(中國船級社 泰州辦事處,江蘇 泰州 225330)
2015年11月,隨著中國海運集團訂造的21 000 TEU集裝箱船在上海江南長興重工有限公司開工點火,世界最大集裝箱船記錄被再次刷新。國際航運干線集裝箱船大型化已成目前集裝箱運輸的主流趨勢[1]。然而隨著船舶主尺度不斷增大,甲板堆箱層數不斷增高,甲板堆箱數量占總箱數的比例不斷增大(已超過到50%),集裝箱墜海事故也隨之上升。世界航運理事會(WSC)2014年6月的報告稱,2011—2013年,不包括災難性事件平均每年有733個集裝箱丟失。如果包括災難性事件損失的話,這一階段平均每年損失2 680多個集裝箱,給航運公司帶來了一定的經濟損失和名譽傷害。
集裝箱倒塌墜海事故的主要因素是碼頭工人或船員綁扎作業(yè)不到位、甲板上集裝箱堆垛重量分布不合理和綁扎系統設計缺陷等。另外還與箱內貨物固定不好、發(fā)貨人為追求經濟利益少報集裝箱重量、船長在惡劣海況下的操作不合理等因素有關[2]。
另外,據海事調查報告顯示:40%的碼頭安全事故發(fā)生在船上,每名碼頭工人每年至少被送到碼頭醫(yī)務站接受治療1次以上。這些事故多發(fā)生在集裝箱船上,多與集裝箱裝卸與綁扎有關。主要是由于設計環(huán)節(jié)為了追求堆箱量最大化,壓窄了堆裝及綁扎集裝箱的操作空間,沒有充分考慮船員綁扎操作時的安全性造成的[3]。
為給船員和碼頭工人提供安全的綁扎作業(yè)條件,指導船上集裝箱的安全布置、積載和系固,減少墜海風險,IMO海上安全委員會于2014年12月15日通過了CSS CODE最新的修正案—MSC.1/Circ.1352/Rev.1。作為綁扎系統重要組成部分的綁扎橋對集裝箱的安全系固至關重要。現以上海某船廠建造的9 400 TEU集裝箱船綁扎橋為例,針對MSC.1/Circ.1352/Rev.1最新技術要求和現場檢驗關注事項進行歸納總結。
9 400 TEU集裝箱船甲板堆箱共9層,甲板上設計載箱量為5 268 TEU。甲板上的集裝箱主要依靠綁扎橋來進行綁扎系固。綁扎橋是設置于貨艙艙口兩端的甲板建筑物。常見的綁扎橋結構形式主要有剪力墻式和A形斜撐式[4]。9 400 TEU集裝箱船為剪力墻式,如圖1所示。
主要由立柱、剪力墻、平臺和箱柱組成。立柱設置在每個集裝箱橫向間隙處,直接焊接在艙口圍面板和箱柱上。剪力墻設置在船舯部和舷側立柱之間。綁扎橋由3層平臺構成,最高一層平臺設有綁扎眼環(huán)、綁扎桿和花籃螺絲等綁扎件。箱柱設置在上甲板舷側,用來連接固定綁扎橋,并提供進入綁扎橋平臺的梯道。
綁扎橋的作用是使集裝箱可以從更高的位置進行綁扎固定,不僅能縮短綁扎桿的長度,方便船員和碼頭工人作業(yè),而且能有效地提升甲板上集裝箱堆垛的安全性[5]。
1)2015年1月1日以前安放龍骨或處于類似建造階段的集裝箱船,通函附則14 中:4.4(培訓及熟悉)、7.1(一般說明)、7.3(維護)以及8(特殊集裝箱安全設計)適用。6(設計)的部分要求適用。
2)2015年1月1日以后安放龍骨或處于類似建造階段的集裝箱船,通函附則14 全文適用。
通函共9個部分,涵蓋了人員培訓、操作和維護程序、安全通道和系固位置設計、特殊集裝箱安全設計等內容。以下重點針對第6部分與綁扎橋相關的技術要點進行介紹。
2.2.1 安全通道
1)最小尺寸要求:高2 000 mm、寬600 mm。
2)所有用于通行的甲板表面和所有通道及樓梯都應為防滑表面。
3)通道上的可能引起摔倒的所有突起物,例如,索耳、加強筋和肘板等,應該以反襯的顏色進行標記。
2.2.2 系固位置設計(平臺、綁扎橋以及其他系固位置)
1)盡可能減少使用3倍集裝箱高度的綁扎桿,并且應盡可能靠近系固設備的堆放位置。
2)應在升高的綁扎橋或平臺的邊緣安裝趾板(或踢腳板),最小高度為100 mm。
3)具體技術細節(jié)見圖2、表1。
2.2.3 護欄設計
1)無護欄的水平間隙應不超過300 mm。
