大灵便型散货船永久检验通道的布置优化

李克杰

（日本船级社（中国）有限公司上海分公司 上海 200336）

大灵便型散货船永久检验通道的布置优化

李克杰

（日本船级社（中国）有限公司上海分公司 上海 200336）

永久检验通道（PMA）的生效对船舶设计提出了更严格的要求。为使PMA思想更好地融入船舶设计之中，根据PMA相关要求对大灵便型散货船PMA布置经常出现的缺陷进行分析，同时提出设计优化方案及布置建议。

永久检验通道；大灵便型散货船；布置缺陷；设计优化

0 引言

PMA为Permanent Means of Access的英文缩写，译为永久检验通道。1993年11月4日，国际海事大会通过了对于油船和散货船加强检验计划的决议案A.744（18）［1］。该计划重点强调了对不同船龄的油船和散货船船体结构进行全面检查、近观检查和厚度测量的规定，以更加有效地保障船舶的航行安全。为使主管机关、船公司以及船上人员和其他有关人员安全方便地进行上述检查和测量，2002年12月12日，海安会通过了对于SOLAS 74的修正案MSC.134（76）［2］。该修正案增加SOLAS 74第II-1章第3-6条“进入油船和散货船货物区域处所的通道和该区域处所内的通道”［3］，适用于2005年1月1日或以后建造的500 GT以上油船和20 000 GT以上的散货船。为了减少PMA对执行合同期间跨越2005年1月1日的同一型船的影响，海安会又于2004年5月21日通过了对于MSC.134.（76）的修正案MSC.151（78）［4］，将PMA的生效日期推迟到2006年1月1日。

1 大灵便型散货船PMA简介

大灵便型散货船指载重35 000~60 000 t的散货船，船长150~200m、型深约18m、型宽约30m。船上通常设5个货舱，4台30 t左右的起重机，采用单机、单桨驱动，机舱置于船尾。船上通常自备装卸设备，且载重量适中、吃水较浅，故可以在一些比较小的港口进行装卸作业，适应性较强［5］。大灵便型散货船也因此在国际航运业中有着举足轻重的地位。

由于大灵便型散货船一般在20 000 GT以上，所以PMA适用于大灵便型散货船，也可以说大灵便型散货船是散货船适用PMA的起始船型。图1是某大灵便型散货船PMA在横剖面舱室的典型布置图。其根据海安会PMA的两份技术性文件进行设计。这两份文件分别是MSC.133.（76）［6］（2002年12月12日通过）以及MSC.158（78）［7］（对于MSC.133.（76）的修正案，于2004年5月20日通过，对PMA的要求低于MSC.133.（76）［6］）。

图1 大灵便型散货船PMA在横剖面舱室的典型布置图

2 PMA在大灵便型散货船上的应用现状

由于PMA的生效对大灵便型散货船的设计提出了更严格的要求，所以设计人员在详细设计阶段需充分考虑PMA对船舶设计的影响。如果将PMA的理念充分融入详细设计，在实际生产中将对PMA的安装起到事半功倍的效果。反之，则可能造成不必要的浪费。甚至为了满足PMA的要求，而造成更改设计、重新校核强度、重新认可图纸、反复施工等增加生产成本的一系列问题。

迄今为止，PMA生效已逾五年，但有些大灵便型散货船的设计并没有很好融入PMA理念。作者曾监造过几型大灵便型散货船，对此深有体会。本文根据海安会PMA的技术性文件MSC.133.（76）和MSC.158（78），结合自身工作经验，对大灵便型散货船的PMA设计和建造阶段经常出现的缺陷进行分析，提出较优的解决方案。一些PMA的设计虽然满足相关技术要求，但在施工建造阶段造成了不必要的浪费。本文对此也提出一些设计优化思路，希望能为PMA更好地融入大灵便型散货船的详细设计提供一些参考。

3 大灵便型散货船PMA的布置优化

根据SOLAS 74第II-1章第3-6条规定，PMA对于散货船的适用区域为货物区域。为此，首先应分清货物区域的定义。在（UI）SC190［8］中明确指出，散货船货物区域的定义采用大会A.744（18）决议案与SOLAS 74第II-2章第3条中对于货物区域的交叉定义，即:对于散货船，货物区域是指货物处所和与货物处所相邻的处所，例如压载舱、隔离舱和货物处所内的空舱或在船舶横剖面上与货物处所相邻的空舱。

