關(guān)于支線集裝箱船貨艙裝載多種箱型的研究

連曉東 方永紅 陳莉 余瑩屏

摘? ? 要：常規(guī)集裝箱船的貨艙內(nèi)通常只裝載國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的20ft及40ft的集裝箱。集裝箱艙內(nèi)裝載較甲板面裝載更為可靠，同時(shí)艙內(nèi)的重箱裝載的限制較甲板面裝載更低，因此研究貨艙內(nèi)裝箱的多樣性具有著積極的意義。本文通過(guò)多種集裝箱船型的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合集裝箱船總體及綁扎系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)貨艙多種箱型裝載的可能性進(jìn)行研究及分析，為今后支線集裝箱船裝載多種箱型的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：集裝箱船;貨艙;裝載

中圖分類號(hào)：U674.14 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Cargo holds of conventional container vessels usually contain only 20 feet and 40 feet of containers of international standards.? The container loading in cargo holds are more reliable than that on decks， and the loading limit of heavy container in cargo holds is lower than that on decks. Therefore， it is of positive significance to study the diversity of container loading in cargo holds. Based on the design experience of various types of container vessels and the overall design of container ships and lashing system， this paper studies and analyzes the possibility of multi-type container loading in cargo holds.

Key words： Container vessel; Cargo hold; Loading; Design

1? ? ?前言

支線集裝箱船的特征，主要體現(xiàn)在三大方面：裝運(yùn)冷藏集裝箱的能力;危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)哪芰?各種規(guī)格集裝箱的裝載能力。裝載各種規(guī)格集裝箱的能力和靈活性，是衡量集裝箱船的經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的首要指標(biāo)。本文主要研究支線集裝箱船的貨艙裝載各種規(guī)格箱型的能力，以求在市場(chǎng)上更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

常規(guī)集裝箱船的貨艙內(nèi)通常只裝載國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的20 ft及40 ft的集裝箱。根據(jù)資料顯示，每天有500～600萬(wàn)個(gè)集裝箱同一時(shí)間在海上運(yùn)輸，其中約有2000個(gè)集裝箱因?yàn)椴划?dāng)綁扎而在海上丟失，對(duì)貨主及運(yùn)營(yíng)方造成經(jīng)濟(jì)損失。集裝箱船艙內(nèi)的裝載較甲板面裝載更為可靠，同時(shí)艙內(nèi)的重箱裝載的限制較甲板面裝載要求更低。因此，貨艙內(nèi)裝箱的多樣性、經(jīng)濟(jì)性一直是船東、船廠及設(shè)計(jì)公司追求的目標(biāo)。我司近年完成交付的產(chǎn)品中就出現(xiàn)要求貨艙裝載45 ft、30 ft標(biāo)準(zhǔn)集裝箱以及2 500 mm寬度集裝箱等非常規(guī)箱型的船型。本文介紹貨艙非常規(guī)箱型裝載設(shè)計(jì)，為今后支線集裝箱船多樣化的設(shè)計(jì)提供參考及借鑒作用。

2? ? ?貨艙內(nèi)常規(guī)集裝箱綁扎系統(tǒng)

2.1? ?集裝箱箱型及尺寸

集裝箱通常分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱（即ISO箱）、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱（即國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)箱，如歐標(biāo)寬箱）、公司標(biāo)準(zhǔn)集裝箱（如CPC箱是美國(guó)Bell lines公司標(biāo)準(zhǔn)箱型）。目前廣泛使用的集裝箱為20 ft及40 ft的集裝箱，高度為86”及96”。甲板面裝箱因不受艙壁、艙長(zhǎng)等因素限制，且甲板面集裝箱固定方式較為靈活，裝箱的靈活性大為增加，除20 ft及40 ft的集裝箱外，30? ft箱、45? ft箱及歐標(biāo)寬箱都為甲板面常見(jiàn)的箱型。

值得注意的是：許多公司的標(biāo)準(zhǔn)箱及地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)箱，雖然其箱寬與ISO標(biāo)準(zhǔn)箱不同，但可以與ISO箱共用箱腳，以便混裝;同時(shí)方便各個(gè)港口統(tǒng)一吊具的吊裝;但公司標(biāo)準(zhǔn)箱及地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)箱的外輪廓尺寸，與ISO標(biāo)準(zhǔn)箱存在一定的差異。

2.2? ?集裝箱堆放要求

根據(jù)規(guī)范要求，集裝箱無(wú)論在甲板或在艙內(nèi)堆放都需為縱向布置，如非縱向布置需經(jīng)船級(jí)社特別認(rèn)可。通常一個(gè)40箱位上可混裝兩個(gè)20集裝箱，兩箱間隙為76 mm，如圖1所示。

2.3? ?貨艙內(nèi)常規(guī)集裝箱綁扎系統(tǒng)

貨艙內(nèi)集裝箱固定最常用的方式為：40端部固定導(dǎo)架及固定堆錐 + 20間隙分箱塊模式。

艙內(nèi)設(shè)置40集裝箱固定導(dǎo)架：由角鋼或鋼板組合成的導(dǎo)架按箱寬度布置在橫向壁上，通過(guò)板將力傳遞至橫艙壁上;40箱底部設(shè)置固定堆錐、20箱間隙處設(shè)置分箱塊、縱壁上布置縱壁導(dǎo)向板;艙內(nèi)集裝箱堆采用自動(dòng)扭鎖，在碼頭將扭鎖裝入集裝箱箱腳，吊裝至貨艙后與艙內(nèi)下一層集裝箱自動(dòng)鎖死。此種艙內(nèi)集裝箱固定方式最為普遍，見(jiàn)圖2及圖3。

