于全虎,戴雪良,張　平

(江蘇省船舶設計研究所有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

內(nèi)陸50噸級漁政執(zhí)法船艇標準化研究

于全虎,戴雪良,張平

(江蘇省船舶設計研究所有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

摘要：內(nèi)河運輸船舶標準化工作已開展了多年，船舶標準化已成為船舶技術發(fā)展的一個重要趨勢和導向。為改變我國內(nèi)陸地區(qū)小噸位漁政執(zhí)法船艇的建造缺乏標準的現(xiàn)象，通過對包括漁政執(zhí)法船在內(nèi)的內(nèi)河典型執(zhí)法船型的調(diào)研，采用船型簡統(tǒng)優(yōu)化等技術方法，對內(nèi)陸適應性最廣的50噸級標準漁政船型進行了先導性研究，提出了相關設計、建造標準化方面的一些思考，可為制定相關行業(yè)標準提供參考。

關鍵詞：內(nèi)河船；漁政船；標準化

0引言

我國內(nèi)陸水系眾多，水生生物資源豐富，種類繁多，近年來由于環(huán)境污染、過量捕撈等原因，漁業(yè)資源保有量呈下降趨勢，個別地方甚至有枯竭化的趨勢。加強漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測、漁業(yè)資源評估，保護好水生生物資源和生態(tài)環(huán)境，保持內(nèi)陸漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)利用，成為漁政管理部門的首要任務。目前我國漁業(yè)管理的薄弱環(huán)節(jié)之一就是裝備較為落后。

國內(nèi)漁政執(zhí)法船艇的配備主要由所在省、市、自治區(qū)按照自己的需求結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平就近設計、建造，船型雜，又缺乏指導性的建造標準，主要存在的問題有：

(1)船型、尺度規(guī)格很多，以50噸級漁政船為例，船長在20～28 m之間分布，型寬、型深等也變化不一。

(2)船舶設計性能存在較大差異，表現(xiàn)在船舶的穩(wěn)性、速度、續(xù)航力等主要指標有很大不同。

(3)船舶建造質(zhì)量、主要機電設備配備及性能也存在較大的差異。

內(nèi)河運輸船方面，2006年交通運輸部發(fā)布的《全國內(nèi)河船型標準化發(fā)展綱要》確定了到2010年和2020年我國內(nèi)河船舶實現(xiàn)標準化和系列化的發(fā)展目標。船舶標準化已成為船舶技術發(fā)展的一個重要趨勢和導向。

在前期廣泛調(diào)研的基礎上，通過深入研究典型船型，集中開發(fā)幾種適應面較廣的典型船型，就主要尺度、性能和機電配備等關鍵要素提出標準化、系列化的設計與建造要求，指導不同地區(qū)漁政船艇的建造裝備，有利于提升漁政船艇的綜合經(jīng)濟技術性能。

內(nèi)陸地區(qū)水系較適宜小噸位船艇航行?，F(xiàn)有漁政執(zhí)法船噸位基本上集中在(35～75)噸級,50噸級左右的漁政船能夠兼顧內(nèi)陸大部分地區(qū)漁業(yè)執(zhí)法的需求，適應性最廣。本文就其船型標準化進行一些探討研究，為制定相關行業(yè)標準提供參考。

1內(nèi)河主流執(zhí)法船艇基本情況

表1中列出了近年國內(nèi)建造的各型內(nèi)河50噸級執(zhí)法船基本情況，可以為50噸級漁政船的研究提供相應的基礎資料。

2內(nèi)陸漁政執(zhí)法船總體性能需求分析

通過對內(nèi)陸代表地域漁政執(zhí)法水域水文、基礎設施、執(zhí)法現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃等基本情況的調(diào)研， 內(nèi)陸小噸位漁政執(zhí)法船與表1所列其他行業(yè)執(zhí)法船艇的主要船型及參數(shù)、總體布置形式、建造材料等方面沒有太大差異，與部分行業(yè)船艇由于使用要求不同，航速存在一定差別，同時影響到主機功率的配備。