图2为大灵便型散货船舱室典型布置横剖面图。图3为大灵便型散货船在甲板面舱室的典型布置，图中的阴影区域即为根据上述定义的货物区域。

图2 大灵便型散货船舱室典型布置横剖面图

图3 大灵便型散货船甲板面舱室的典型布置图

由两2、图3可知，大灵便型散货船PMA的适用区域一般为货物处所、顶边压载舱、底边压载舱、首尖舱和其他货物区域（如上墩结构、下墩结构、双层底处所等）。本文将根据海安会PMA的技术性文件MSC.133.（76）、MSC.158（78），以及本人的实际工作经验，对不同货物区域PMA的具体布置分别展开分析讨论。

3.1 顶边舱内PMA的布置优化

根据MSC.158（78）的规定，如顶边舱的高度超过6 000mm及以上，则应在甲板下方1 600mm及3 000mm处，沿舷侧外腹板处设置一个纵向连续固定通道（见图1）；当顶边舱高度L1≥6 000 mm时，在顶边舱内布置升高通道。

大灵便型散货船顶边舱的高度一般在4 500mm左右（均小于6 000mm），而强框架环形结构在顶边舱底板处的高度一般在600mm以上。故采用踏步和扶手相结合的方式形成顶边舱内的纵向通道，在横剖面上则用便携式梯子形成对环形结构的检验通道。图4为某典型的大灵便型散货船顶边舱内PMA的布置。

图4 某大灵便型散货船顶边舱内PMA布置简图

图4中采用便携式梯子、踏步、扶手的组合方式构成顶边舱内的检验通道。由于其踏步布置在环形结构距离顶边舱底板最高的位置，所以布置了三级踏步。但是，注意到此环形结构的主体高度为1 050 mm，如果将其布置在图4中椭圆位置处，只用一级踏步即可。根据MSC.158（78）的规定，如处所内接近船体结构的通道未能绕过高度为600mm或以上的船体结构构件障碍物，则应设置诸如梯子、踏步、扶手等适用的装置，以便于通行。换言之，设计一级踏步可跨越不高于1 200mm高度的障碍物。

当然，为了通行更为方便，也可设计更多级的踏步。不过，根据作者的实际工作经验，MSC.158（78）的规定已经完全满足了使用要求。图4中另两级踏步完全是工程上的浪费，在实际检验通行中很少用到。因为若按此设计，在一个强框架上就要多装4副踏步（正、反面各2副），而一舷货物区域的顶边舱加强环有25个，每艘船在顶边舱内多安装的PMA踏步则达到200个（即4×25×2）。

3.2 底边舱内PMA的布置优化

根据MSC.158（78）的规定，如底边舱高度超过6 000mm，应沿舷侧外板强横框架和强横框架加强环净开口上缘下1 200mm处设置纵向连续固定通道。

现根据底边舱高度L2≥6 000mm和L2＜6 000mm，分别展开讨论。

3.2.1 当L2≥6 000mm时

现以某大灵便型散货船底边舱内PMA的实际布置为例，说明对于底边舱高度L2≥6 000mm时布置PMA应注意的问题。图5为某大灵便型散货船底边舱内PMA的布置横剖面图。

图5 某大灵便型散货船底边舱内PMA的布置简图-横剖面图

底边舱高度为6 160 mm，根据MSC.158（78）规定布置的纵向连续固定通道距环型腹板净开口顶部的高度为1 450mm，加强环框架下缘距外底板的高度为825mm。图6为图5所对应的大灵便型散货船底边舱内PMA的通行路线俯视图。

