主要船級社冬季化船級符號分析及其在船舶設計中的應用

朱光偉，曹 凱，王金峰，徐立豐，周云龍

（中遠船務工程集團有限公司，遼寧大連 116600）

主要船級社冬季化船級符號分析及其在船舶設計中的應用

朱光偉，曹 凱，王金峰，徐立豐，周云龍

（中遠船務工程集團有限公司，遼寧大連 116600）

文章對主要船級社冬季化符號的相關要求和《極地水域營運船舶國際規則》進行了分析，通過對比分析國內外的相關規范規則，提出了不同規范規則的主要差異和存在的問題，并針對這些問題給出了相關對策。以中遠船務研發的冰區雙燃料平臺供應船為例，闡述了冬季化船級符號在該船設計中的應用，為具有冬季化船級符號的船舶設計提供參考。

船級符號；冬季化；冰區；平臺供應船；防冰；防凍

0 引言

近年來，全球環境變暖引起各界人士的高度關切，特別是北極地區的升溫，導致冰蓋區域逐年減小，使全球天氣處于極大的變數之中。因此北極通航和油氣資源的開發成為了國際海事界的熱點之一，在低溫環境下冰區航行和作業的船舶引起了各界的廣泛關注。

船舶受低溫影響會引起鋼板變脆、結冰積雪、穩性降低、機械設備低溫故障和船員工作績效降低等風險，嚴重影響船舶營運安全。為了降低船舶運營的額外風險，同時為了保護包括極地在內寒冷水域脆弱的生態環境，各國際組織和國家紛紛立法、制定公約及標準，建立較完善的低溫航行船舶冬季化要求及防寒防凍措施，但是不同規范之間仍存在一些差異。本文通過對比分析國內外相關規范規則，提出了不同規范規則之間的主要差異和存在的問題，針對這些問題給出了相關的對策。并以中遠船務研發的冰區雙燃料平臺供應船為例，闡述了冬季化附加船級符號在該船設計中的應用。

1 冰區雙燃料平臺供應船簡介

中遠船務集團研發的冰區雙燃料平臺供應船入級美國船級社，總長91.95 m，垂線間長83.4 m，型寬19 m，型深7.9 m，設計吃水6.3 m，服務航速14.5 kn。目標運營區域為俄羅斯庫頁島，庫頁島地區氣候寒冷，夏季短暫，冬季長達六個月，冬天的平均氣溫在?15℃～?20℃之間，最低可到?35℃。該船型完全符合美國船級社關于冬季化的要求，具有CCO(?15, ?35)船級符號，其中，?15為設計服務溫度，?35為最低預期溫度，同時符合波羅的海1A冰級[1]要求。具有GFS(DFD)船級符號，動力系統采用包括常規燃料和LNG的雙燃料主機，可以滿足北歐和美國嚴格的排放要求。除上述船級符號外，該船還具有較大載貨甲板面積、載貨量大、載貨種類齊全，具有溢油回收功能，生活區后部配備水下機器人機庫，滿足SPS Code海上救助功能，并具有DP2動力定位等功能。

2 主要船級社冬季化船級社要求的對比

2.1 主要船級社冬季化船級符號

主要船級社冬季化船級符號如表1～表4所示。

2.2 船級社冬季化符號要求對比

為滿足IMO不斷出臺的國際公約、規則的要求，各主要船級社定期對其入級規范進行修訂。由于各個船級社對IMO公約和規則的理解存在差異，關注點也不盡相同，所以需要對其中的差異進行辨識。

在冬季化符號方面，各個船級社規定低溫環境是指最低日均平均氣溫（lowest mean daily average temperature，LMDAT）低于-10℃或最低日均最低氣溫（lowest mean daily lowest temperature，LMDLT）低于-30℃時，建議滿足冬季化符號要求，非強制執行。