艙內(nèi)設(shè)置40集裝箱固定導(dǎo)架，通常最大可堆放8層集裝箱;兼顧20箱及40箱，能夠適應(yīng)貨艙同時(shí)混裝不同高度的20箱及40箱;每堆集裝箱可以獨(dú)立裝卸，因此裝卸箱的速度很快。這種集裝箱的固定及綁扎形式滿足OSHA規(guī)范要求。

3? ? ?貨艙內(nèi)非常規(guī)集裝箱綁扎系統(tǒng)

如上所述，貨艙內(nèi)常規(guī)集裝箱導(dǎo)架通常按照40集裝箱的寬度及長(zhǎng)度設(shè)置，但如果需要在艙內(nèi)可以同時(shí)裝載30、40、45集裝箱，則通常采用活動(dòng)導(dǎo)軌，如圖4所示。但這種整體橫艙壁形式的艙內(nèi)活動(dòng)導(dǎo)架，體積和重量大、安裝及拆卸耗費(fèi)時(shí)間多、占用空間大，影響船舶裝箱量及載重量。

通常貨艙內(nèi)集裝箱導(dǎo)架間距為按ISO標(biāo)準(zhǔn)2438mm箱寬制定，兩側(cè)增加各11 mm間隙余量。但非標(biāo)準(zhǔn)箱型的寬箱為2 500 mm或2 600 mm，為了滿足要求，則導(dǎo)架的與分箱塊的設(shè)計(jì)需兼顧兩種箱寬。

3.1? ?軸接式艙內(nèi)導(dǎo)軌架

將固定導(dǎo)架采用片體連接、背后軸撐及耳板采用螺栓固定，其優(yōu)點(diǎn)是占用空間小、重量較輕。軸接式艙內(nèi)活動(dòng)導(dǎo)架利用軸撐活動(dòng)導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌既可以服務(wù)于40及20箱，又可以拆除軸撐后將導(dǎo)軌采用耳板及螺栓安裝于橫向艙壁上，使導(dǎo)軌可以服務(wù)于45箱，如圖5所示。

3.2? ?艙內(nèi)加長(zhǎng)式固定導(dǎo)軌架

將導(dǎo)架板加長(zhǎng)，其優(yōu)點(diǎn)是安裝45或40箱時(shí)都不需要拆裝移動(dòng)導(dǎo)架，節(jié)省運(yùn)貨周期、不占存儲(chǔ)空間;缺點(diǎn)是較可拆式及軸接式導(dǎo)架重量較重，減少了船舶載重量，見(jiàn)圖6所示。

3.3? ?艙內(nèi)寬箱裝載方案

選取Bell Lines 2 500 mm寬度集裝箱做方案介紹：Bell lines 2 500 mm寬集裝箱寬度在箱柱及箱腳處收小，即整體箱寬為2 500 mm， 但箱腳柱體處寬度為2438 mm，因此導(dǎo)架可以按2 438 mm寬度設(shè)計(jì)，但分箱塊設(shè)計(jì)需要靈活，可同時(shí)滿足2 438 mm箱及2 500 mm箱的裝載需求。艙內(nèi)2 500 mm寬箱及2 438 mm寬箱的裝載狀態(tài)，箱與導(dǎo)架以及分箱塊設(shè)計(jì)如圖7所示。由于2 500寬箱箱腳處仍為2 438 mm寬，導(dǎo)架和堆錐設(shè)計(jì)按原ISO箱腳落腳狀況設(shè)計(jì);分箱塊的設(shè)計(jì)需兼顧20、40、2 500 mm寬箱，因此采用可拆卸式分箱塊，增加分箱塊適配件，分箱塊加適配件的寬度適用于ISO標(biāo)箱，將分箱塊適配件取下，則分箱塊寬度適用于2500 mm寬箱。

4? ? ?結(jié)束語(yǔ)

集裝箱船自1956年問(wèn)世以來(lái)，為世界的物流和貿(mào)易帶來(lái)了極大的便捷。隨著集裝箱箱型及貨運(yùn)要求的不斷變化，集裝箱船的設(shè)計(jì)也更加多元化。黃埔文沖船廠作為支線集裝箱船的國(guó)際知名企業(yè)，接觸到各種航線及船東對(duì)支線箱船的設(shè)計(jì)要求，以上為支線集裝箱船設(shè)計(jì)過(guò)程中碰到的貨艙多種箱型裝載的案例。在集裝箱船設(shè)計(jì)初期，我們結(jié)合總圖分析各類箱形的尺寸及箱形的堆放綁扎要求，連同綁扎設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)出符合船東需求的裝箱方案，同時(shí)滿足CSS CODE規(guī)范及澳碼公約的要求。希望本文可以給各同行的設(shè)計(jì)起到參考和啟發(fā)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]? 陳小劍主編.? 船舶貨物布置與系固 [M].? 上海： 上海交通大學(xué)出版社，2011.