图6 某大灵便型散货船底边舱内PMA的通行路线简图-俯视图

由于各底边舱的通行路线大致相同，本节以左舷三号底边压载舱为例来说明其PMA的布置。

根据MSC.158（78）规定，应在底边压载舱每一端设置纵向连续固定通道与该处所底之间的通道梯（图6中⑦、⑧位置处），也可参阅下文图14中的说明。图6中椭圆内⑥、⑨为本文所建议的通道布置。按照原先的设计，要完成图6中阴影部分的检验，其检验路线应为①→②→④→②→⑤→②→③→⑦→⑧→③→②→①。由于将通行人孔③安排在了边纵桁的中间位置，所以在完成②、④、⑤处所的检验后，需折回再进行③、⑦、⑧处所的检验。又因底边压载舱纵向连续固定通道与该处所底之间的通道梯必须设置在该处所的两端，所以必须经由③→⑦进入到底边舱的纵向升高通道，完成检验后，再经⑧→③折回。由于在通行③→⑦、⑧→③的路线时，必须跨过图5中高度为825mm的加强环框架结构，因此还要在该加强环框架结构正反两面安装踏步。原设计中并未安装该踏步，因此，如果按照原来设计的通行路线，需安装上述踏步以完成通行。整船范围内如图5所示的加强环结构共计60个，按此设计，底边舱内需另外安装至少120个踏步（即2×60）。

如果按照本文所建议的通道布置（见图6），在位置⑥、⑨处增开600 mm×800mm的通行人孔，则完成图6中阴影部分的检验路线为①→②→④→⑦→⑧→⑤→②→①。这样不仅缩短了一半的检验路径，且通过位置⑥、⑨处的人孔可直接通行到纵向升高通道与处所底之间的通道梯，因此避免了③→⑦与⑧→③路径的出现，也就免去了上述120个踏步的安装。增开人孔所造成的边纵桁上强度的损失则可通过在人孔两边安装加强筋，或在孔周围安装覆板来弥补。

3.2.2 当L2＜6 000mm时

当底边舱高度L2＜6 000mm时，根据MSC.158（78）规定，可使用替代通道或便携式通道代替固定通道。图7为某大灵便型散货船底边舱内通道实际布置。

图7 某大灵便型散货船底边舱内通道布置简图

其底边舱高度为5 998mm，采用的替代通道为便携式梯子。加强环框架下缘距外底板的高度为800mm，采用两级踏步。先前分析时已指出，采用一级踏步即可。整船范围内类似的加强环框架结构共112个，故可节省踏步224个（即2×112）。

3.2.3 底边舱内PMA的设计优化分析

前两节对底边舱内PMA的两种布置情况进行了分析。不难发现对于3.2.2节中PMA的布置明显比3.2.1中PMA的布置容易得多。图7中之所以把底边舱的高度设计为5 998mm，就是充分将PMA的理念融入到详细设计中，从而省去了纵向升高通道的安装。MSC.158（78）中对纵向升高通道的构造有很严格的要求，即“如果设有构成部分永久通道的高架过道，则其净宽应不小于600mm。但在绕过垂直桁材处时，其净宽可减至450mm。应在沿这些高架过道敞开的一边全部设置栏杆。作为部分通道的倾斜结构，应设成防滑构造。栏杆高度为1 000mm，由扶手和500mm高的中间横档构成。其结构应牢固，栏杆支柱的间距应不超过3 000mm。”（UI）SC191［9］还对栏杆的细节作出了规定，如图8所示。

图8 纵向升高通道的栏杆细节要求简图

对于纵向升高通道，在设计和施工阶段经常会出现一些不符合规定的缺陷。特别是在施工阶段，现场的工作人员若没有仔细按照图纸施工，经常会造成对该通道大范围的改动。图9为纵向升高通道栏杆安装时经常出现的缺陷，图10为对于图9中缺陷的修改。

图9 纵向升高通道栏杆的缺陷

图10 纵向升高通道栏杆缺陷的改正

图10中①、②、③分别表示如下含义：

①在栏杆端部增加一个半矩形结构，以保证栏杆末端距舱壁的距离小于50mm；

②在栏杆柱之间增加连接棒钢，以保证最上级栏杆之间的距离小于50mm；

③调整第二级栏杆的位置，以保证栏杆之间的间距为500m。

本文建议大灵便型散货船底边舱高度最好设计成6 000 mm以下，以免除安装纵向升高通道，降低施工难度。

3.3 首尖舱内PMA的布置

总结MSC.158（78）的要求，首尖舱内PMA的布置要点是：首尖舱最上一段直梯的长度应在1 600~3 000mm的范围内。直梯高度超过6 000mm时，应设置平台结构。图11为某大灵便型散货船首尖舱内PMA直梯的布置。