2.1船舶主尺度

總長：20～28 m；型寬：4.8～6.0 m；型深：1.7～2.2 m；吃水：0.95～1.2 m。需要特別指出的是，廣西漓江的常年通航水位在0.6 m以內(nèi)，所以該水域船舶的型深、吃水等參數(shù)與其他地區(qū)存在較大差異。

2.2航區(qū)范圍

在內(nèi)河A級和內(nèi)河C級之間。

2.3排水量變化范圍

在35～75 t范圍內(nèi)變化，大部分船的排水量在50 t左右。

2.4主機配備形式及功率變化范圍

絕大部分船型選擇雙主機形式，功率范圍一般在2×110～2×205 kW之間。

2.5乘員配置

一般在10～40人之間，個別的達到60人。

2.6續(xù)航力和自持力

續(xù)航力一般在450～1 200 km之間，自持力一般在3～8 d之間。

2.7上層建筑和門窗材質(zhì)

上層建筑采用鋼質(zhì)或鋁質(zhì)，門窗以鋁質(zhì)為主。

2.8冰區(qū)加強

北方地區(qū)需要考慮相應的冰區(qū)加強及防低溫、防凍影響。

表1　近年國內(nèi)建造的各型內(nèi)河

350噸級漁政船標準化要素分析

3.1總體性能要素分析

標準船型在漁政執(zhí)法船艇設計與建造中具有重要的指導作用，必須要體現(xiàn)技術指標先進、經(jīng)濟指標合理的原則。我國江河流域廣大，自然河流水文、氣象條件千差萬別，漁政執(zhí)法的方式方法也不盡相同。標準船型必須充分考慮不同地區(qū)的情況差異，盡可能地兼顧各方需求，才具備推廣價值。當?shù)胤降膫€性化需求與標準船型有較大差異性，確實無法統(tǒng)一時，應允許在標準化的框架下，求同存異，適度調(diào)整。

3.1.1主尺度選擇

考慮到總體布置、快速性、穩(wěn)性,船員工作生活方便、舒適性等方面對尺度的需求，并結(jié)合公務執(zhí)法船造型威嚴、簡潔等要求，經(jīng)過分析比較和優(yōu)化，確定了主要尺度。其主尺度為：總長25.0 m，型寬5.40 m，型深2.0 m，設計吃水1.0 m。

3.1.2總體布置

漁政執(zhí)法船在管轄漁區(qū)內(nèi)巡航，需要具備一定的續(xù)航能力和自持力，一定的生活、辦公和召開會議的場所。船上至少布置會議室、工作室、船員室和廚房間、衛(wèi)生間等處所，駕駛室有良好的觀察視線和室外的觀察平臺，通道要順暢?？傮w布置情況及船型外觀分別如圖1、圖2所示。

3.1.3船員和乘員

根據(jù)各地調(diào)研情況來看，臨時上船的執(zhí)法人員數(shù)量差異很大，在5～20人左右。如果按乘客超過12人以上的客船設計顯然是不必要的，但在穩(wěn)性校核時，按照內(nèi)河A級航區(qū)的要求補充校核旅客集中一舷對穩(wěn)性的指標要求是必要的。

3.1.4船舶性能

公務執(zhí)法船必須具備的基本性能主要包括快速性、良好的穩(wěn)性、富裕干舷、續(xù)航力和自持力。

(1)快速性。現(xiàn)有大部分漁船的正常航行速度一般不超過20 km/h，執(zhí)法船的速度應該快于漁船，速度不宜小于22.2 km/h。

(2)良好的穩(wěn)性。由于漁政船的執(zhí)法過程是全天候的，要具備足夠的巡航能力和良好的完整穩(wěn)性，因此應按內(nèi)河最高航區(qū)等級A級航區(qū)校核船舶穩(wěn)性指標并且盡可能提高抗風等級。

(3)富裕干舷。船舶具有較大干舷時，有利于船舶造型顯得高大威武，也利于艙室布置中對艙室高度的需求，在執(zhí)行公務時相對漁船的視野更好，便于執(zhí)法工作。

