大型起重鋪管船安全返港設計及應用分析

王愛華

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200135）

本文探討的是一艘DP3起重鋪管船（以下稱“本船”），配有一套S-Lay 鋪管線，在艉部船腫線位置安裝有一臺5000T 重型起重機，同時，還允許J-Lay 鋪管系統通過右舷的月池鋪設管道。本船總長215.08m，配員399 人，根據SPS 規則要求應具備安全返港的能力。

1 安全返港的相關概念

1.1 定義

根據SOLAS 公約的定義，安全返港是指船舶在發生單個水密艙室進水或未超出事故界限的火災事故后，能夠依靠自身的動力系統安全返回港口。這里所說的事故界限如下。

（1）火災事故界限按是否設有固定滅火系統劃分，若設有固定滅火系統保護的區域，事故受損范圍是火源處所直至最近的“A”級邊界；若未設有固定滅火系統保護的區域，是否受損范圍則是火源處所和相鄰處所直至最近的“A”級邊界。

（2）進水事故界限，是指任何一個水密艙室進水。

1.2 安全返港相關的重要系統

根據SOLAS 公約中的規定在發生火災或進水事故但未超過事故界限時，為實現船舶安全返港，相關的重要系統應能保持運行。重要系統具體見圖1。

圖1

1.3 安全區域的布置

設置安全區域是為了保障船上人員的基本健康得以維持，安全區須向所有在船人員提供衛生、飲水、飲食、醫療、風雨遮蔽、防暑防寒、照明以及通風這些基本服務。安全區域一般是內部處所，定義為安全區域的處所應設有通往救生設備的通道，并要考慮某一主豎區可能無法從內部穿行。

2 對安全返港相關系統的分析

2.1 推進及控制系統

本船為DP(AAA)設計，要求船舶在任一艙室因火災或進水損失時都能夠保持位置。推進系統是DP 系統的一部分，同時1 號和2 號推進器是作為安全返港時使用的主推進器，在事故界限范圍內，至少有一個主推進器能夠保持工作狀態。兩套主推系統所在艙室由A60 級艙壁分隔。左右機艙、左中右配電板室和集控室安裝有固定滅火系統。

在安全返港時，操作流程分析如下。（1）當其中一臺主推進器或相關控制系統受到進水或火災事故時，操作人員可以在前駕駛室對另一臺主推進系統進行控制。（2）當前駕駛室受到火災事故時，操作人員可以在后駕駛室對兩臺主推進器和相關控制系統進行控制。

2.2 操舵系統和操舵控制系統

本船采用冗余的操舵系統，在火災或進水事故界限范圍內，至少有一個操舵系統和操舵控制系統可用。

在安全返港時，操作流程分析如下：（1）當其中一臺操舵系統或操舵控制系統受到進水或火災事故時，操作人員可以在前駕駛室對另一臺操舵系統進行控制。（2）當前駕駛室受到火災事故時，操作人員可以在后駕駛室對兩臺推操舵系統和操舵控制系統進行控制。

2.3 導航系統

（1）羅經。本船設有兩套磁羅經，分別位于不同的主豎區。一套安裝在頂甲板上，復示器位于前駕駛室；另一套便攜式磁羅經，安裝在后駕駛室。另外，還設有四臺電羅經，其中4#安裝在前駕駛室，其他三套分別安裝在集控室和左/右配電板室，其中3#電羅經配有復示器位于后駕駛室。這樣的布置可以確保在事故界限范圍內羅經可用。

（2）雷達。本船設有兩臺X 波段雷達和一臺S 波段雷達，其中兩臺X 波段雷達分別安裝在前后駕駛室，另外一臺S 波段雷達安裝在前駕駛室。每臺雷達系統的供電和信號輸入輸出都在各自獨立的主豎區內。當發生事故界限范圍內的火災時能夠保證雷達可用。

（3）DGPS。本船設有兩臺DGPS，分別安裝在前、后駕駛室。每臺DGPS 的供電和信號輸入輸出都在各自獨立的主豎區內。當發生事故界限范圍內的火災時，能夠保證DGPS 可用。

