“中国渔政312” 船改装设计

摘要：本文介绍“中国渔政312船”的改装设计，着重介绍该船用途的改变，以及安全性、适航性、环保等方面的改善措施及满足现行规范、法规的要求，是船舶改装设计的一个范例。

关键词：渔政船改装设计; 防污染；安全性; 适航性

中图分类号：U622.2文献标识码：A

Modification Design of "SHIP 312 OF CHINA FISHERY "

Administration

LI Ying bo

（Guangzhou Ship Marine Engineering Corporation Guangzhou 510250）

Abstract: This article introduces the modification design of ship 312 of china fishery administration, emphasize introduce the use of ship, how to improve safety, navigability, prevention of pollution and comply with the new national regulations & ruler,and the design to be a successful example for modification design.

Key words: fishery administration ship design; prevention of pollution; safety; navigability

1 前言

“中国渔政312”船改装设计是我院通过设计竞标获得的设计任务，2012年4月开工改装，2013年1月完成试航工作，2013年2月1日交船。

航行试验表明：该船经过改装后，船的稳性、操纵性、适航性等性能达到规范要求，机电设备运行良好，可履行新的任务。

该船原为3 000 t级沿海供油轮，于1978年建造完工，船龄33年，退役后根据国家的需要改装为渔政执法多功能船，并命名为“中国渔政312”，可执行守礁、执法、护渔、对其他船舶进行少量的物资（油、淡水）补给等任务。

2 原船概况

原船为3 000 t级沿海供油轮，柴油机动力推进，单机、单桨、单舵、单底、单层连续甲板，航行于我国沿海各大、中港口，稳性可满足1974年《海船稳性规范》对I类航区的要求。

原船体为全焊接钢质结构，主船体液货舱区域的甲板和船底为纵骨架，舷侧为横骨架，首尾尖舱及甲板室均为横骨架式，船体主要构件用2C钢材，次要构件 及上层建筑和甲板室用A3钢材。原船船体结构按照我国《钢质海船建造规范》（1967）进行设计，1978年建造完工。

主要参数如下：

总长100.95m

两柱间长 92.00m

型宽 13.80m

型深 6.50m

设计吃水5.50m

最大航速 14kn

续航力 2 400 n mile

主机 1台，型号6ESDZ43/82B

额定功率 2 200 kW/ 200 r/min

航区III类（稳性满足I类航区要求）

3改装方案确定

本船虽已有33年船龄，但由于维护保养到位，船体结构及主要设备状况比较完好，仍然具有很高利用价值，由于海洋维权紧迫需求，较短时间内改装为海洋维权的执法船，具有现实意义。从技术层面讲，虽然本船的功能有所转变，但总体来讲仍属于闪点大于60 ℃的油船，所以本船改装设计围绕“油船”及“执法公务船”的关键点进行，方案制定遵从安全、便捷、经济的原则，在满足现行规范、法规的前提下，尽量提高货油、淡水及食品的装载量。

根据对设计任务书需求、原船技术资料、外板测厚报告、现场勘测的结果及现行法规要求进行分析，本船改装后将发生以下两个主要方面的改变：第一，货物种类发生改变，从单一的船用燃油，改为货油、淡水及食品三种货物；第二，重量、重心发生改变，因防油污染要求货舱需设双层底，舱容和载重量将减少，重量重心将发生变化，重心高度升高，并向船尾移动。所以，制定改装方案主要考虑浮态和稳性，尽量维持原船的水密横舱壁不变，确保破舱稳性满足规范要求，根据浮态重新调整功能舱。

根据船东的需求，结合原船的具体情况，改装方案确定为：货舱区增设双层底；原船泵舱并入机舱，机舱增设集控室；第五货油舱改为淡水舱；第四货油舱分隔为冷库、电机舱、泵舱、淡水舱及压载水舱；第一、第二、第三货油舱功能不变；原船尾楼上的甲板室拆除，新造的甲板室位置向舯前移，确保船满载时处于正浮状态，并使船舶外形特征有异于运输船，更接近执法船。

4改装设计要点

4.1规范、法则

由于原船的尺度（L >90 m）、尺度比（L/D>14）和主船体结构型式不在《钢质海洋渔船建造规范》的规定范围，因而改装设计主要参照中国海事局（MSA）和中国船级社（CCS）的最新规范、法则对闪点大于60 ℃油船的要求进行设计及校核，同时也参照国家渔业船舶检验局的最新有关规范要求进行，主要有：

