考慮OCIMF(MEG4)要求的系泊設計

陳鞘，邢洪艷，郁紅波

(上海外高橋造船有限公司，上海 200137)

近些年在船上或者港口碼頭上發生了很多由于纜繩失效導致的操作人員傷亡的事故。2007—2014年間有記錄的事故達到127起，包括2人死亡，其他未報導的事故可能更多。因而，包括IMO在內的各行業組織都對此進行了廣泛討論。作為石油運輸行業比較權威的組織石油公司海事論壇(OCIMF)總結了各大石油公司對安全系泊的關注點及要求，并結合最新的系泊技術與實踐，發布了最新版本的系泊設備指南(MEG4)，指導油船，碼頭等相關設施的設計及運營。由于公司新造某原油輪是第一次建造的滿足MEG4要求的船舶，設計過程中也遇到了很多問題點，為此結合MEG4中對于船舶系泊方面的要求，就油船系泊設計中主要增加的纜繩選用，以人為中心的設計及系泊布置相關內容進行分析，并對公司新造原油輪的系泊系統進行重新布置。

1 纜繩及系泊附件的選用

由于跨行業的一些通用術語有可能有不同的含義，導致在使用時容易混淆。對于纜繩而言，原來MEG3中定義的最小破斷負荷(MBL)是制造商聲明的新的干燥纜繩的破斷負荷，然而工業上制造商也用MBL表示纜繩破斷力的測試和計算方式，這就導致了纜繩使用方和制造方間的混淆。并且很多使用者誤以為，纜繩可以完全安全地加負荷到最小破斷負荷值。事實上不是這樣，這忽略了一個安全余度的概念。為解決這些問題，在描述纜繩強度和設備方面，OCIMF對纜繩增加了新的定義。分別是船舶設計最小破斷負荷(ship design MBL)、纜繩設計破斷力(LDBF)工作負荷限制(WLL)。

3個參數的定義避免了纜繩選用和使用過程中的可能導致的誤解。同時，考慮到安全問題，MEG4對纜繩強度的要求也有所增加。此項目中，經過OCIMF系泊力計算，通過環境因子計算出來的WLL為377.5 kN，由于規格書要求使用的是鋼纜，計算得到船舶的MBL為686.4 kN，考慮到要滿足雪佛龍El Segundo港要求，選用75 t作為MBL設計值。根據MEG4要求，鋼纜的抗拉強度要求為1 770～2 160 N/mm2,最終選用直徑為34 mm的鋼纜。

MEG4中一個很大的變化體現在系泊屬具的選擇上。系泊附件與纜繩的彎曲比例D/d由12變為15,見圖1。

圖1 MEG4要求的系泊纜繩與系泊設備的直徑比

對于此項目，纜繩選了34 mm直徑，意味著系泊屬具的直徑需要達到510 mm。而目前系泊屬具的ISO標準里，導纜孔和滾輪沒有大于500 mm直徑的。處理方法是按目前已有型號增加接觸位置的直徑，做成非標準的部件。由于非標部件廠家都需要單獨送審并取證，成本上較標準的系泊屬具成本上一定程度增加。項目中導纜孔主要選用B400×250×525、B500×250×580，羊角滾輪選用了525 mm等非標型號。對于ISO系泊附件的標準，隨著滿足MEG4要求的船舶數量增加，呼吁ISO標準編制組織更新標準，增加相關規格，進而可以顯著降低企業成本。

2 將人的因素考慮到設計中

考慮到人員在操作過程中有失誤的可能，而且錯誤會導致嚴重的安全隱患，MEG4 增加了一個章節將人為因素考慮到系泊系統的設計和操作及維護中。在以人為中心的設計方面，通過了解用戶的需求，結合已有的規范和標準，進而最終設計安全且有效的系泊方案。MEG4推薦相比于過去的系泊設計，設計人員應從以下幾個方面考慮：絞車和相關設備的位置、絞車的操作、纜繩載荷監控、操作人員需求方面來考慮。

對于絞車的操作，如果操作人員在絞車旁就地操作，則無法看清舷外的纜繩情況。根據以往經驗來說，在舷邊布置遙控相對而言更容易兼顧到兩處的視線。然而在舷邊由于破斷區域不確定性更大，操作人的危險系數更高。在以前的船上曾經使用過遠程遙控，再加上鋼管保護架，也是較優的方案，見圖2。