(4)續(xù)航力和自持力。從統(tǒng)計資料來看，各型執(zhí)法船的續(xù)航力指標在450～1 200 km之間。綜合調(diào)研情況來看，續(xù)航力指標定在600 ～800 km之間較為合理，相應自持力定在5～7 d。

圖1　50噸級漁政船總布置圖

圖2　50噸級漁政船設計效果圖

3.1.5結(jié)構(gòu)強度和結(jié)構(gòu)材料

考慮到漁政船在執(zhí)法過程中可能遇到相對比較頻繁的碰撞情況，船舶結(jié)構(gòu)在符合現(xiàn)行規(guī)范對船舶結(jié)構(gòu)安全的基礎上，對容易碰撞位置的結(jié)構(gòu)形式作適當加強。

在結(jié)構(gòu)安全的前提下，還要考慮到船舶快速性和穩(wěn)性。減小空船重量可直接減小排水量，對提高航速有直接的意義。同時，降低重心高度可以有效提高船舶的穩(wěn)性和抗風能力，因此上棚結(jié)構(gòu)宜采用鋁合金結(jié)構(gòu)材料，重量輕且耐腐蝕性強。

3.1.6舾裝設備

50噸級漁政標準船型大部分舾裝設備的配備都與常規(guī)船舶一樣，只要符合法規(guī)要求即可。在錨泊設備方式的選擇、救生設備、搜救設備上需要強化配置，包括配備一些專業(yè)設備。

3.2主要機電設備性能要素分析

3.2.1主推進系統(tǒng)

3.2.1.1主機選型方案

根據(jù)50噸級漁政船對主推進的要求，就國產(chǎn)主流機型作了調(diào)研和對比分析，在綜合考慮柴油機的經(jīng)濟性、實用性和可操作性的基礎上，篩選了其中幾種主流機型，并就其相對于本船型要求的主要性能進行對比研究，具體性能參數(shù)見表2。

表2　幾種適用主機性能參數(shù)對比表(舉例)

由于本船的船型定位為執(zhí)法巡邏工作艇，因而主推進系統(tǒng)要求體積小、重量輕，一次連續(xù)工作時間以及年平均工作時間都遠小于營運貨船，表2中3種機型都能滿足基本要求，且各自有其一定的優(yōu)點。

3.2.1.2軸系潤滑及密封

水潤滑艉軸軸承和密封裝置的優(yōu)點在于不會對水體產(chǎn)生油泄漏污染。我國內(nèi)河水域泥沙含量較高，考慮到泥砂對軸承的磨損影響以及價格偏高的問題，且現(xiàn)有油潤滑艉軸軸承和密封裝置產(chǎn)生的油泄漏量極少，因此50噸級漁政船不宜采用水潤滑型艉軸承及密封，仍然采用油潤滑型。艉軸管與前后軸轂均采用環(huán)氧樹脂定位工藝粘接，螺旋槳與螺旋槳軸通過鍵連接。其結(jié)構(gòu)簡單，工藝要求低，適于可能建造50噸級漁政船的中小船廠施工。

3.2.2發(fā)電與配電設備

目前國內(nèi)主流船用發(fā)電機組的主要優(yōu)點是價格低廉，操作、維修保養(yǎng)容易，維護費用低，對油品的適應性好，缺點是噪音高，油耗高。如選用進口帶隔音罩的發(fā)電機組，則噪音可以得到很好的控制，尤其是夜間停泊狀態(tài)下，其噪音低的優(yōu)點體現(xiàn)得更為突出；缺點是價格高，后期維護費用高，需高品質(zhì)潤滑油，配件貴，較大的修理工作需服務商完成。根據(jù)50噸級漁政船的用電需求，國產(chǎn)20 kW船用發(fā)電機組容量較為合適，作為本船主電源滿足正常航行所需電力負荷。另設1臺主機軸帶的直流發(fā)電機，作為本船輔助電源。

3.2.3有關油污水處理裝置的標準問題

《內(nèi)河船舶法定檢驗技術規(guī)則》(2011)要求內(nèi)河船舶機器處所油污水處理裝置必須符合IMO的 MEPC.107(49)決議，而《漁業(yè)船舶法定檢驗規(guī)則》(2002)無此項要求。本船對污染控制采用了相對較高要求，除了設置油污水處理裝置，同時還增設了容積滿足海事局法規(guī)要求的油污水箱，必要時可以將油污水儲存在船上。