在此，应注意（UI）SC190对于直梯的要求：

图11 某大灵便型散货船首尖舱内PMA的布置

（1）直梯的最小宽度应为350mm；

（2）梯级之间的垂直距离应相等，且在250~350mm之间；

（3）如采用钢材，梯级应由截面尺寸不小于22 mm×22 mm的单根方钢制成，并将其装配成边缘向上的水平踏步；

（4）直梯应在间距不大于2 500mm处固定，以防止振动。

以上是对于货物区域内所有构成PMA直梯的要求，而不仅局限于首尖舱内。

3.4 货物处所PMA的布置优化

3.4.1 进入货物处所的通道梯

根据MSC.158（78）规定，散货船货舱的每端应布置进入货物处所的通道梯。其中一端为直梯，另一端为斜梯，斜梯可用旋梯替代。现行的大灵便型散货船一般用澳大利亚旋梯来代替斜梯。下页图12为某些大灵便型散货船进入货物处所内直梯的布置简图。

MSC.158（78）对进入货物处所直梯的布置有以下规定：可由数段错开的垂直梯组成，这种垂直梯应由一个或数个连接梯子的平台构成。平台的垂直距离不得超过6 000mm，且均设在梯子的一侧。相邻梯子的间隔应至少为一个梯子宽度。梯子最上面的入口部分（此处直通货舱，图12中②所示）应在2 500 mm距离内保持垂直（上面应无障碍物），且应与一连接梯子的平台相接。

图12 某大灵便型散货船货舱内直梯布置简图

图12（a）中，直梯的②部分已经超过2 500mm，不符合要求。但是如简单地将②部分的高度减为2 500mm，则该图中③部分的高度变为6 450mm，同样不满足上述“平台的垂直距离不得超过6 000mm”的规定。注意到②部分减少的高度可由③、④部分均分，即③、④部分的高度可取为：

（16 270-2 680-2 500）/2=5 770mm

则②、③、④部分同时满足要求。图13为更改后的设计简图。

图12（b）中，进入货物处所的通道梯经过上墩结构，但是上墩内的直梯①部分与货舱内的直梯②部分在垂直方向上的位置一致，这样导致进入货舱的最上段直梯高度为5 180 mm（即：①+②）。我们建议将①部分直梯偏移②部分直梯至少一个梯子的宽度。更改后的设计如图13所示。

3.4.2 货舱内大舱肋骨的通道梯

大灵便型散货船在舷侧一般采用单壳结构，在舷侧外板上布置有大舱肋骨。根据MSC.158（78）的规定，所有货舱内均应设置垂向永久通道，能够对左右舷均匀分布在整个货舱（包括横舱壁两端）中至少25%以上的舱内肋骨进行检验。但在任何情况下，每舷不得少于3个垂向永久通道（前、中、后）。

图13 大灵便型散货船货舱内直梯布置改正后简图

下页图14为某大灵便型散货船货舱内检验大舱肋骨的直梯布置简图，货舱内大舱肋骨数为32个，故需要检验的肋骨数为8个（即32×25%），只需要4部直梯即可。图14中布置了6部直梯。其实多布置两部直梯是没有必要的，其他货舱同样如此。因此整船范围内多布置的直梯为20部，即2×2（左、右舷）×5（货舱数）。

图14 某大灵便型散货船货舱内检验大舱肋骨的直梯布置简图

3.4.3 货舱内横向中间甲板的通道梯

对于大灵便型散货船，若L＞17 000mm，根据MSC.158（78）的规定，则应在横向甲板条下安装如图1所示中间甲板检验通道；若L≤17 000mm，则可利用移动式通道进入横向甲板条顶部结构，如图15所示。

图15 某大灵便型散货船横向中间甲板的移动式通道

在此可以注意到，17 000mm是大灵便型散货船安装中间甲板检验通道的临界值，因为图1中的L正好位于17 000mm左右。某些大灵便型散货船即使在L≤17 000mm时，也布置了如图1所示中间甲板的检验通道，这也没有必要。因为在对大灵便型散货船营运期间加强检验时（如检验货舱内空气管、测深管、重腐蚀区域等），难免要在货舱内频繁使用高架车等移动式设备。

3.5 货物区域内其他处所PM A的布置优化

大灵便型散货船的上、下墩结构与双层底结构较其他货物区域处所空间狭小。总结PMA的要求，对于相对狭小空间的通行宽度应不小于600 mm。因上述处所经常有管系通行，例如双层底区域有压载管通行，上、下墩结构有空气管和测深管通行。