圖2 舷邊遙控裝置的布置

對于一些新的設計理念，MEG4推薦增加遠程纜繩監控系統，新型的系泊系統用于替代傳統的絞車系泊，使用CCTV或者其他的技術方案減少危險區域的操作人員數量，在新船型開發時可以考慮加入，將成本考慮在內。

對于此項目, 為降低操作人員安全風險，并且由于纜繩破斷反彈區域有很大的不確定性，在設計時盡量擴大了危險區域的范圍，并做了明顯標識，盡可能做到以人為本，見圖3。

圖3 防滑區域設置

3 系泊布置及優化

3.1 艏部布置

對于艏部的系泊布置，由于艏部有效系泊的重要性，特別對于船舶在船對船貨物轉移時拋錨的狀態，MEG4推薦應盡可能保證足夠數量的帶纜樁和導纜孔可以使用。對于大型船舶，如有額外橫纜絞車，應左右舷兩側設置各3對，船艏至少兩對導纜孔和帶纜樁。對于此項目，根據規格書要求，艏部有1臺SPM絞車，可以布置2對導纜孔和帶纜樁；與錨機組合的絞車可以向艏部拉出橫纜，同時與以前的油輪系泊布置相比，為滿足MEG4要求，在錨機后面設置了3個羊角滾輪，可以從絞車后側引出纜繩，使絞車可以滿足左右兩舷出纜的要求。見圖4。

圖4 艏部系泊布置方案

首部羊角滾輪的布置可以最大程度的提高系泊纜繩的靈活性與協同性，纜繩也得到了充分使用。過去的系泊中，在沒有此位置羊角滾輪設置的情況下，通常纜繩會繞過船的艏部從而達到另一側系泊的目的，在MEG4中特別提出，不建議這樣使用。一方面會導致船舶外板油漆的破壞，另一方面可能加速纜繩的磨損。

3.2 船舯布置

對于船舯位置用于倒纜帶纜的導纜孔，MEG4推薦盡量使用長纜繩，并且導纜孔和帶纜樁盡可能靠近集管區的首尾，最理想的位置是2～5 m。同時倒纜絞車盡可能布置在靠艏部位置，用于增加倒纜長度。因此在此項目上，與以前船相比，用于STS的2個導纜孔分別放在離集管區托架首部3.0 m，尾部4.7 m的位置，滿足OCIMF的推薦要求，見圖5。

圖5 舯部倒纜系泊布置方案

船舯集管區位置由于距絞車較遠，同時可能纜繩路徑上有其他障礙，進行船對船帶纜操作會有一定困難。因此在左舷區域設置了2臺系泊絞盤，可以就地進行引繩的牽引，一方面人員操作比較方便，另一方面安全性得到了更好的保證。

3.3 艉部布置

MEG4中還推薦了在船對船的操作中用于防護墊使用時的導纜孔和帶纜樁的布置。由于在兩艘船在靠近或者分離的時候，如果兩船位置沒有對齊，可能導致外板相擦，為防止類似情況出現，會用到橡膠防護墊。MEG4推薦在平行中體艏艉部起始位置附近布置導纜孔，并且左右舷對稱布置，見圖6圓圈位置。在此項目上，艏部M2和艉部M3絞車對應位置的帶纜樁和導纜孔，可用于防護墊的固定，見圖6、7。

圖6 防護墊固定附件布置要求

圖6 防護墊固定附件布置方案

4 結論

根據MEG4要求，在系泊布置的設計中，纜繩的選用考慮到安全問題，直徑和抗拉強度等參數都有了更高的要求，系泊纜繩的走向更多的考慮了安全性和操作的便利性。今后的新船設計，由于甲板上系統會越來越多，在進行系泊設計時需充分平衡甲板上各個系統的布置，文中提供的方案可作為參考。

同時指南中更多的強調了以人為中心的設計，隨著科技的進步，更多針對系泊系統的監控設備也不斷研發，今后也建議更多的運用到實船中。考慮到船舶的建造成本，船東和船廠目前都大多持觀望態度。今后隨著這些設備的技術的提升，運用逐漸廣泛，成本會進一步降低，這些安全設備有望更多的運用到實船當中，提高船舶的智能化水平，從而真正實現以人為中心的設計。