超大型集裝箱船舶配載軟件CLC認證及使用建議

夏少生 龔瑞平

近年來，隨著集裝箱船舶大型化趨勢持續發展，集裝箱綁扎和系固要求越來越高，難度也越來越大。集裝箱綁扎和系固不當容易引發集裝箱墜海事故，不僅導致財產損失、航行風險和環境污染等問題，而且對船公司的日常運營和商業信譽造成不良影響。2018年5月和2020年5月，澳大利亞悉尼港附近海域先后發生2起集裝箱墜海事故。為了確保船舶航行符合《國際海上人命安全公約》的規定，澳大利亞海事安全局在對掛靠澳大利亞港口的集裝箱船舶實施港口國監督檢查的過程中，重點關注船載集裝箱是否按照經審批的集裝箱系固手冊要求完成綁扎和系固;然而，集裝箱系固手冊僅考慮船舶積載的典型靜態工況，如果嚴格按照手冊要求對集裝箱實施綁扎和系固，碼頭作業效率和船舶載箱能力將受到不利影響。本文針對集裝箱系固手冊在實際應用中的不足之處，提出將經過船級社認證的船舶配載軟件的集裝箱綁扎模塊（container lashing computer，CLC）作為校驗船載集裝箱綁扎負荷的工具和依據，并就超大型集裝箱船舶配載軟件的合理使用提出建議，以期增強船方與岸基操作及管理人員在集裝箱綁扎和系固方面的共識，確保超大型集裝箱船舶航行安全和作業高效。

1 船舶配載軟件CLC認證簡介

船舶配載軟件CLC認證是船級社基于《國際海上人命安全公約》的規定，針對船舶配載軟件CLC開展的測試認證服務。2012年以前，船級社尚未推出CLC認證，澳大利亞海事安全局等港口國監督檢查機構要求船載集裝箱必須嚴格按照集裝箱系固手冊要求完成綁扎和系固;但集裝箱系固手冊僅考慮船舶積載的典型靜態工況，實際操作中需要通過實施翻箱作業、減少船舶載貨量等手段，才能使各層集裝箱質量分布符合集裝箱系固手冊要求，從而導致集裝箱班輪運輸效率大幅下降。相比之下，CLC能夠根據船舶穩性、船速、風速、航區等條件的變化情況動態測算集裝箱船舶積載負荷，并且經船級社認證的CLC設定的船載集裝箱綁扎負荷與各影響因素之間的函數關系均滿足船級社規范要求。2020年8月，筆者所在團隊協同英國勞氏船級社、中國船級社、美國船級社等與澳大利亞海事安全局探討協商后，確定經CLC認證的船舶配載軟件可以作為校驗船載集裝箱綁扎負荷的工具和依據。今后，如果個別澳大利亞海事安全局官員繼續堅持依據集裝箱系固手冊來校核船舶實載狀況，船方可向其解釋CLC認證的效力。

2 船載集裝箱綁扎負荷與船級社規范

2.1 船載集裝箱綁扎負荷

受海上風浪影響，集裝箱船舶和船載集裝箱在各個方向上的受力和加速度不同，導致集裝箱綁扎負荷計算極其復雜。為了方便建模和測算，需要對船載集裝箱進行受力分析。

（1）平行于甲板的合力。當船舶發生縱搖運動時，平行于甲板的合力對集裝箱框架形成側壓力。

（2）垂直于甲板的合力。垂直拉桿會增加垂直于甲板的合力，并將力傳導至集裝箱。與內綁扎模式相比，外綁扎模式下集裝箱垂向受力相對較小。

（3）角柱所受合力。對角線拉桿會增加集裝箱角柱所受合力，通過減輕集裝箱質量能夠使角柱所受合力顯著減小。

（4）綁扎合力。在延板和鎖具支持的情況下，通過增加綁扎拉桿能夠提升綁扎合力。

2.2 船級社規范

船級社在測算船載集裝箱的綁扎負荷時，通常基于船舶鎖具強度、船舶航行海域海況等因素建立相應的數學模型。

（1）挪威船級社 挪威船級社規范（2016版）以北大西洋冬季最惡劣海況下的船舶橫搖角度為基數，結合不同航區的海況，通過建模仿真實驗，測算特定航線船舶加速度折減系數：船舶加速度折減系數最大值為1.0;航區海況越好，船舶加速度折減系數越小，船舶甲板載箱能力越強。此后，挪威船級社規范（2019版）又對船舶甲板最外列集裝箱承受的風壓參數作出修正。

