庫區短途客船穩性裝載計算工況分析

方革成

(杭州市公路與港航管理服務中心,浙江 杭州 311700)

0 引言

近年來,隨著城市航道、庫區環境不斷變好,水上旅游觀光船舶成為載運游客的重要交通工具?？痛诮ㄔ臁⑦\營時,出于人命保障,船舶的穩性一直受到設計、航行人員的高度重視。當船舶在載客航行中發生傾斜時,良好的穩性能保證船舶恢復到平衡位置,從而保障船舶航行安全[1-2]。但是,因船舶穩性不足而引發的災難還是時有發生,如2015年長江上的“東方之星”號沉船事故和2021年貴州六盤水六枝特區客輪傾覆事故。面對沉重的人員傷亡事故,確認客船營運中的狀態是否安全就顯得尤為重要。在船舶建造完工后,船廠會在空船傾斜實驗數據的基礎上,依照規范要求,核算實船各種裝載工況下的穩性,以確保滿足船舶規范要求。

一般情況下,如果一艘船的穩性結果大大超出了該船運營需求,使得安全富裕度過大,則會給船舶航速、主尺度、造型、成本等方面帶來不利影響;反之,穩性結果太低,則無法滿足規范要求,船舶航行也無安全保障[3]。因此,除特殊船型外,審圖及現場驗船師要求客船穩性計算結果滿足規范規定的裝載情況下的穩性要求即可。

本文結合多年新安江庫區內客船檢驗經驗,針對庫區客船在運營過程中實際出港或進港裝載工況中的物品量與規范設定的計量標準嚴重不符,在核算船舶完工穩性結果時與設計、船廠存在爭議現象,提出修訂規范中關于穩性計算物品計量標準的建議。

1 客船裝載工況

本文以某艘300客雙體游覽船為例,研究客船裝載情況。該船主要參數如下:垂線間長43.11 m,型寬11.00 m,型深2.80 m,設計吃水1.85 m,空船排水量332.75 t,主機功率2×195 kW,額定乘客298人,船員20人,航區B級。

根據《內河船舶法定檢驗技術規則》(2019)[4](下文簡稱《內法規》)綜合計算了雙體客船的滿載出港、滿載到港、空載到港及乘客集中頂甲板的特殊裝載工況下的穩性(以上工況均計算了回航和乘客集舷)。對于船上燃料、清水及備品等消耗品的計量,按照《內法規》要求取出港為100%,到港為10%;生活污水等物品的計量,取出港為10%,到港為100%。核算結果滿足穩性要求。

2 穩性核算

在審核上述穩性計算報告時,通過分析報告中各裝載情況下艙柜液體計量的選取,發現該船穩性存在更惡劣情況。因該船有餐飲功能,在設計建造時,其淡水柜、生活污水柜、燃油柜等艙柜容量都較大,具體數據見表1。

表1 艙柜尺寸參數

對于封閉庫區來說,游覽船一般往返于周邊景點碼頭之間,航程較短,但進出港的頻次較高。在當前船舶防污染高要求下,庫區船舶加油、生活污水和污油等污染物排放都需在指定地點集中操作。當游覽船在一天中多航次進出港航行時,船上燃料、清水和備品等消耗品及生活污水等物品的實際值與《內法規》計量標準會差別很大。滿載進出港時,船上生活污水、燃料、清水等消耗品剩余常大于10%。

本文在現場調研收集了庫區大多客船航行習慣后發現:一般情況下,船舶生活污水達到65%以上,船長才會駕駛船舶去集中排污點排放;船用燃油在一次性裝滿后,能滿足船舶數月航行需求。因此,船舶在實際運營中,就常會出現船舶滿載出港時,生活污水已接近65%、燃油100%、淡水100%的裝載情況。因此,必須進一步考慮因航行人員工作誤差而出現的極限特殊狀態(各艙柜100%或10%且人員全部集中在頂甲板)下的船舶裝載情況。各裝載狀態下船上質量項目見表2。

表2 船舶各裝載質量項目 單位:t

這6種狀態下的穩性核算結果見表3。6種裝載狀態下的穩性結果雖然都是合格的,但在實際進出港及特殊載況下,船舶穩性數據相對變差,且在實際進出港及特殊載況1下的滿載排水量增加,此時船舶計算吃水也達到并超出設計滿載吃水數值,意味著船舶已經超載。當設計吃水小于實際裝載吃水時,表示該船設計時的結構強度、干舷等需要重新校核,船舶整體安全存在隱患。

表3 各裝載狀態下的穩性計算結果

通過分析表2與表3發現:該船艙柜總容積質量相對船舶滿載排水量所占比例較大,各艙柜物品、消耗品在取實際常態或極限狀態下時比《內法規》標準值大,造成船舶滿載吃水增加,滿載排水量變大,吃水增加。因此,認為該船原有滿載進出港穩性計算結果存在隱患,最終穩性結果及滿載吃水、排水量等數據應考慮上述裝載狀態。

對于上述隱患爭議,雖然《內法規》明確了一條穩性計算的補充條款:船舶如有某種裝載情況,其穩性較本章第3節規定的基本裝載情況更為惡劣時,則應加算此種情況的穩性。但在多方爭議討論中,有觀點認為上述表3所補充計算的工況只是改變物品或消耗品的取值,不是新的裝載情況,從而無需按照上述補充條款來必須計算,《內法規》對于物品或消耗品取值標準已經明確,原有計算結果應認可。

基于上述計算結果,考慮到客船穩性及船舶滿載吃水參數的重要性,在保障客船安全,杜絕超載行為前提下,以原有核定設計吃水、載客為基礎,要求該船在按照實際運營需求時,航行人員必須平衡調整該船燃油儲備及生活污水等艙柜液體存量,限制其減少一定燃油儲備及增大污水排放頻次。

3 結論

(1)通過該船的穩性計算對比,建議盡快對《內法規》中穩性計算物品計量標準進行修訂,調整船舶運營常態下物品計量的特殊取值,精確核準船舶性能參數,保障船舶安全。

(2)針對庫區短途客船,特別是船上各艙柜實際容量較大的餐飲船,應在《內法規》要求的基本裝載工況計算基礎上,將艙柜的計量取值調整為實際取值,必要時取極限狀態下的艙柜取值來核算船舶最終穩性。

(3)庫區短途客船在進行穩性裝載情況計算時,若僅根據《內法規》對物品或消耗品的計量來選取,其設計吃水應設置必要儲備余量,特別是對于滿載吃水、穩性十分緊湊的船舶,以確保船舶滿載下具有足夠的吃水、穩性及結構強度。