（4）電子海圖。本船設有兩臺電子海圖，分別安裝在前、后駕駛室。每臺電子海圖的供電和信號輸入輸出都在各自獨立的主豎區內。因此，在事故界限范圍內，能夠保證電子海圖可用。

（5）霧笛。本船在頂甲板上裝有一臺帶手動拉索的霧笛，并在前、后駕駛室各設一塊霧笛控制面板。兩塊霧笛控制面板的供電和信號輸入輸出都在各自獨立的主豎區內。霧笛喇叭壓縮空氣分別來自兩個不同防火分隔的壓縮空氣系統。當任何事故界限內的傷亡發生時，霧笛系統將仍能保持運行。

（6）航行燈。本船航行燈系統設有兩塊航行燈控制板，分別安裝在前、后駕駛室。兩塊航行燈控制板的供電和信號輸入輸出都在各自獨立的主豎區內。當任何事故界限內的傷亡發生時，航行燈系統將仍能保持運行。

2.4 燃油注入、輸送及日用系統

本船燃油注入和輸送系統分別獨立設置在左右管弄內，分別為布置在左/右機艙的發動機提供燃油。左右管弄都受到固定CO2滅火系統保護并在左右機艙的吸口位置裝有快速關斷閥。如果任一管弄位置發生火災，快速關斷閥門將被快速關閉，受影響的支管可以被快速隔離，以保證系統其余部分仍能繼續工作。

每個燃料儲存艙存儲的可用燃料足以滿足安全返港的需要。燃料油儲罐艙內設置有約8%的低位報警，報警給到VMS 系統，如果燃料容量小于300m3時，VMS 將發出報警，以確保始終有足夠的燃料容量。

本船燃油日用系統滿足DP(AAA)設計要求，每個機艙設置有獨立的燃油分油機，其容量滿足各服務機艙的燃油使用需求，在任一機艙或分油機室發生火災或進水事故，燃料油日用系統能夠保證至少一個機艙可用。

2.5 內部通訊系統

（1）廣播及通用報警系統。本船廣播及通用報警系統由互為備用的兩組機柜組成，分別布置在兩個不同的主豎區內，如果一個主豎區發生火災事故，另一個主豎區內的廣播及通用報警系統仍能維持可用。揚聲器以回路的形式交錯布置，任何回路出現故障都不會影響其他回路。

（2）電話系統。本船電話系統包括50 套便攜式UHF，2 套UHF 中繼系統和一套聲力電話系統?？梢源_保在任何情況下進行內部通訊，便于前后駕駛室、機艙、安全中心和消防控制站之間能夠有效通信。

2.6 對外通信系統

本船設有兩套GMDSS 和兩套便攜式VHF，分別布置位于前、后駕駛室。當GMDSS 主設備丟失時，船舶可通過便攜式VHF 進行對外通信，實現船舶的安全返港、有序撤離和棄船。

2.7 主消防系統

主消防系統是船舶最基本的安全系統，安全返港對該系統有較為嚴格的布置要求。本船主消防系統包括三組自吸式艙底水/消防泵。分別位于艏部左右泵艙和艉部左右泵艙，艏艉泵艙均由固定式二氧化碳系統保護。三組艙底/消防泵的供電來自不同的三套配電板，三套配電板位于不同的三個A60 分隔的房間內，且被固定式二氧化碳系統保護。因此，在每個事故界限內的火災情況下，至少能保證兩臺消防泵保持運行。連接三組艙底水/消防泵的消防總管位于主電纜通道內，這些空間被認為火災風險，可以忽略不計。

根據SOLAS 公約的要求，總管上設置有隔離閥，以確保其他主豎區不受火災傷亡影響。

2.8 固定式滅火系統

（1）固定式CO2滅火系統。根據法規II-2/10.4.1和10.7.1 的定義，本船固定式滅火系統采用固定式CO2滅火系統，用于保護多個空間。二氧化碳設計儲存量足夠保護兩個最大的空間。CO2儲存室位于干舷甲板，下方及周圍的相鄰空間均用A 級隔斷分隔，并采用固定式滅火系統保護。若發生事故界限范圍內的火災時，不會因相鄰空間發生火災而導致庫房損失。所有從CO2儲存室到被保護空間的分配管道，都將通過焊接或機械接頭連接，確保任何被保護區域內的火災損失不會影響其他被保護區域。