（2）英國勞氏船級社 英國勞氏船級社提供Box- max系統建模服務，基于不同季節、不同航區的海況測算船舶加速度折減系數。Boxmax系統建模較為謹慎，例如：南中國海有臺風季節，而比斯開灣常年風浪較大;因此，對于經過上述海域的遠東至西北歐、地中海航線，Boxmax系統默認全程適用最惡劣海況。筆者及所在團隊對此提出：船隊可以在氣象導航的指引下避開臺風中心;即使船舶在長航線航行過程中需要短暫經過風浪區，船長也可以憑優良船藝減小船舶橫搖角度。英國勞氏船級社采納了上述意見，并在2019版規范中推出船舶操縱指導文件，旨在聯合氣象導航為船長提供惡劣海況下的船舶操縱指導服務，從而減小船舶橫搖角度，以便對船舶加速度折減系數進行修正。船舶操縱指導文件推出后，亞歐航線船舶加速度折減系數從1.00減小到0.87，船舶甲板箱單列垂向高度顯著升高，從而使超大型集裝箱船舶甲板載箱能力得到有效提升。

（3）中國船級社 中國船級社對船舶加速度折減系數、集裝箱角件強度、船用軟件等開展深入研究，并在推出2019版規范后，考慮向船公司提供國內沿海短航程（不超過3 d）船舶加速度折減系數開源服務，即船長可在船級社指導下根據天氣預報自行輸入船舶加速度折減系數，從而達到在海況良好的情況下多裝貨、少翻箱的目的，進而提高船舶載箱能力，降低船舶運營成本。

3 超大型集裝箱船舶配載軟件使用建議

信息技術為集裝箱船舶大型化發展提供保障。雖然船舶配載軟件在超大型集裝箱船舶配積載過程中發揮著越來越重要的作用，但確保軟件處于良好的工作狀態以及軟件輔助人工把關仍然是集裝箱船舶配積載的重要原則。為此，筆者就超大型集裝箱船舶配載軟件使用提出以下建議。

（1）獲取船舶配載軟件CLC認證。2012年以后投入運營的超大型集裝箱船舶普遍都獲得了CLC認證。據統計測算，在因綁扎不當而導致的集裝箱墜海事故中，集裝箱實際承受的綁扎負荷往往高達船級社允許負荷的1.8倍以上。

（2）確保船舶配載軟件處于良好的工作狀態。在日常使用過程中，船舶配載軟件可能會因其附屬文件被殺毒軟件刪除而出現異常，從而導致船舶配積載錯誤或不當。為了確保船舶配載軟件處于良好的工作狀態，可通過輸入集裝箱系固手冊中的典型工況來核查軟件是否正常。一旦發現軟件異常，應及時重裝軟件或聯系軟件供應商解決。

（3）正確設置軟件參數，分類處理軟件報警。除了正確設置船舶油水艙數據、常數等參數外，壓載水艙自由液面、集裝箱垂向高度、航區、季節等參數均為開源設置，需要在正確理解相應選項的前提下操作。對于軟件報警，首先區分是提醒性報警還是強制性報警，然后根據報警性質采取相應的處理措施。

（4）加強信息反饋和共享。加強船方與岸基操作及管理人員之間信息反饋和共享是確保超大型集裝箱船舶配載軟件正常使用的有效途徑，例如：相關軟件模型默認以船舶駕駛員身高1.8 m為條件來測算駕駛員視線，在駕駛員實際身高低于1.8 m的情況下，可能發生軟件測試駕駛員視線不受遮擋而實際上駕駛員無法看見操舵燈的情況。船方在使用船舶配載軟件時需要注意此類問題，并及時向船舶設計和建造單位反饋。

（編輯：張敏 收稿日期：2021-03-31）