型深建造誤差對勘劃載重線標志的影響

中船重工船舶設計研究中心 鄭文軍 石義靜 湯曉妮

找到一個合法合理的方法來處理型深誤差，將誤差對船舶的不利影響降到最低至關重要。

在船舶的實際建造過程中，其主尺度必然存在建造誤差，此誤差直接影響載重線標志的實際勘劃位置。其中，對船長的誤差不論如何處理，對船舶性能的影響都微乎其微，但對型深誤差的處理則直接影響船舶的經濟性。因此，找到一個合法合理的方法來處理型深誤差，將誤差對船舶的不利影響降到最低至關重要。

建造誤差是必然存在的。

型深 = 核定的夏季干舷 + 夏季吃水-上甲板板厚，當型深出現誤差時，要么調整夏季干舷，要么調整夏季吃水，如果調整夏季干舷，會引起干舷值與核定的夏季干舷不符；如果調整夏季吃水，會引起船舶夏季排水量、載重量的變化，從而改變了船舶主要性能參數。

一、主要船級社處理型深誤差方法及對處理方法的理解

在獲得船體實際建造尺度后，確定載重線標志的實際勘劃位置的具體方法通常由船級社主導。目前世界上最主流的六大船級社的勘劃方法如下（見表1）。字母A、B、C、D、E、F為這些船級社的代號。

表1 關于勘劃干舷，主要船級社處理型深誤差的方法

二、型深高度誤差處理

1、保證夏季干舷不變的方法

甲板變形位置確定后，六大船級社中有4個采用了保持理論計算干舷不變的做法，其依據是《公約》第4條要求，“從甲板線上邊緣垂直向下量至圓圈中心的距離等于所核定的夏季干舷”。這樣做的結果是造成了結構吃水值的改變。

這個做法在邏輯上不盡完美。一般情況下，核定的干舷位置是依據理論上的結構吃水確定的，那么，當型深出現誤差時，不應當為了保證這個數值不變而去改變結構吃水的位置，更合理的邏輯應該是在滿足相關規則要求的前提下，按新的結構吃水重新確定干舷位置。

這個做法從規范規則的角度講是合理的。結構吃水位置改變是由建造誤差引起的，其對船舶性能和安全性帶來的影響應被認為是允許的。

不過，這個做法造成夏季排水量、載重量的改變，直接影響船舶的經濟性。另外， 《公約》規定，甲板線其上邊緣一般應經過干舷甲板上表面向外延伸與船殼外表面之交點，又額外降低了夏季干舷標志。

根據《船舶建造即修理質量標準》（IACS 47號建議案）船舯處型深的誤差允許范圍為千分之一。由于夏季吃水小于船體型深以及船舶每厘米排水量隨吃水增加而遞增，使得：型深誤差百分率＜吃水誤差百分率＜排水量誤差百分率＜載重量誤差百分率＜載貨量誤差百分率。以某335K DWT礦砂船為例，說明在極端情況下，型深誤差帶來的船舶主要技術參數的誤差百分率，示例船在夏季吃水處每厘米排水量為195t/cm，上甲板延伸后與舷側外板的交點相比與舷側內側的交點相比降低2mm。影響情況見表2。

由此可看出，如按照核定干舷不變的辦法處理型深誤差會直接影響船舶的夏季吃水位置，從而對船舶性能造成影響，對示例船來說，在正負2個極端情況，載貨量相差1209t。需要說明的是，船舶干舷占型深的比例越大，方形系數越小，則型深誤差對載貨量的影響率就越大。

綜上，保證夏季干舷不變，通過改變夏季吃水高度來應對型深誤差，會帶來夏季排水量的不確定性。

另2個船級社采用的辦法是在保證實際勘劃的夏季干舷不小于理論計算的最小夏季干舷的基礎上，原則上保證夏季吃水不變。船舶的主要計算以結構吃水為基礎，計算過程復雜，涉及面廣，難以得到其余量是多少，而在干舷計算書中已經計算了最小夏季干舷的實際數值，很容易得知其準確余量。雖然，建造誤差滿足相關標準要求，就認為對船舶性能沒有影響，但盡量保持夏季吃水不變，可以將誤差放在無關緊要的地方，有利于盡最大可能將船舶建造誤差控制在最小范圍之內。

