牲畜船牲畜装卸系统研究

唐桂斌，冯 可，喻正昌

（中远海运重工有限公司 技术研发中心，辽宁大连 116600）

0 引言

随着人们对高品质牛羊肉、奶和奶制品需求的增加，活牲畜贸易的规模不断扩大，活牲畜的海上运输也日益增多，牲畜运输船作为专门用来运输活牲畜的船只，在近些年得到很大发展，单船运力不断增加，牲畜船的发展总体呈现大型化的趋势，一艘大型牲畜船可以装载上万头活牛。如何提高牲畜在码头的装卸载效率成为活牲畜贸易产业链上十分重要的研究课题。目前的牲畜船在码头和船舶货舱之间设置了专门供牲畜通过的可移动外部通道，可以使牲畜顺利地从岸上装载到船上或从船上卸载到岸上。

1 牲畜船装卸系统简介

根据澳大利亚海事安全局（AMSA）要求[1]，必须提供适合通行的坡道用来装卸载牲畜，坡道与船之间不应有间隙，装卸工作时需按一定角度；牲畜在船内甲板间移动也必须提供一个坡道作为通道。所以牲畜船装卸系统包含外部装卸系统和内部装卸系统两部分，其中外部装卸系统是为牲畜上下船服务（图1和图2）；内部装卸系统是将牲畜装载到牲畜船内部货舱区不同畜栏内的专用通道。

设计合理，路径优化的牲畜船装卸系统可以为牲畜提供舒适、便捷的上下船通道，提高装卸载过程中装卸效率和整个装卸载流程的安全性。

2 牲畜船外部装卸系统

图1 载运车辆在码头与外部坡道连接

图2 牲畜船外部装载坡道

牲畜通常由载运车辆从牧场运至装载码头，再由连接岸上码头与舷侧舷门的外部可移动坡道进行码头装卸载。

对于外部可移动坡道，AMSA要求如下：

1）净宽不小于750 mm（装卸牛时），坡道两侧必须带围板，需有足够的强度和高度防止牲畜逃跑。

2）坡道表面应有适当的防滑条。

3）坡道的上端或下端须设置通道关闭装置。

4）如果需要人员驱赶牲畜，则必须提供净宽550 mm的人员通道，且带不小于1 m高的栏杆以及适当的踏步。

5）坡道与船连接时不应有间隙。

6）坡道安装角度不应大于1/2。

牲畜通道如果构成船舶设施的一部分，则还应能承受一定的均布载荷：1）牛或马为4 700 N/m2；2）羊或猪为2 400 N/m2。

通道材料的许用应力应小于以下值：1）钢为0.5×最小屈服应力；2）铝为0.5×0.2%拉伸应力。

坡道常采用铝合金材料进行制作，重量轻，方便吊运及存放固定；上下端部用铰链连接过渡平台（见图3）方便对接码头和牲畜船，使牲畜装卸更安全；人员通道防滑条常采用50 mm×25 mm的扁钢。

图3 牲畜船外部装载坡道布置

3 牲畜船内部装卸系统

牲畜通过外部可移动坡道进入货舱之后，通过货舱区域已设置好的内部装载通道依次装载到每个畜栏中，在这个过程中，牛仔要及时关闭相应的畜栏。牲畜在不同甲板间的装卸载通过预先设计安装的固定坡道完成，由牛仔进行驱赶。

3.1 货舱内畜栏装载的不同方式

货舱内畜栏装载有畜栏内装载和畜栏间装载 2种形式。

1）畜栏间装载

根据AMSA要求，必须在牲畜区域畜栏的至少一侧提供一个人员通道，该通道一方面可以用于牲畜码头装载过程中货舱区域的分栏装载，另一方面可以方便牛仔在航行过程中照顾和移动牲畜。此通道任何障碍物间的净宽不应小于1 m。考虑到建造误差在设计时应留有裕度，见图4和图5。

对于两侧的牛栏必须设置一个门或可拆栏杆，使此通道能够到达每个畜栏后面，门或栏杆既要保证牛栏强度的连续性，也需保证安全，防止意外被提升或移动。

图4 畜栏及通道布置

图5 畜栏间通道内牲畜装载（实船照片）

2）畜栏内装载

在牲畜区域每个畜栏周边的防护栏杆均设有活动栏杆门，方便活牲畜在畜栏之间的装卸载以及牛仔在驱赶活牲畜时进行移动，以防受伤。

装载牲畜时，将活动栏杆门打开组成牲畜通道进行装载，牛仔可在人员通道处进行驱赶作业，见图6和图7。

图6 畜栏、活动栏杆门及通道布置

图7 畜栏内设置通道装载（实船照片）

3.2 不同甲板间装载坡道的要求

AMSA要求牲畜在不同甲板间移动，必须提供坡道，坡道必须满足如下要求[3]：

1）最小净宽为750 mm（装卸牛时）。

2）具有没有突出物的侧板，可以高出坡道连接甲板1.4 m。

3）须安装防滑条；扁钢50 mm×25 mm，边缘磨圆角，安装间隔不能大于300 mm，末端距离坡道的边缘不能大于200 mm。

4）坡道安装角度不能大于27°。

5）临近牲畜的坡道，需有一个人行坡道，需要满足最小净宽500 mm，远离牲畜侧须安装1 m高的护栏，且须提供脚部防滑条或防滑面。

固定内部坡道常采用钢质建造且必须满足AMSA所规定的强度要求。坡道必须镀锌处理，设计时考虑制作变形须适当增加设计尺寸。牲畜船内部固定坡道实船照片见图8。

图8 牲畜船内部甲板间固定坡道（实船照片）

3.3 导向门的设置

在内部装载通道的拐角及交叉位置，通常需要设置导向门，用以限制牲畜装载的路线和前进方向，导向门设置的基本原则是确保前进中的牲畜有且仅有一条路线可以通行，按照既定的顺序完成货舱区域不同畜栏的装载过程。导向门常采用板架结构见图9。

为了防止动物能够相互看到而发生骚乱或不愿移动，在内部坡道艏艉处的导向门高度应增高[2]。

图9 封闭导向门简图

4 牲畜装卸载的安全性[3]

常规牲畜船的吃水较浅，受风面积很大。在港口装卸载时，一定要提前对装卸载过程中船舶重量及重心变化和横倾变化做出评估，根据所要装载或卸载的牲畜类型及平均体重，制定合理的装卸载流程，并严格按照既定的流程执行，确保稳性满足要求，避免船舶发生倾覆。

从港口装卸载的安全性考虑，为保证船舶具有足够的稳性而不发生倾覆，在整个装载流程中一定要做到：1）尽可能降低船舶重心高度；2）尽可能减小船舶的横倾。

正确的装卸载流程应满足以下原则：先装载下层甲板，再装载上层甲板；先卸载上层甲板，再卸载下层甲板；装/卸载时，船舶的左右舷要同步操作，切不可先装/卸完一舷，再装/卸另一舷；如果需要装载不同种类或重量的牲畜，体重越大的牲畜应装载越靠下层的甲板。

5 结论

牲畜装卸系统是牲畜船最重要的系统之一，随着世界范围内活牲畜贸易量的不断增大，如何合理优化设计牲畜装卸系统，提高码头牲畜装卸载的效率和安全性，成为牲畜船性能的重要考核指标。本文简要介绍了牲畜装卸载系统的组成、功能特点和设计要求，为牲畜船的设计提供了一定的参考。