（1）中国海事局《船舶与海上设施法定检验规则—国内航行海船法定检验技术规则》（2011）；

（2）中国船级社《国内航行海船建造规范》（2006）及其修改通报；

（3） 《渔业船舶法定检验规则》（2003）；

（4）《钢质海洋渔船建造规范》（1998）；

（5） 有关的GB、CB标准。

4.2总体设计

根据方案论证确定的大原则，调整原船的总布置，使改装后船舶的外观、内部功能符合新的需求，干舷、稳性等性能指标符合规范、法规的要求。

（1）总布置设计

主船体以下作如下调整：原尾淡水舱（尾－FR2）改为尾压载水舱；原油泵舱(FR37~FR42)并入机舱，FR33~FR42的机舱平台增设为机舱集控室；第五货油舱（FR42~FR58）改为淡水舱；原第四货油舱（FR58~FR74）改为冷库、电机舱、日用淡水舱（FR58~FR69），FR69~FR74改为油泵舱 (中)、淡水舱和压载水舱(边)；原淡水舱（FR127~FR131）改为首压载水舱。FR37~FR118增设1.1 m高双层底兼专用压载水舱，满足中国海事局《国内航行海船法定检验技术规则》（2011）有关防油污染的要求。

原船尾楼内舱室保留并扩大，向舯延伸12 m，尾楼甲板以上重新设置3层甲板室和尾楼一道作为本船的居住舱室。改装后住舱满足40名船员及执法工作人员的海上工作、生活需求，自下往上分布为：主甲板（尾楼内）为普通船员住舱；尾楼甲板为船员公共处所、中级船员住舱；艇甲板为高级船员住舱；驾驶甲板为驾驶室。

（2）油舱改饮用水舱、冷库

油舱改为饮用水舱和冷库，饮用水舱需满足饮用水标准，通过与船东代表及船厂有关人员沟通讨论，对改为饮用水舱、冷库的油舱进行冲洗、消油、封焊(清洗不到的间断焊)、喷砂等表面处理工艺，再涂相应的油漆，满足存储饮用水和食品的标准。

（3）船体性能计算

性能方面，由于主推进系统、船体型线未作变更，本船快速性方面没有具体要求，在完工航行试验时，对主推进系统的可靠性进行验证，对快速性也作相应的测量，试航吃水为4.3 m，航速到达14.38 kn，换算为5.5 m吃水，航速约13.6 kn，考虑水深、主机老化等因素影响，改装后船的快速性没有改变。

稳性是改装设计重点考虑问题，水密舱壁划分、功能舱的设置考虑对稳性的影响；严格控制重量、重心，对新增部分作详细统计计算，分别在改装开工前、废旧设备及构件拆卸后、改装完工后进行三次倾斜试验，准确掌握本船各阶段的重量、重心，使其处于可控状态。经完工稳性校核，本船无需设置固定压载，完整稳性、破舱稳性均满足中国海事局《船舶与海上设施法定检验规则—国内航行海船法定检验技术规则》（2011）的要求，初稳性高GM的最小值为0.664 m，稳性衡准数 K最小值为1.351。

4.3船体结构设计

本船船体结构参照《国内航行海船建造规范》（2006）及2010年、2011年修改通报进行改装设计。原船航区为沿海航区，根据船东的要求，改装后的航区为远海航区，因此依照《规范》对原船所有构件都进行了校核，设计依据主要来源原船资料、测厚报告及现场勘验结果。

（1）总纵强度

规范要求船中最小剖面模数W0应不小于：W0 =1 254 670.93cm3

原船的中横剖面如图1所示，其最小剖面模数为：W = 1 576 200cm3。

增加双层底后的中横剖面如图2所示，其最小剖面模数为：W = 1 600 372 cm3，满足规范要求。

根据计算得到的静水弯矩和静水剪力数值，按规范要求，分别下列10种工况对总纵强度进行核算：（1）满载离港、（2）满载到港、（3）满载中途、（4）压载离港、（5）压载到港、（6）压载中途、（7）半载离港、（8）半载到港、（9）半载中途、（10）空船。 计算结果均满足规范的要求。

图1原船的中横剖面

图2改装后的中横剖面

（2）局部强度

根据规范的要求，对外板、甲板、单层底、双层底、舷侧骨架、甲板骨架、水密舱壁、水密舱壁、首尾柱、主机基座、上层建筑、舷墙进行核算，大多数部件都满足规范要求，个别板材进行换板或作局部加强。

（3）新增部分的设计

本船新增的双层底、加长尾楼及新造的甲板室，根据规范要求进行设计，由于缺少准确型线资料，新、旧部位交接处尺寸存在误差，个别构件需现场拉线确定。

（4）船体结构材料

本船船体结构新增部分主要采用船用CCS A级钢，原船船体结构材料为2C,经查证，2C船用钢的化学成分与力学性能和CCSA级钢很接近，是A级钢的早期名称。

4.4 舾装设计

本船舾装专业设计分新、旧两部分，原船保留下来的设备，用新规范进行校核，根据其状况作相应的维护保养。

（1）锚泊、系泊设备

原船配有：主锚(斯贝克锚)2只，各重2 000 kg；有档锚链(Φ43)2根，每根长247.5 m；双链轮卧式起锚机1台。

改装后参照《国内航行海船建造规范》（2006）核算，本船舾装数为628，原船所配的锚泊、系泊设备满足规范要求，只需对锚机做检修保养。

（2）舵设备

原船设一具流线型平衡舵，舵面积为10 m2，配扭矩为10 t·m的电动舵机。由于原舵机老化，可靠性差，无法找到维修保养所需的零件，故将其更换为扭矩10 t·m的拔叉式电动液压舵机。舵干、舵叶及连接零件按现行规范要求进行强度校核，满足要求。