表2 某335K DWT礦砂船極端情況型深誤差的影響

2、左右舷型深不一致的處理

在代號“A/B/C/D”船級社采用的方法中，左右型深不一致并不影響干舷數值，所以無需專門處理。不過，這樣做會帶來左右舷夏季吃水標志高度稍有差別。

在代號“E/F”船檢社采用的方法中，由于吃水不變，左右舷干舷值不同，這2個船級社均采取了相應措施，來保證左右舷干舷值一致。

按筆者的個人理解，《公約》中并未要求左右干舷值必須一致，但此時，會改變載重線證書的標準格式。應以船級社解釋為準。

3、甲板線上邊緣取在甲板延伸線與舷側外板交點位置的影響

《公約》規定，甲板線其上邊緣一般應經過干舷甲板上表面向外延伸與船殼外表面之交點，而不是上甲板的上邊緣的實際高度。

在代號“A/B/C/D”船級社采用的方法中，按照《公約》要求的甲板線標志為基準確定夏季吃水標志，而在干舷計算書中，通常使用“核定的夏季干舷 = 型深-夏季吃水+上甲板板厚”的公式進行計算，而忽略了這個高度的降低，造成理論上的夏季干舷位置與理論吃水位置有少量的偏差。

三、相關建議

六大船級社的處理方法雖然不完全統一，但都是合理合規的。具體處理辦法應以各船級社解釋為準。但筆者仍有如下建議。

1、保證船東利益的做法

當實際型深大于設計型深時，建議采用“A/B/C/D” 船級社的做法，既然誤差已經出現，應充分利用此部分增加的強度，在保證安全的基礎上盡量提高船舶的夏季吃水和載貨量。

當實際型深小于設計型深時，建議采用“E/F”船級社的做法，此時，雖然安全值比理論值稍差，但安全性和經濟性應該有一個平衡點，從科學的角度講，按照長期統計、研究的結果，此時的安全性已經是可以接受的，這樣的做法還是在保證安全性的前提下盡量保證船舶夏季吃水、載貨量不小于設計值。

這樣，在合理合規的前提下，保證船東利益最大化，同時也實現了充分利用現有資源達到節能增效的目的。在船舶經長期優化，減少結構重量變得日益困難的今天，通過這種簡單的辦法提高船舶載貨量，顯得更有價值。

2、規避《公約》4條要求

當采用“E/F”船級社的做法時，改變了在船舶設計階段時核定的干舷高度，為了規避《公約》第4條的要求，可以由設計單位按船舶實際建造尺寸，每單船重新送審，也可如“E/F”船級社那樣，由船級社直接發文確定新的核定高度，筆者認為，都可滿足《公約》的相應要求。

3、甲板線上邊緣位置

《公約》中規定的甲板線與實際上甲板的上邊緣并不在同一高度上。在干舷計算書中，設計單位應在干舷計算書中將此距離考慮在內。這樣，一般情況，在設計圖紙階段，即按照結構吃水確定夏季干舷時，可以將此距離在“核定的夏季干舷”值中減去，以避免在實際勘劃中，甲板線標志高度降低，而“核定的夏季干舷”值不變，造成夏季干舷位置的少量降低。

四、關于《公約》32條要求

《公約》32條，“甲板線位置修正”中規定，如量至甲板線上邊緣的實際高度大于或小于D，則兩者的差數應加與干舷或從干舷中減去。

按筆者的理解，如同對長度100m以下船舶、方形系數、計算型深對夏季最小干舷的修正一樣，此條款的意思是，當型深的誤差確定后，如誤差在允許范圍內，可以直接按這個誤差修正夏季最小干舷值，那么這樣可以有如下推論：一是對待船舶建造誤差，應保持夏季吃水不變，直接相應修改夏季干舷即可；二是船舶設計階段，無需因為建造誤差而考慮夏季干舷的余量。當型深實際建造誤差為負值時，可以對夏季最小干舷值進行修正，減去此誤差值，就是說，在誤差允許范圍內，實際的夏季干舷可以小于理論計算的夏季最小干舷值。

但在實際工作中此條款似乎并未對設計和建造工作產生影響。如何理解此條款還應以船級社解釋為準。

五、關于甲板線、計算型深相關問題

按《公約》，計算型深的定義是船中處型深加干舷甲板邊板的厚度，甲板線的定義是其上邊緣一般應經過干舷甲板上表面向外延伸與船殼外表面之交點（見圖1）。

圖1 型深、計算型深、甲板線位置示意

《公約》第32條，有“如量至甲板線上邊緣的實際高度大于或小于計算型深”這樣的描述，按此條要求，理論上的計算型深應是從船體基線量至甲板線上邊緣的距離，否則，這兩距離無法做比較。如何理解此定義還應以船級社解釋為準。

《公約》所規定的甲板線標志位置與實際上甲板的上邊緣不在同一高度，從《公約》的意義在于約束船舶的儲備浮力的觀點來看，無法理解其意義，也許是考慮對于制作樣板、現場定位更方便一些。

中國船級社檢驗的32.5萬噸級礦砂船1號船下水

近日，中國船級社（CCS）檢驗的32.5萬噸級礦砂船1號船在青島北船重工順利下水。該船總長340米，船寬62米，結構吃水21.4米，服務航速14.6節，同時增加了LNG Ready、一人駕駛、能效在線監控等最新技術的解決方案，該船在綠色、環保、節能和安全性能方面更加突出。此項目共計6艘船舶，預計2020年10月全部建造完工。