何文強，李傳達，嚴 志

（招商局金陵船舶（南京）有限公司，江蘇 南京 210015）

0 引言

根據(jù)海安會82次會議對客滾船的要求，載重線船長120 m及以上,或具有3個及以上主豎區(qū)的所有客船，需滿足SOLAS修正案第II-2/21條，“船舶發(fā)生未超出事故界限的事故后，依靠自身動力安全返港(SRtP)”和第II-2/22條，“船舶發(fā)生超出事故界限的事故時，要求規(guī)定系統(tǒng)保持3 h內(nèi)可用”，以支持船舶有序撤離和棄船的設(shè)計衡準(zhǔn)。該型客滾船總長229.4 m、型寬31 m，型吃水（至上甲板）9.5 m，分為5個主豎區(qū)和2個主橫區(qū)[1-2]。該型客滾船需滿足客滾船安全返港和安全撤離的相關(guān)要求。本文就以上要求對主干路徑、電纜選型和電氣設(shè)備間布置進行闡述[3-4]。

1 主要艙室布置

安全區(qū)域A和B在9、10甲板分別布置在主豎區(qū)2、3。貨艙1-5甲板和5-9甲板分別是主橫區(qū)1和2。2個機艙采用左右舷對稱分部，均在主豎區(qū)4內(nèi)。2個輔助設(shè)備間分別布置在主豎區(qū)1和主豎區(qū)2，應(yīng)急發(fā)電機室布置在12甲主豎區(qū)2，如圖1所示。重要艙室的布置上實現(xiàn)雙套設(shè)計，滿足安全返港和安全撤離的基本要求。

圖1 艙室布置的雙套設(shè)計

2 主干電纜路徑設(shè)計

2.1 “A-60”電纜通道布置

海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋5提到，由“A-60”絕緣保護的通道（該通道可以是結(jié)構(gòu)圍壁或管路）在經(jīng)過起火區(qū)域時，其內(nèi)部的電纜、管路視為可用狀態(tài)。同時MSC.1/Circ.1369通函解釋8第2條中對這種只包含電纜和管路的通道定義為無失火風(fēng)險區(qū)域。MSC.1/Circ.1369通函附錄3第2種解決方案中提到，“A-60”絕緣保護的通道途徑發(fā)生超出事故界限的事故的主豎區(qū)時，內(nèi)部的電纜視為可用狀態(tài)。通過上文規(guī)范對“A-60”絕緣保護通道的解釋，專用電纜通道內(nèi)部的電纜無論是在安全返港還是在安全撤離的情況下均無需考慮會丟失的情況。同時海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋1和6提到，主橫區(qū)不包含在主豎區(qū)內(nèi)，在發(fā)生超出事故界限的事故的主豎區(qū)丟失的情況下，主橫區(qū)內(nèi)的電纜任視為可用狀態(tài)。

通過對上述規(guī)范的理解，本船結(jié)合結(jié)構(gòu)特點和艙室布置，在1～4號主豎區(qū)內(nèi)均設(shè)計了直接或間接連接到主橫區(qū)的垂直“A-60”絕緣保護電纜通道，將左右機艙的雙套電纜通過2個主橫區(qū)，送到各豎區(qū)的電纜通道中，從底層設(shè)計上將改船劃分成了兩橫四縱的網(wǎng)格型電纜主干通道，使得安全返港電纜能夠通過主橫區(qū)作為橋梁，連接機艙和上建區(qū)域。

2.2 安全返港主干電纜路徑

1）機艙內(nèi)。該船設(shè)有2套主配電板，分別布置在2個獨立的A級防火區(qū)域左配電板間和右變壓器間。因為機艙邊艙為U型結(jié)構(gòu)，配電板進機艙的電纜不能進入同一U型邊艙。由于4號主豎區(qū)的“A-60”電纜通道距離右配電板較近，即規(guī)劃右配電板出機艙的安全返港電纜經(jīng)過該電纜通道。而左配電板只能直接穿過甲板面進入貨艙3甲板即1號主橫區(qū)，如圖2所示。

