李方杰
(上海交通大學(xué) 船舶海洋與建筑工程學(xué)院 上海200030)
在現(xiàn)代船舶上,舷梯早已成為供船員和引航員最主要、安全可靠的登/離船設(shè)施。目前,國(guó)際海上人命安全公約(SOLAS)和巴拿馬運(yùn)河管理局等機(jī)構(gòu)都對(duì)船舶舷梯的型式、布置位置等提出了一些新的要求,為了使船舶能通過船級(jí)社及巴拿馬運(yùn)河當(dāng)局的認(rèn)可,船舶建造必須在船舶方案設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)各種要求和規(guī)定,確定好舷梯的位置、型式和尺寸,并考慮好舷梯與引水員軟梯之間的合理配合關(guān)系。
目前,國(guó)際上對(duì)船舶舷梯有明確要求的組織和機(jī)構(gòu)主要有SOLAS、巴拿馬運(yùn)河管理局和國(guó)際引航員協(xié)會(huì)(IMPA)等。所有的船舶都必須滿足SOLAS及IMPA中關(guān)于舷梯的規(guī)定,而需要通過巴拿馬運(yùn)河的船舶,也必須配備符合巴拿馬運(yùn)河要求的引航員軟梯和舷梯。而近年來,SOLAS和巴拿馬運(yùn)河管理局對(duì)舷梯的要求進(jìn)行了新的修改。下面分別介紹新的要求以及在設(shè)計(jì)中的應(yīng)對(duì)措施。
根據(jù)SOLAS第II-1章第3-9條款 (在決議MSC.256(84)中通過),凡是 2010年 1月 1日及以后建造(龍骨鋪設(shè)完畢)的船舶,必須在船上安裝經(jīng)認(rèn)可的登/離船設(shè)施,以備在港口或港口相關(guān)操作時(shí)使用。該登/離船設(shè)施必須根據(jù)MSC.1/Circ.1331通函的要求進(jìn)行建造、測(cè)試、安裝及維護(hù)。而安裝于2010年1月1日之前建造的船舶上的舷梯,如果在該日期以后更換的,也必須盡可能的符合上述通函的規(guī)定[1]。 MSC.1/Circ.1331 通函中規(guī)定,登/離船設(shè)施應(yīng)遠(yuǎn)離工作區(qū)域,以及貨物或其他物體懸掛吊裝時(shí)可能通過上方的區(qū)域。此外,該登/離船設(shè)施的目的和使用方式與引航員登/離船裝置是不同的。對(duì)于新造船,這可能會(huì)導(dǎo)致船舶每一側(cè)都要求分別安裝兩部舷梯,一部作為在港口處使用,并確保該舷梯放置在貨物或其他物體懸掛吊裝時(shí)不可能通過其上方的區(qū)域(如起居處所),另一部安裝于船舶平行中體部分用于引航員登/離船的位置[2]。
用作港口登/離船用途的舷梯,其長(zhǎng)度應(yīng)保證在最大的設(shè)計(jì)操作角度,最下端的平臺(tái)應(yīng)不高于水面600 mm(最輕載水線),而最大的設(shè)計(jì)操作角度則不應(yīng)大于 55°。
對(duì)于散貨船、集裝箱船和其他貨艙段有大艙口的船型來說,由于在裝卸貨物時(shí),船中的半船長(zhǎng)范圍內(nèi)基本都處于貨物吊裝的下方,因此這些船舶的中部舷梯就無法滿足SOLAS的登/離船要求,只有在尾部靠近上層建筑的兩舷布置舷梯,考慮到船體尾部線型通常都向內(nèi)收,舷梯布置一般都達(dá)不到船的最大型寬處,為了盡量減少線型內(nèi)收的影響,舷梯一般都采用朝向船首的布置方案。圖1、圖2是典型的散貨船和集裝箱船舷梯布置。
圖1 常見散貨船舷梯布置
圖2 常見集裝箱船舷梯布置
而對(duì)于油船,化學(xué)品船等貨艙區(qū)沒有大艙口的船型,除了中部集管區(qū)的油管吊范圍內(nèi)可能處于貨物吊裝的下方外,貨艙區(qū)的其他位置基本都可滿足登/離船的要求,因此,在舷梯的布置時(shí),只需考慮船中部半船長(zhǎng)范圍內(nèi)的舷梯避開油管吊范圍,即可省去在尾部另設(shè)一套舷梯的麻煩。圖3為滿足SOLAS第II-1章第3-9條款的油船舷梯典型布置。
圖3 油船及化學(xué)品船舷梯布置