（2）固定式住艙噴淋系統。本船在上建住艙區域設置了兩套獨立的住艙噴淋系統，用于保護上建住艙區域以及干舷甲板、主甲板上各種空間。兩套住艙噴淋系統按左右舷劃分保護區域，噴淋泵所在處所由CO2系統保護。

（3）機艙水霧滅火系統。本船還在左右機艙設置了水霧滅火系統，用作保護機艙區域。根據安全返港要求，該系統設置了兩套壓力水霧泵站單元，布置在左右泵艙，所在區域都有A60 分隔。

根據以上系統的設置，可以確保任意主豎區事故界限范圍內的火災不會影響其他主豎區滅火系統的使用。

2.9 煙、火探測系統

本船火警探測系統由兩個可尋址的主單元組成，二者互為備用。煙、火探測器和手報以回路的形式連接到兩個主單元。因此，在回路中間發生的任何故障都不會使整個系統實效。兩個主單元分別位于安全中心和集控室，二者處于不同的主豎區。如果一個主單元受損實效，另一個主單元可以保持繼續運行。各主單元的電源分別來自AC230V 主配電板和AC230V 應急配電板，可自動切換，并且每個主單元都有內置電池，可在失電情況下至少保持使用30 分鐘。

火警信號可以在安全中心、前后駕駛室和集控室的控制面板和復示器上顯示，并能輸出信號至廣播通用報警系統、機艙聲光報警系統、自動化系統、電梯系統、直升機甲板照明系統、機艙噴水滅火系統和應急切斷系統。

2.10 艙底水和壓載系統

（1）艙底水系統。本船艙底水系統包括三臺自吸式艙底水消防泵,分別位于艏部左右泵艙和艉部左右泵艙，所處區域都能受到固定的二氧化碳系統的保護。艙底水總管主要位于左右管弄內，所有污水井通過支線管路與總管路相連，總管和支管以及污水井都用遙控蝶閥和止回閥進行隔離。三臺泵組分別從不同主豎區的配電板取電，且3#泵組來自應急配電板。這樣,在發生任意事故界限范圍內的事故時,至少可以保證一臺艙底水泵運行。

（2）壓載系統。本船壓載水系統包括四臺壓載水泵，分別位于艏部左右泵艙和艉部左右泵艙，所處區域都能受到固定的二氧化碳系統的保護。所有布置壓載泵的空間都由固定的CO2系統保護。

壓載水主管設計為帶多個隔離閥的環形管路，當任一壓載管路因事故損壞后，可通過關閉隔離閥將事故區域隔離，保證事故界限以外區域壓載水系統仍然有效。

2.11 動力操作水密門和半水密門

本船水密門系統是由遠程遙控、就地控制和應急控制站三部分控制組成。兩套遠程控制板安裝在前、后駕駛室，可以遠程操控水密門關閉，應急操作控制站布置在4 個不同的處所，可以保證事故界限范圍內的事故發生時，水密門系統仍能操控運行。

2.12 支持安全區域的其他系統

本船劃分了兩個安全區域，安全區域的衛生、飲水、飲食、醫療、風雨遮蔽、防暑防寒、照明以及通風等基本生活服務都做了規劃，能夠確保安全返港期間的基本生活服務。

2.13 進水探測系統

本船進水探測系統由兩套信號采集箱，二者互為備用。每個進水探測艙室裝有兩個液位傳感器，分別連接到兩套信號采集箱。信號采集箱分別位于不同主豎區的兩個處所，如果一個受損，另一個信號采集箱仍能繼續運行。

進水探測能夠在安全中心、后駕駛室和集控室顯示報警信息。系統供電分別來自AC230V 主配電板和AC230V 應急配電板，能夠自動切換。這樣,在發生任意事故界限范圍內的事故時,至少可以保證一套進水探測系統運行。

2.14 其他對破損控制的重要系統

通過與掛旗國溝通，本船沒有額外的破損控制方面的要求。

3 結語

根據上述對安全返港能力的評估，我們可以得出結論，本船具有高度的冗余度，在任何不超過事故界限的火災和任何單艙進水的情況下，都可以完全滿足安全返港要求。