圖2 機艙內(nèi)安全返港電纜路徑

2）機艙外。左配電板安全返港電纜進入1號主橫區(qū)，通過安全區(qū)A所在豎區(qū)的電纜通道進入該區(qū)域。中部輔助設(shè)備間和左舵機艙均通過1號主橫區(qū)進入各自區(qū)域。以上路徑及左配電板和應(yīng)急配電板之間電纜、左配電板供電設(shè)備的應(yīng)急配電板安全返港電纜路徑見附圖3。

圖3 左配電板安全返港電纜路徑

右配電板安全返港電纜通過4號主豎區(qū)的電纜通道進入2號主橫區(qū)，通過安全區(qū)B和首部輔助設(shè)備間所在豎區(qū)的電纜通道進入各自區(qū)域，通過機艙直接進入右舵機艙。以上路徑及右配電板和應(yīng)急配電板之間電纜、右配電板供電設(shè)備的應(yīng)急配電板安全返港電纜路徑見附圖4。

圖4 右配電板安全返港電纜路徑

通過圖3和圖4對比發(fā)現(xiàn)，左配電板供電的標(biāo)記區(qū)域和右配電板供電的標(biāo)記區(qū)域在“A”級邊界無任何交集。雙套電纜路徑通過主橫區(qū)和“A-60”電纜通道完美分開，即便是機艙所在的4號主豎區(qū)發(fā)生超出事故界限的事故從而丟失，結(jié)合應(yīng)急電源的路徑，使得該安全返港主干電纜路徑在原理上能同時滿足安全返港和撤離的要求。例如，在設(shè)計互為冗余的2個輔助設(shè)備間安全返港電纜路徑時，首部輔助設(shè)備間安全返港電纜雖然選擇途徑2號主橫區(qū)的繞路方式，但是和中部輔助設(shè)備間安全返港電纜路徑在“A”級邊界內(nèi)無交集，滿足安全返港的要求。同時在分析1號主豎區(qū)丟失的情況下，首部輔助設(shè)備間丟失，中部輔助設(shè)備間及其主電源和應(yīng)急電源均視為可用狀態(tài)，滿足安全撤離的要求；當(dāng)2號主豎區(qū)丟失，中部輔助設(shè)備間和應(yīng)急發(fā)電機室丟失，但是首部輔助設(shè)備間的主電源電纜是通過2號主橫區(qū)和電纜通道直接進入到1號豎區(qū)內(nèi)，設(shè)備間及其電纜均視為可用狀態(tài)；當(dāng)4號主豎區(qū)丟失，2個輔助設(shè)備間的主電源均丟失，應(yīng)急電源也能保證2個輔助設(shè)備間的供電。通過以上分析得出，2個輔助設(shè)備間雙套設(shè)備的主干路徑滿足安全返港和撤離的要求。通過此分析方法，可以對左右舵機艙和安全區(qū)域A、B等艙室進線分析，電纜路徑均滿足安全返港和撤離的要求。