2)頂部護欄至少應為1 m 高,并且中間有2根橫向護欄。最低的橫向護欄下面的開口應不超過230 mm,其他橫向護欄之間的距離應不超過380 mm。
表1 系固位置詳細技術要求
注:B-眼板中心線間距離;C1-測量到護欄內側;C2,C3-眼板中心線到集裝箱端壁距離;F,K-測量到護欄內側;GL-集裝箱端壁到護欄內側;GT-測量到護欄內側;I-測量到護欄內側;J-測量到護欄內側。
3)護欄以及扶手應使用與背景反襯的顏色進行標記。
2.2.4 梯子及人孔要求
1)如果固定梯子通過平臺的開口可通向系固區(qū)域,開口應該提供帶有背鎖的固定格柵(可 以在進入后關閉)或者護欄,并應提供拉手來保證安全通過。
2)如果固定梯子可從平臺外部通向系固區(qū)域,梯子的梯架在平臺的上部應打開以保證700~750 mm的開口。
3)踏步深度應至少有150 mm。
2.2.5 綁扎系統設計
含扭鎖、綁扎桿、花籃螺絲和儲物箱設計等。
Circ.1352/Rev.1雖是非強制性要求,但英國、德國、塞浦路斯和馬耳他等船旗國目前已要求執(zhí)行。另外DNV-GL船級社也要求執(zhí)行并授予“SafeLash”船級符號。船東為避免在以上國家PSC檢查時遇到麻煩和以后租售或換旗時方便,要求9 400 TEU及后續(xù)建造的其他超大型集裝箱船滿足該通函要求,并向CCS船級社申請簽發(fā)符合聲明[6]。
9 400 TEU集裝箱船綁扎橋結構共有3層,第1層平臺需手動操作底鎖,中間第2層平臺由于采用自動扭鎖無需進行操作,第3層平臺需要進行綁扎桿和花籃螺絲的操作。第3層平臺屬于系固位置,沒有爭議。那么對于第1層和第2層平臺是否屬于系固位置并滿足相關的技術要求,目前各個船級社之間理解不太一致。DNV-GL船級社認為第1層平臺屬于系固位置,中間第2層平臺不屬于。CCS船級社認為下面2層平臺都屬于系固位置。也有船級社僅將設有綁扎眼環(huán),需要進行綁扎桿和花籃螺絲操作的第3層平臺定義為系固位置,下面2層不屬于系固位置,不需要滿足相關要求。
通函規(guī)定:如果固定梯子可從平臺外部通向系固區(qū)域,梯子的梯架在平臺的上部應打開以保證700~750 mm 的開口,以便人員穿過[7]。該條規(guī)定一開始大家在理解上存在歧義,誤以為是梯子上方平臺人孔的尺寸要滿足700~750 mm。經郵件咨詢CCS審圖中心,該條要求中文理解可能有歧義,英文原文更加準確:“the stringers of the ladder should be opened above the platform level to give aclear width of 700 to 750 mm to enable a person to pass through the stringers.[8]”,指的是梯架的開口而非平臺的開口,即有些連接上甲板和操作平臺的直梯,其平臺上方的欄桿立柱可以看作是梯架的延伸,欄桿立柱(梯架)的間距要達到700~750 mm。見圖3。
通函6.2.3.1.2規(guī)定:“Flexibility in positioning the fencing of gaps.A horizontal unfenced gap should not be greater than 300 mm.[8]”。9 400 TEU綁扎橋在頂部平臺板綁扎眼環(huán)見圖4。欄桿立柱與綁扎橋立柱間距設計為400 mm,不滿足通函要求。經向CCS審圖中心咨詢,其認為通函要求的是:如果欄桿立柱和綁扎橋立柱之間完全沒有連接,那么欄桿立柱到綁扎橋立柱的間隙要小于300 mm。9 400 TEU上面2根水平欄桿延伸至綁扎橋立柱,則此種布置也可以接受。筆者認為通函中該處描述較為模糊,本意是保證使用者的安全。欄桿間隙大小主要由Mockup test試驗決定,以確?;ɑ@螺絲和綁扎桿在各種綁扎工況下不會與欄桿干涉。正常使用時,花籃螺絲是固定在眼板和拉環(huán)上的,一般不會拆卸。這樣花籃螺絲本身就是對欄桿開口的一種保護,即使間隙超過了300 mm,也不會造成碼頭工人和船員從間隙處跌落的風險。因此建議通函在該條的描述上面更加清晰一些,且將300 mm的要求改為建議尺寸而非強制尺寸。
