馬 民,金楊波,陳 汶
(滬東中華造船(集團(tuán))有限公司,上海 200129)
重吊船是指自身裝備重型起重設(shè)備的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船,該型船可在無起重設(shè)備的港口之間航行裝卸,避免受碼頭條件限制而影響營運(yùn)。
隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化、世界貿(mào)易迅速發(fā)展,海上大件運(yùn)輸?shù)男枨罅侩S之增加。近年來用于大件運(yùn)輸?shù)亩嘤猛局氐醮瑧?yīng)運(yùn)而生。
從事大件運(yùn)輸?shù)氖澜缢拇蠛竭\(yùn)公司之一的德國貝魯加(Beluga)集團(tuán)公司,已把重吊船和海工裝備作為它的發(fā)展方向。
2006年底,德國貝魯加航運(yùn)公司與滬東中華簽訂了10+4艘20000t多用途重吊船的建造合同。該系列船包括3種船型:1×120t+2×400t船型 ;1×180t+2×700t船型; 2×1000t船型(取消右舷吊車)。分別記為:P2-800,P2-1400和P3-2000。
該系列型船為目前世界新穎的功能強(qiáng)大的多用途重吊船,屬高技術(shù)、高難度船舶。其主要特點(diǎn)如下:
1)總布置方面,2個(gè)貨艙,單槳,機(jī)艙和上層建筑設(shè)于尾部、柴油機(jī)經(jīng)減速齒輪箱驅(qū)動(dòng),前部右側(cè)布置1臺(tái)120t或180t吊車,后部左側(cè)置1臺(tái)400t或700t吊車;第3種船型是2×1000t船型(取消右舷較小吊車)。
2)裝貨品種齊全,兼裝集裝箱、包裝危險(xiǎn)品、大件、普通散貨等;適應(yīng)航運(yùn)市場的多樣化需求。
3)該船起吊能力強(qiáng)大,可以連吊,其中,P2-1400和P3-2000系列經(jīng)補(bǔ)充安裝可裝卸平衡浮箱后,大大提升了船舶穩(wěn)性和淺吃水狀態(tài)下的起重能力。
4)前后布置2臺(tái)功率橫傾泵,補(bǔ)償起重過程中產(chǎn)生的不平衡力矩。不需要借助外力,即可滿足作業(yè)過程中苛刻的穩(wěn)性要求,確保船舶安全。
5)機(jī)艙布置2臺(tái)壓載水處理裝置,滿足最苛刻的港口壓載水處理指標(biāo)。全船油艙雙殼保護(hù),真正具備綠色環(huán)保的最新設(shè)計(jì)理念。
該船首制船懸掛德國旗,符合SBG規(guī)定,入德國勞氏船級(jí)社。 船級(jí)為:
GL · 100 A5 E 3 IW;
· MC AUT ; Multi Purpose Dry Cargo Ship Strengthened for Heavy Cargo;
· Solas 2002 II-2 part G, reg.19;
· Ice Class E3 (1A acc Finnish/Swedish reg.);
· Equipped for carriage of containers;
· EP (Environmental Passport)
該船滿足懸旗德國旗的相關(guān)要求、規(guī)定和在鋪龍骨前生效的所有的規(guī)范與規(guī)則,以及一些國家和區(qū)域的特殊要求,例如美國海岸警衛(wèi)隊(duì)的要求等。
總長(oaL ) 168.68m
垂線間長(ppL ) 155.79m
型寬(B) 25.20m
型深(H) 13.85m
設(shè)計(jì)吃水(dT) 8.10m
結(jié)構(gòu)吃水(sT) 9.50m
結(jié)構(gòu)吃水載重量 20000t
主機(jī)類型 MAN-B&W 7L58/64
最大功率(MCR)×轉(zhuǎn)速 9800kW×428r/min
服務(wù)航速 17kn
定員 27人
見圖1。
圖1 總布置圖
在研究和分析了國內(nèi)外優(yōu)秀船舶線型的基礎(chǔ)上,綜合考慮了多用途船線型的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),繪制了該船的線型,見圖2。
圖2 線型圖
將此線型委托HSVA船模試驗(yàn),結(jié)果見圖3。
不同吃水下的航速為:
1)螺旋槳收到功率8500kW下,設(shè)計(jì)吃水8.1m,服務(wù)航速可達(dá)sV=17.45kn;
2)最大吃水9.5m,航速可達(dá)sV=17.14kn;
3)壓載吃水7.0/7.5m,航速可達(dá)sV=17.75kn。
20000t多用途重吊船船體總長168.68m,只有2個(gè)貨艙,第一貨艙長度為23.68m,為了滿足運(yùn)輸超大物件的需要,第二貨艙長度達(dá)到了83.14m,總體艙室劃分為非對稱布置。
該船對船舶破艙穩(wěn)性提出了很高要求,在設(shè)計(jì)和建造的各個(gè)階段,經(jīng)與船級(jí)社密切合作,運(yùn)用概率論破艙穩(wěn)性的計(jì)算方法作大量評估和預(yù)測,校驗(yàn)破艙穩(wěn)性滿足分艙指數(shù)的規(guī)范要求,適時(shí)做出設(shè)計(jì)調(diào)整。如果為了保證安全,余量取得太大,則直接影響裝載靈活性,所以在整個(gè)設(shè)計(jì)和建造過程中對關(guān)鍵進(jìn)水位置適時(shí)校核。為了更大程度地增加裝載靈活性,甚至取消了貨艙中間位置貨艙通道。
圖3 船模試驗(yàn)結(jié)果
重量的不對稱分布是重吊船特點(diǎn),因而在下水方案、碼頭吊重試驗(yàn)、碼頭浮箱極限強(qiáng)度試驗(yàn)等都需要精心設(shè)計(jì)配載方案,兼顧穩(wěn)性、彎矩、剪力、扭矩、浮態(tài)、重心高度等諸多因素,配合橫傾系統(tǒng)的合理應(yīng)用,做到了風(fēng)險(xiǎn)可控,安全高效。
該船實(shí)現(xiàn)了燃油艙的整船完全雙殼保護(hù),完全符合MARPOL 12A[2]關(guān)于燃油艙保護(hù)的規(guī)則,見圖4。
圖4 燃油艙布置
圖5 平衡浮箱布置
該船前后左右兩側(cè)設(shè)置四個(gè)平衡浮箱懸臂梁插槽,見圖5。以配合重吊時(shí)安裝浮箱,因而合理設(shè)計(jì)懸臂梁長度,兼顧裝卸貨淺吃水港口的穩(wěn)性要求。懸臂梁平時(shí)舷側(cè)儲(chǔ)藏,使用高效。
該船舷側(cè)橫傾平衡水艙/壓載水艙的雙層布置,兼顧破艙穩(wěn)性的分艙要求和大件貨裝載狀態(tài)調(diào)節(jié)重心的要求。 二號(hào)貨艙前后各布置一個(gè)橫傾泵,橫傾艙通過閥的合理連接,壓載水快速調(diào)撥,使船舶起吊重物時(shí)迅速恢復(fù)平衡狀態(tài)。
該船為目前世界上起重能力最大的多用途貨船之一。盡管由船東提供設(shè)計(jì),但滬東中華在詳細(xì)設(shè)計(jì)和建造過程中所遇到的問題及處理問題的思路,給今后自行設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。
[1] Model Tests for a 20500dwt Heavy Lift Carrier[Z].
[2] MAPPOL, Annex, Reg.12A (as amended by MEPC.Res.141 (54))[S].