3 安全返港電纜選型

該船安全返港電纜形成了互為冗余的電纜路徑，在原理上能同時滿足安全返港和撤離的要求。原則上在電纜選型過程中，除去規(guī)范要求必須使用耐火電纜的系統(tǒng)外，其余安全返港電纜系統(tǒng)選擇滿足IEC60332-1的阻燃電纜即可。不過該船在安全返港電纜選型時為了提高部分復(fù)雜安全返港系統(tǒng)評估報告的通過率，降低分析難度，同時解決后期調(diào)整電纜路徑的可操作性，復(fù)雜安全返港系統(tǒng)的電纜選型直接采用了耐火電纜。根據(jù)海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋13，符合IEC 60331-1和IEC 60331-2標(biāo)準(zhǔn)（另見IACS UR E15）并通過（非服務(wù)于）處所的耐火電纜，可視為在發(fā)生火災(zāi)事故后保持工作狀態(tài)，只要其在受到事故影響的處所內(nèi)無連接件、接頭和與其相連的設(shè)備等。滿足IEC 60092-360（60092-359）標(biāo)準(zhǔn)的電纜如穿過進水事故處所，且在該處所內(nèi)無接頭、連接件及與其相連的設(shè)備等，或者上述接頭達到IPX8等級，可視為能維持運行。例如，僅需要滿足安全返港的動力操控的水密及半水密門系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及全船三甲板以下28個動力操控的水密及半水密門，每個門均有2根電纜到不同的控制箱。在水密門密集區(qū)域，這些電纜很難做到全部分開，不同水密門的電纜無法避免的會同時途經(jīng)某個“A”級邊界內(nèi)，使該“A”級邊界內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時造成多個水密門遠程指示功能丟失。使用耐火電纜后，途經(jīng)的“A”級邊界內(nèi)的電纜無需再進行分析，減少了大量艙室的分析步驟，僅需要在分析報告中提到使用耐火電纜即可，極大降低了安全返港電纜路徑的復(fù)雜性。

當(dāng)火災(zāi)超過事故界限時，符合IEC 60331-1和IEC 60331-2標(biāo)準(zhǔn)的耐火電纜證書中的燃燒測試時間僅為90 min，無法滿足在3 h內(nèi)支持船舶有序撤離和棄船的要求，同時國內(nèi)電纜廠家均無法提供滿足安全撤離要求的電纜。該船只能根據(jù)上文提到的路徑進行設(shè)計和分析，沒有規(guī)避安全撤離的電纜可以選用。

4 電氣設(shè)備間布置

根據(jù)上文提到的海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋8和13，電氣設(shè)備間發(fā)生火災(zāi)或進水事故時，房間內(nèi)的設(shè)備及其電纜均視為丟失狀態(tài)。為了避免電氣設(shè)備間丟失后，造成多個安全返港和撤離系統(tǒng)無法正常工作的情況發(fā)生，該船在每個豎區(qū)內(nèi)均布置了1個或者多個電氣設(shè)備間。該船在安全區(qū)域A、B分別布置了2個設(shè)備間，將服務(wù)于各安全區(qū)域的設(shè)備布置其中。當(dāng)任意電氣設(shè)備間發(fā)生火災(zāi)時，該安全區(qū)域被視為丟失，剩余的安全區(qū)域依舊可以提供給返港之用。在貨艙不同豎區(qū)內(nèi)布置多個電氣設(shè)備間，可將雙套系統(tǒng)的設(shè)備布置在不同豎區(qū)的電氣設(shè)備間中，同時做到滿足安全返港和撤離的要求。

該船電氣設(shè)備間均布置在電纜通道旁或附近，如安全區(qū)域A、B的電氣設(shè)備間，機艙大截面電纜從電纜通道可直接進入到電氣設(shè)備間內(nèi)，減輕上建艙室單元區(qū)域通道壓力。同時電氣設(shè)備間布置在電纜通道旁可以減少電纜途徑的“A”級邊界，減少安全返港系統(tǒng)分析難度，更為重要的是減少了安全返港電纜的繞路情況發(fā)生。該船通過合理的電氣設(shè)備間布置，節(jié)省了約50 km的電纜用量，同時起到了重量控制的效果。

5 結(jié)語

本文從安全返港電纜主干路徑、電纜選型和電氣設(shè)備間布置出發(fā)，討論了某型客滾船安全返港生產(chǎn)設(shè)計的要點。主豎區(qū)“A-60”絕緣保護的電纜專用通道的布置，形成滿足安全返港網(wǎng)格化的電纜主干；選擇性的使用耐火電纜，規(guī)避復(fù)雜系統(tǒng)的安全返港的設(shè)計難度；可以從雙套設(shè)備的布置出發(fā)，從降低安全返港系統(tǒng)分析報告的難度方面考慮，充分考慮電氣設(shè)備間的布置。在情況允許的條件下，盡量將所有電氣設(shè)備間布置在電纜通道旁。