根據Mockup test試驗,綁扎橋最高一層平臺的綁扎眼環(huán)有不同的角度要求,如表2所示,共計6種。應根據不同的角度制作檢驗卡板,以檢驗角度安裝的準確性。另外立柱和平臺板上的眼環(huán),不同的橋其定位尺寸也不一樣。如果角度和定位尺寸安裝有誤,則會導致船員或碼頭工人綁扎困難,甚至無法綁扎,增加了集裝箱堆垛墜海的風險。
表2 綁扎眼環(huán)角度要求
綁扎橋的立柱型式共有2種:一種為普通立柱,另一種為導向立柱。后者主要是在艙口蓋吊裝時起導向作用,確保艙口蓋的限位準確就位。該船典型橋的設計為從舷邊數第4根為導向立柱,艏艉片體一致。但LB04號橋由于艏部線型收縮,艙口蓋變小,其艏部片體左舷第5根為導向立柱,正好和艉部片體導向立柱錯開一個檔距。船廠在綁扎橋制作過程中未注意此處圖紙變化,導致后續(xù)船上搭載過程中與艙口蓋不匹配,修改返工。應對此類特殊的地方予以關注。
通函對安全通道最小尺寸要求:2 000 mm(高)×600 mm(寬)。集裝箱船為追求最大限度的裝箱量,通道設計的往往比較狹窄。檢驗時要重點關注:①綁扎橋平臺人孔處舾裝件(管子和電纜托架)的安裝,會影響平臺開孔凈寬不滿足要求;②上甲板兩側引航員舷梯處,該處往往是上甲板通道最狹窄的地方,見圖5。如果舷梯附件或箱柱安裝定位尺寸有誤,會導致通道凈寬不滿足要求。
應注意綁扎橋欄桿的裝配精度,使其頂部欄桿凈尺寸滿足750 mm,至少應為1 m 高。中間有兩根橫向護欄,最低的橫向護欄下面的開口應不超過230 mm,其他橫向護欄之間的距離應不超過380 mm(同載重線公約要求)。綁扎件存放架等突出物至踢腳板的寬度凈尺寸應滿足600 mm。9 400 TEU的LB20號橋首部片體坐在艙口圍面板上,尾部片體直接坐在上甲板上。該處沒有采用固定欄桿,而是用2根鋼絲繩代替,見圖6。這種布置不滿足通函要求,此處應設置3根鋼絲繩,最低的一根距上甲板應不超過230 mm,其余的間距應不超過380 mm。
9 400 TEU集裝箱船是CSS Code 最新修正案—MSC.1/Circ.1352/Rev.1通函生效后國內船廠建造的首批超大型集裝箱船。通過介紹其綁扎橋的結構特點、通函的技術要求和一些條款在執(zhí)行過程中遇到的問題以及現場檢驗關注事項,有助于國內船廠更好地執(zhí)行通函要求,提高超大型集裝箱船的建造質量,為船員和碼頭工人提供安全的綁扎作業(yè)條件,確保集裝箱良好綁扎系固和降低墜海風險。
[1] 王志超,包巖,王濤.合理選擇18 000 TEU級超大型集裝箱船的方形系數[J].船海工程,2015,44(6):65-68.
[2] 史逸明.集裝箱墜海事故多發(fā)的原因分析和對策[J].集裝箱化,2001(11):14-15.
[3] 鄧凱.CSS規(guī)則修正案解讀及其對集裝箱船設計的影響[J].船舶與海洋工程,2014(2):53-54.
[4] 張鼎,黃維,時永鵬.兩種大型集裝箱船綁扎橋結構強度的對比計算淺析[J].船舶工程,2015,37(1):32-33.
[5] 孫麗娜.2 500 TEU內貿集裝箱船綁扎系統設計[J].船舶與海洋工程,2015,31(4):44-46.
[6] 隋月,包巖,王志超,等.超大型集裝箱船的設計優(yōu)化[J].船舶工程,2015,37(1):26-27.
[7] 中國船級社.鋼質海船入級規(guī)范:第五分冊[M].北京:人民交通出版社股份有限公司,2015.
[8] IMO. MSC.1/Circ.1352/Rev.1-Amendments to the Code of Safe Practice for Cargo Stowage and Securing(CSS Code)[S],2014.