（3）消防设计

本船按照中国海事局《国内航行海船法定检验技术规则》( 2011) “2000总吨及以上的货船”的有关要求进行防火设计，采用IC法防火分隔保护，并配置相应的消防设备。

（4）救生设备

按照中国海事局《国内航行海船法定检验技术规则》( 2011)，按航行于远海航区的货船的要求进行配置，本船新配置2艘额定乘员为40人的全封闭型救生艇（其中1艘兼救助艇），65 kN重力倒臂式吊艇架2套；增配4只25人气胀式救生筏。另外配置2艘高速执法工作艇及2台降放装置。

（5）舱室设备

本船按40定员，配置厨房、餐饮、娱乐、居住及工作等相应设施，原船遗留下的舱室和新造舱一道统一装修，主要装修材料为金属蜂窝板。

4.5 轮机设计

轮机专业改装设计工作主要是参照CCS《国内航行海船建造规范》（2006）的要求，对保留设备及系统的校核，新设备、系统重新设计。

（1）动力系统

本船主推进系统不更改，进行维护保养，轴系参照规范的要求核算，得出中间轴直径为208.6 mm，螺旋桨轴直径为262.9 mm满足规范要求。

拆除原船2台250 kW主发电机组，更换为3台新的柴油发电机组，功率为200 kW，转速为1 500 r/min，保留原船应急发电机组。

（2） 辅助动力系统

本船辅助动力系统参照规范的要求进行校核，配合维护保养，个别无法修复设备进行更新。

（3）船舶系统

船舶系统参照规范的要求进行校核，舱底、压载、疏排水系统、各密闭舱的注入、透气和测量系统按原状进行修复；生活供水系统根据改装后的总布置情况重新设计布置；增设设一套油污水分离装置和一套生活污水处理装置。

（4）货油管系

拆除原船货油泵舱的2台螺杆泵、1台离心泵及所有管系，在新设的泵舱内新设2台卧式双螺杆式货油泵，货油管汇根据新布置进行整改。

（5）消防系统

消防系统参照《法规》( 2011)要求进行设计，拆除原船1211灭火系统，为机舱和货油泵舱设置一套全浸没式的CO2灭火系统，为油漆间配 1瓶45 L CO2；一套固定式泡沫灭火系统用于甲板货油区域。

（6）空调与通风

空调系统按照《渔业船舶法定检验规则》（2003）的要求进行设计，拆除原船空调和通风管等设备，全船空调系统重新设计，新设一套船用组装式空调装置（制冷量175 kW），采用直接蒸发式，供船上各层甲板的居住舱室、工作室空调之用，空调机室的空调装置通过风管向各层会议室(执法办案室)、驾驶室、操作控制室、首长室、船长室、轮机长室、船员室送冷风。空调机还设有新风管，以供给新鲜空气。

（7）冷藏系统

拆除原船冷藏装置及附件，在主甲板（FR58~FR69）新设一个大冷库及冷藏装置，冷库约110 m3，内设蔬菜库（4 ℃）和鱼肉为（-22 ℃），冷藏装置应满足改装后冷库的制冷量要求。为了增加蔬菜库的新鲜度，在库中设置一台臭氧发生器。本装置设2台压缩冷凝机组（制冷量11.6 kW），压缩机采用进口件；配2台冷却海水泵，一用一备；各食品冷库内配置相应的高、低温库冷风机。

4.6 电气设计

电气专业只有应急发电机为保养留用项目，其它电气系统按新造远海油船及执法公务船的要求配置设计。

5 改装前后主要参数和外形对比

5.1主要参数对比

见表1。

表1 改装前后船舶参数比较

5.2 外形对比

图3 原船侧面图

图4 改装后试航照片

6 结束语

中国渔政312船是我院改装设计的一艘综合公务执法船，是我国吨位最大渔政船，本船外形、内部布置、船舶性能基本达到新造船舶的水平。本船的改装设计是一次特殊的设计经历，既有油船的技术也有执法公务船的特点，设计能力得到很好锻炼，为我院设计大吨位的执法船积累经验，希望本船改装设计的流程、方法能为今后类似船舶设计提供借鉴与参考，不足之处，请批评指正。

作者简介：李应波（1966-），男，高级工程师。主要从事船舶设计工作。

收稿日期：2014-04-09