根據(jù)MSC.1/Circ.1375通函對(duì)SOLAS第Ⅴ章第23條款(在決議MSC.308(88)中通過)的統(tǒng)一解釋,凡是在2012年7月1日及以后建造或簽訂建造合同的船舶,都必須安裝滿足相關(guān)要求的引航員登離船裝置[3]。SOLAS第Ⅴ章第23條款的修正主要是取消了機(jī)械式引航員梯絞車的使用,而對(duì)決議A.889(21)“引航員登離船裝置的建議”的修改草案,則對(duì)引航員軟梯以及組合使用的舷梯的型式有了一定的修改,主要修改如下:和引航員軟梯組合使用的舷梯,其長(zhǎng)度應(yīng)滿足其傾斜角度不大于45°,舷梯的寬度應(yīng)不小于600 mm;舷梯的下平臺(tái)在其使用時(shí)保持水平,并靠近船舷側(cè),下平臺(tái)距水面高度至少為5 m;和舷梯組合使用的引航員軟梯和舷梯下平臺(tái)的水平距離應(yīng)為0.1~0.2 m之間。
目前,中部引航員軟梯及舷梯的設(shè)計(jì)可能并不能滿足上述修改的內(nèi)容,船舶設(shè)計(jì)者在船舶布置時(shí),應(yīng)根據(jù)這些新的要求,重新計(jì)算舷梯的長(zhǎng)度以及舷梯和引航員軟梯組合的方案。
巴拿馬運(yùn)河管理局2004年1月公布的規(guī)則中,對(duì)引航員梯和舷梯有了新的要求,即二者必須同時(shí)提供,無論登乘甲板距離水面的高度是多少,且引航員梯和舷梯需布置在平行中體長(zhǎng)度及船中半船長(zhǎng)范圍內(nèi)[4]。這就意味著,如果船舶中部干舷距離輕載水線的高度小于9 m(考慮15°橫傾),按照SOLAS的規(guī)定,可以只配備一部引航員軟梯,而不必配備舷梯;但如果該船需要通過巴拿馬運(yùn)河,則仍然需要配備滿足巴拿馬運(yùn)河規(guī)則要求的舷梯。如果不配舷梯,船舶在通過運(yùn)河水域時(shí),巴拿馬運(yùn)河當(dāng)局可能會(huì)要求使用一艘拖輪來保持船舶不動(dòng),這被認(rèn)為是船方缺陷造成的,拖輪的費(fèi)用需由船方支付,并可能造成嚴(yán)重的延誤[5]。巴拿馬運(yùn)河的這一規(guī)則可能會(huì)造成某些中小型船舶,為了同時(shí)滿足SOLAS和巴拿馬的要求也必須配備四部舷梯,這會(huì)使已經(jīng)比較緊張的甲板面布置更加擁擠。
在新的規(guī)則下,船舶舷梯的布置主要有如下幾種情況:
(1)集裝箱船、散貨船等貨艙區(qū)處于貨物吊裝范圍下方的船舶,且:
(2)干舷甲板距水面高度小于9 m(最輕載吃水,考慮15°橫傾),且不通過巴拿馬運(yùn)河的中小型船舶。
這一類船舶可僅在尾部上建區(qū)域左右舷各設(shè)一部舷梯,引航員梯僅需配備軟梯即可。
(1)油船、化學(xué)品船等貨艙區(qū)露天甲板不堆放貨物,或不通過大型起重機(jī)吊裝貨物的船舶,可僅在中部設(shè)一部舷梯,而不必再在生活區(qū)域設(shè)舷梯,但該部舷梯需避開貨艙區(qū)的起重機(jī)吊裝區(qū)范圍,如油管起重機(jī)、燃油管吊等。
(2)上層建筑處于船舶中部的中機(jī)型船舶,或大型集裝箱船等采用雙島式上層建筑的船舶,由于生活區(qū)域基本處于船長(zhǎng)半長(zhǎng)區(qū)域且處于平行中體處,可在該區(qū)域設(shè)一部舷梯,該舷梯需同時(shí)滿足SOLAS和巴拿馬運(yùn)河的要求,如圖4所示。
圖4 雙島型集裝箱船舷梯布置
(1)上述僅需在尾部設(shè)舷梯的船舶,如需通過巴拿馬運(yùn)河,無論船舶大小,為滿足巴拿馬運(yùn)河規(guī)范,必須在船中再設(shè)一部舷梯。
(2)如不通過巴拿馬運(yùn)河,則需考慮船舶的大小,如果干舷甲板距水面高度大于9 m(最輕載吃水,考慮15°橫傾),為滿足SOLAS引航員登離船裝置的規(guī)定,也必須在船中再設(shè)一部舷梯。
