只，運沙船320只，采沙碼頭24處，年采用量達300萬t以上。而這些采沙船中“三無”船舶的安全隱患也隨時可能出現(xiàn)。本文主要通過對某水庫發(fā)生的一起吸沙船沉船事故進行技術(shù)分析，厘清該沉船發(fā)生機理，為之后水庫吸沙船建造和管理提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)［1—6］。

1 沉船事故回顧

某吸沙船在位于Fr5橫艙壁處，距離基線以上約0.5 m處破損，導(dǎo)致尾艙和中艙進水。由于該船中艙艙容過大，沒有任何風(fēng)雨密保護措施，而且艙口圍板高度只有0.1 m，導(dǎo)致船舶其他艙室發(fā)生破損進水后，水漫過甲板就立即進入中艙。又因為其為一艘“三無”船舶，建造質(zhì)量存在諸多缺陷，船上無任何救生孔以及救生衣，使得中部艙室進水后，3名船員無法及時逃出艙室而死亡。由于該船儲備浮力嚴(yán)重不足，隨著時間的推移，其逐漸喪失回復(fù)能力，船舶沉沒在14 m深的水底。

2 主要量度

20.8 m吸沙船為單底、單舷、單甲板吸沙船，C級航區(qū)，主要用于水庫抽吸黃沙。

該船主要量度為:總長20.08 m，設(shè)計水線長22.33 m，型寬 6.92 m，型深 1.51 m，設(shè)計吃水0.80 m。20.8 m吸沙船總布置圖如圖1所示。

圖1 20.8 m吸沙船總布置圖

3 沉船破艙穩(wěn)性分析

3.1 計算說明

本船使用中國船級社武漢規(guī)范研究所《船舶靜力學(xué)計算及穩(wěn)性衡準(zhǔn)系統(tǒng)V4.2》軟件進行分析。首先建立船用坐標(biāo)系OXYZ，并規(guī)定:當(dāng)船舶向右舷橫傾時為正，當(dāng)船舶首傾時為正。

本船船長20.8 m，共設(shè)2道水密橫艙壁，分別位于Fr5、Fr19，并將全船分3個水密艙室，其要素見表1。根據(jù)《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則》，本船在分艙和破損穩(wěn)性計算中，每一處所或某處所的一部分的滲透率選擇為:居住處所為0.98，機器處所為0.85，空艙處所為 0.95，干貨艙為 0.70。

根據(jù)沉船實際檢測結(jié)果確定，尾部艙口圍板入水口的坐標(biāo)為(-7.03，2.71，1.51)，中部艙口圍板入水口的坐標(biāo)為(0，2.71，1.51)，首部艙口圍板入水口的坐標(biāo)為(4.46，2.71，1.51)。其靜傾位置分為2 部分，甲板入水位置坐標(biāo)為(0，3.46，1.51)，舭部出水位置坐標(biāo)為(0，-3.46，0)。

由規(guī)范可知，限界線取甲板邊線向下76 mm位置。

表1 艙容要素匯總表

初始計算載況為滿載出港，其排水量為86.7 t，重心高度為1.224 m，重心縱向位置為-0.668 m。破損載況假設(shè)為3種情況，見表2。

表2 破損載況情況

3.2 破損浮態(tài)結(jié)果

從《船舶靜力學(xué)計算及穩(wěn)性衡準(zhǔn)系統(tǒng)V4.2》計算結(jié)果可知，在尾部一艙破損的情況下該船能保證相應(yīng)的儲備浮力而不沉沒;當(dāng)中部艙室和首部艙室進水后船舶因儲備浮力不足，喪失回復(fù)能力而沉沒。而計算船舶正是由于中部艙室進水而導(dǎo)致其沉沒，與計算結(jié)果相符。表3為破損浮態(tài)計算結(jié)果。

4 結(jié)語

(1)通過軟件計算可知，當(dāng)該船中部艙室進水后將因儲備浮力不足而沉沒，而實際情況為本船在船舶中部艙室距離基線以上約0.5 m處發(fā)生破損，進而導(dǎo)致船艙進水。同時本船中艙艙容過大，沒有任何風(fēng)雨密保護措施，而且艙口圍板只有0.1 m，導(dǎo)致船舶發(fā)生其他艙室破損進水后，水漫過甲板就立即進入中艙，喪失回復(fù)能力而沉沒，計算結(jié)果與實際情況相符。

(2)吸沙船穩(wěn)性對于船舶安全極其重要。從該船沉沒發(fā)現(xiàn)，為預(yù)防此類事故再次發(fā)生，應(yīng)從結(jié)構(gòu)和布局等方面采取相應(yīng)措施。結(jié)構(gòu)方面應(yīng)除了設(shè)置相應(yīng)的水密艙壁外，還應(yīng)盡量降低實肋板高度，以減小船舶的重心高度。布置方面適當(dāng)增大艙口圍板高度，對甲板開口實行嚴(yán)格的水密措施，以增大進水角。同時還應(yīng)增加相應(yīng)的救生設(shè)備。

表3 破損浮態(tài)計算結(jié)果

(3)“三無”船舶危害嚴(yán)重，因此海事部門應(yīng)建立健全船舶檔案管理系統(tǒng)，堅決取締“三無”船舶，從源頭杜絕“三無”船舶的產(chǎn)生。預(yù)防此類事故的發(fā)生，港航、海事部門、船東、船員等各方面應(yīng)該共同努力，同時也需要不斷完善吸沙船舶安全法規(guī)，這樣才能保證吸沙工作有序安全的進行。

［1］ 王建軍，趙慶濤.G·W 輪南中國海沉船事故分析［J］.航海技術(shù)，2008(5):7-8.

［2］ 于智民，劉實.多用途雜貨船載運原木沉船事故分析［J］.世界海運，2004(3):6-10.

［3］ 李中鵬，伍生春.韓國“世越”號客輪沉船事故分析［J］.中國水運，2014(10):53-55.

［4］ 中華人民共和國海事局.內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則［M］.北京:人民交通出版社，2011.

［5］ 覃樂紅.某自卸砂船翻沉的穩(wěn)性原因探討［J］.中國水運，2014(9):33-56.

［6］ 周旭，莫中華.2.8萬t多用途船破艙穩(wěn)性計算研究［J］.江蘇船舶，2014，31(4):10-12.

U661.4

A

2015-04-30

徐偉(1967—)，男，工程師，主要從事船舶檢驗工作;高茂進(1967—)，男，高級工程師，主要從事船舶檢驗工作。