4北方船型的特殊考慮

航行于我國北方寒冷地區(qū)(如黑龍江)的漁政船，必須在船體結(jié)構(gòu)、艙室的絕緣和保溫方面考慮冬季低溫的影響。

(1)船體結(jié)構(gòu)。參照規(guī)范對航行于冰區(qū)船舶的要求進行船艏加強，并將艏柱板加厚，在冰帶區(qū)內(nèi)的舷側(cè)部位適當增設縱骨；同時考慮到在河水結(jié)冰過程中對船體結(jié)構(gòu)的擠壓力，船體外板及舷側(cè)構(gòu)件也應適當增厚，增加抗擠壓能力。

(2)艙室的絕緣保溫措施。北方型船在艙室50 mm厚的礦物棉板隔熱基礎上采用了(50 mm+25 mm)礦物棉板加強隔熱。在廚房間、衛(wèi)生間部位的天花、圍壁處增設50 mm礦物棉板加強隔熱。

(3)除霜、除霧。為有效除霜、除霧，消融可能的玻璃結(jié)冰，在駕駛室的前窗玻璃采用電加熱型。

(4)油水儲備。在低溫環(huán)境下，保持同樣的續(xù)航力和自持能力需要消耗更多的油、水，適當增加船上相應的儲存容積。

(5)軸系強度按冰區(qū)加強的要求進行核算。

5綠色船舶概念

隨著社會環(huán)境保護意識的增強和相關規(guī)范的發(fā)布，綠色船舶概念將會逐步落實在船舶建造實踐中，在安全的前提下實現(xiàn)船舶的低消耗、低排放、低污染、舒適性的目標。

具體到漁政標準船型的研發(fā)上，主要包括船舶主輔機的選型和節(jié)能技術的使用，船舶防污染設施的采用(含油污水處理、生活污水處理、生活垃圾處理)、艙室內(nèi)部裝潢中綠色環(huán)保材料的使用等。

6結(jié)論

通過對包括漁政執(zhí)法船在內(nèi)的內(nèi)河典型執(zhí)法船型的調(diào)研，簡統(tǒng)優(yōu)化出50噸級漁政船設計、建造中涉及到的主要考慮要素有：

(1)船舶主尺度要素中總長約25m，型寬約5.4m，型深約2.0m左右較為適宜，吃水應注意一些特殊區(qū)域的超淺水深。

(2)船舶性能中主要是航速不宜小于12kn(22.2km/h)。

(3)主要機電設備應重點考慮國產(chǎn)成熟型號及廠商。

(4)艙室的絕緣保溫措施應重點考慮北方可能的極寒氣候。

(5)防污染系統(tǒng)及設備需滿足國內(nèi)內(nèi)河船舶防污染的一般性規(guī)定要求。

上述研究是為后續(xù)相關內(nèi)陸小型漁政船建造標準的制定開展的先導性研究，更多地是揭示了標準編制中的一些基礎研究思考。船舶標準化工作是一項長期的工作，不僅需要各種標準船型的不斷研發(fā)，還包括后續(xù)建造過程中的技術服務和質(zhì)量監(jiān)督、控制，是一項動態(tài)的任重道遠的工程。

參考文獻：

[1]中國船級社.鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2009.

[2]中國海事局.內(nèi)河船舶法定檢驗技術規(guī)則[M].北京：人民交通出版社，2011.

基金項目：農(nóng)業(yè)行業(yè)標準制定和修訂項目-內(nèi)陸50噸級漁政船建設標準

收稿日期：2014-05-17

作者簡介：于全虎(1974—)，男，高級工程師，從事船舶科研與設計工作；戴雪良(1963—)，男，研究員級高級工程師，從事船舶科研管理工作；張平(1966—)，男，研究員級高級工程師，從事船舶科研與設計工作。

中圖分類號：U662.1

文獻標志碼：A