由于SOLAS引航員登離船裝置規(guī)定,2012年7月1日起,對(duì)中部舷梯在和引航員軟梯配合使用時(shí)的角度不得大于45°,而巴拿馬的引航員舷梯最大角度目前仍為55°。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意區(qū)分,特別是當(dāng)船舶的干舷甲板距水面高度小于9 m時(shí)(最輕載吃水,考慮15°橫傾),由于引航員舷梯無需滿足SOLAS的要求,中部舷梯僅需滿足巴拿馬運(yùn)河的要求,即最大55°傾角,下平臺(tái)距水面約1 m高即可。
在某些大型船舶上,若按SOLAS要求需將舷梯布置在尾部生活區(qū),則由于船舶線型的原因,尾部舷梯處的甲板線型收得快、尾部較瘦削,此處舷邊距最大船寬有一定距離。如采用常規(guī)設(shè)計(jì)的舷梯,在船舶??看a頭后,舷梯下平臺(tái)離碼頭尚有幾米距離,人員無法登/離碼頭。為解決這種情況,需采用旋轉(zhuǎn)外展式舷梯,如下頁圖5所示。
該舷梯通過翻轉(zhuǎn)鋼索組合收藏實(shí)現(xiàn)大型舷梯的平穩(wěn)垂直翻轉(zhuǎn)收藏,即將舷梯翻轉(zhuǎn)吊架設(shè)計(jì)為軌道式,在軌道內(nèi)設(shè)有滑移裝置,當(dāng)翻轉(zhuǎn)吊架處于水平工作狀態(tài)時(shí),滑移裝置通過牽引實(shí)現(xiàn)平移外伸,從而帶動(dòng)舷梯圍繞舷梯上端上平臺(tái)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)外伸出舷外。該舷梯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是需要有滿足吊架長(zhǎng)度的高度位置,但無需占用太寬的甲板面,操作方便、安全可靠、自動(dòng)化程度高[6]。目前國(guó)內(nèi)的舷梯廠家中,已有姜堰船舶舾裝件有限公司設(shè)計(jì)制造出這種舷梯,并已在多艘大型船舶上使用,取得較好的效果。圖5即為該廠所制造的29.7萬噸散貨船尾部的遠(yuǎn)距離外展式翻轉(zhuǎn)舷梯。
如果船舶需通過巴拿馬運(yùn)河,尾部12~16 m通常布置一組巴拿馬導(dǎo)纜孔,而當(dāng)尾部需設(shè)置舷梯時(shí),應(yīng)盡量避免巴拿馬導(dǎo)纜孔的范圍,如無法避開,可將舷梯的梯架收藏位置高度提高,將導(dǎo)纜孔布置在舷梯下方,舷梯的高度和位置應(yīng)確保舷梯收藏和收放時(shí)不會(huì)碰到導(dǎo)纜孔,且舷梯的立柱和緊固裝置也不會(huì)影響到纜繩的走向。
圖5 遠(yuǎn)距離外展式翻轉(zhuǎn)舷梯
總之,在進(jìn)行新船的設(shè)計(jì)建造時(shí),船舶設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分關(guān)注新規(guī)則對(duì)登/離船設(shè)施要求的變化,結(jié)合不同的船型、選擇不同的布置要求,并在滿足相關(guān)要求的同時(shí),最大程度保證船舶的航行安全和船員的使用安全,同時(shí)有效控制建造成本,實(shí)現(xiàn)船舶的節(jié)能經(jīng)濟(jì)。
[1]國(guó)際海事組織.海上人命安全公約SOLAS第II-1章第 3-9 條款[S].2009.
[2]國(guó)際海事組織海上安全委員會(huì).MSC.1/Circ.1331通函[S].2009.
[3]國(guó)際海事組織海上安全委員會(huì).MSC.1/Circ.1375通函[S].2010.
[4]Panama Canal Authority.OP Notice To Shipping No.N1-2011[S].2011.
[5]金志良.引航員登離船裝置[J].船舶設(shè)計(jì)通訊,2004,109(6):38-42.
[6]楊社建.大型船舶舷梯結(jié)構(gòu)類型與應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn),2007,7(4):18-19.