图16中上墩内的PMA被底边舱的侧深管一分为二，无法满足最低600mm的通行宽度。解决的办法是将该测深管尽量沿上墩的端壁布置，使其位于结构面附近，如图17所示。

图16 上墩结构内的PMA被测深管遮挡

图17 上墩内的侧深管移至结构面附近

对于双层底内压载管的布置，也应考虑其对处所内PMA的影响。如果图18中的压载管贯穿整个双侧底处所，则检验人员在检验过程中不可避免要跨越该压载管。如果单从PMA的角度考虑，只要保证L1≥600mm、L2≥600mm或L3≥600mm、L4≥600mm即可。但是，如果要使L3≥600 mm、L4≥600mm，则应降低压载管的安装高度。但这样不仅会增加船舶触底时损坏压载管的危险系数，而且也难以保证图17中L5的高度小于600 mm，因此还要安装跨过压载管的环绕梯等通行设备。如果出现压载管穿过整个双层底处所的情况，本文还是建议尽量保证图18中L1≥600 mm、L2≥600 mm的安装方法，以保证PMA的无障碍通行。

图18 双侧底内压载管的布置

4 结论

本文通过对大灵便型散货船货物区域PMA的布置缺陷和设计优化分析，得出以下结论：

（1）根据A.744（18）决议案及SOLAS 74第II-2章第3条中“对于货物区域的交叉定义”，进一步明确PMA的适用范围。

（2）对于压载舱处所内的PMA，建议：

（a）给出一些边压载舱处所PMA的设计优化方案。这样既可以省去数百个踏步的安装，又能提高检验效率。

（b）底边舱的高度对PMA的安装有较大影响。建议设计人员在进行底边舱设计时，充分融入PMA理念，将底边舱的高度设计在6 000mm以内。

（3）对于货物处所内的PMA，建议：

（a）最上部直接进入货物处所的直梯段是货物处所通道梯常见缺陷，合理布置则可避免这些缺陷。

（b）精确运用PMA对于检验大舱肋骨的要求，可以免去多部直梯的安装。

（c）合理运用PMA“对于横向中间甲板的检验通道可采用移动式通道进行代替”的要求，可免去横向中间甲板下PMA的安装。

（4）在货物区域相对狭小的空间内，合理布置管系等其他舾装件，可有效减少其对PMA通道的阻碍。

［1］IMO.A.744（18）Guidelines on the Enhanced Programme of Inspections during Surveys of Bulk Carriers and Oil Tankers［S］.London：1993.

［2］MSC.MSC.134（76）Adoption of Amendments to the International Convention for the Safety of Life at Sea［S］.London：2002.

［3］IMO.International Convention for the Safety of Life at Sea［S］.London：2004.

［4］MSC.MSC.151（78）Adoption of Amendments to the International Convention for the Safety of Life at Sea［S］.London：2004.

［5］Lloyd’s Register.Modern Ship Size Definitions［EB/OL］.London：2007.

［6］MSC.MSC.133（76）Adoption of Technical Provisions for Means of Access for Inspections［S］.London：2002.

［7］MSC.MSC.158（78）Adoption of Amendments to the Technical Provisions for Means of Access for Inspections［S］.London：2004.

［8］IACS.（UI）SC190Application of SOLAS Regulation II-1/3-6（ResMSC.134（76））and Technical Provisions on Permanent Means of Access（Res MSC.133（76））［S］.London：2004.

［9］IACS.（UI）SC191 for the Application of Amended SOLAS Regulation II-1/3-6（Resolution MSC.151（78））and Revised Technical Provisions for Means of Access for Inspections（Resolution MSC.158（78））［S］.London：2006.

PMA arrangement optimization for Handy-max bulk carriers

LIKe-jie
（NIPPON KAIJIKYOKAI（China）Co.，Ltd.Shanghai Branch，Shanghai200336，China）

The adoption of PMA gives more strict requirements to ship design.In order to bring the PMA concept into ship design sufficiently，this paper analyses the PMA arrangement deficiency which frequently occurs in handy-max bulk carrier，meanwhile proposes design optimization schemes and arrangement suggestions，which could provide references for PMA design of other type’s ship.

PMA；handy-max bulk carrier；arrangement deficiency；design optimization

U692.7

A

1001-9855（2012）03-0006-09

2011-09-19；

2011-09-27

李克杰（1980-），男，汉族，硕士，注册验船师，工程师，主要从事船舶审图及检验等工作。