各個船級社冬季化符號的差異主要體現在三個方面：設計服務溫度要求不一致、規范要求不一致和規范適用范圍不一致。具體差異和相應對策如下：

表1 美國船級社冬季化附加符號[1]

表2 中國船級社冬季化附加符號[2]

表3 挪威船級社冬季化附加符號[3]

表4 英國勞氏船級社冬季化附加符號[4]

1）設計或服務溫度要求不一致。要求船東提供明確的LMDLT或LMDAT，然后根據船級社要求選擇正確的船級符號，避免造成偏差。根據統計數據，LMDAT與LMDLT的差值基本在3℃左右，而極地服務溫度（polar service temperature，PST）PST=LMDLT－10℃，因此PST和LMDAT的溫度指標應該差 13℃左右。在選擇材質時更要分清溫度選取是否正確。

2）規范要求不一致。由于各船級社之間規定的側重點不一致，造成冬季化符號無法完全互換。在船東換船級社或采用雙船級社時，應進行對比，確保防冰防凍措施要求一致。例如：挪威船級社要求外部逃生通道的頂部欄桿要防冰保護，而美國船級社未做要求。

3）規范適用范圍不一致。挪威船級社和英國勞氏船級社可單獨使用船體結構材料的冬季化符號要求，而設備和系統設置允許不做要求設置。中國船級社也有單獨的船體結構材料冬季化符號，允許單獨使用，但是其它符號如ACC符號也包括船體結構材料的冬季化要求。而美國船級社沒有單獨船體結構的冬季化符號，無法單獨僅船體材料滿足冬季化符號的要求。

2.3 相關法規的要求

《極地水域營運船舶國際規則》[5]第 I部分對PST取船舶預定操作區域的LMDLT以下10℃。其中“平均”指統計平均10年數據。極地船舶的PST是由船東或船舶設計者根據船舶預定極地操作區域日均低溫來確定。如果極地船舶預定操作區域有可靠的環境溫度記錄，PST可排除所有發生概率低于2.5%的記錄值后進行統計獲得。對于季節性限制操作的船舶，取操作期間最低記錄值。

1）船體結構和設備、甲板機械、消防設備和系統、救生設備的材料的設計服務溫度（design service temperature，DST）取船東或船舶設計者確定的PST。

2）結構、設備和管路的加熱布置以及液艙防凍保護和艙室加熱系統等應考慮到船舶操作的預期最低環境溫度（minimum anticipated temperature，MAT），并由船東、船舶設計者確定。如果缺乏預期最低溫度數據，則預期的最低環境溫度取PST以下至少10℃或LMDLT以下20℃。

3 具體項目中的設計應用

中遠船務集團研發的冰區雙燃料平臺供應船申請美國船級社冬季化附加標志，在設計中應當考慮并滿足下面的要求：

1）所有的壓載艙和艏艉尖艙采用空氣鼓泡系統進行防冰保護。

2）平臺供應船船型普遍設計為長艏樓[6]，考慮低溫作業影響，將艏部系泊設備封閉在長艏樓中，如圖1所示。

Analysis of Winterization Notation of Main Societies and Application in Ship Design

Zhu Guangwei, Cao Kai, Wang Jinfeng, Xu Lifeng, Zhou Yunlong

(COSCO Shipyard Group Co., Ltd., Liaoning Dalian 116600, China)

The paper analyzes the requirements of winterization notation of main societies and the “International Code for Ships Operating in Polar Waters”. Via comparing and analyzing the relevant rules at home and abroad, the paper puts forward main differences between different rules and the existing problems. It gives relevant countermeasures to solve these problems. Taking ice class dual-fuel PSV developed by COSCO shipyard as an example, the paper expounds the application of winterization notation in the design, which provides reference for ship design with winterization notation.

class notation; winterization; polar code; PSV; anti-icing; anti-freezing

U662.1

A

10.14141/j.31-1981.2017.02.001

朱光偉（1976—），男，工程師，研究方向：船舶涉冰技術研究和管理。