基于国际公约新要求的机舱脱险通道设计研究
2018-08-25李中华王家支蒋大伟刘清江陈家祥
李中华 王家支 蒋大伟 刘清江 陈家祥
(大连船舶重工集团设计研究院有限公司 大连116005)
引 言
2014年5月22日国际海事组织(IMO)海上安全委员会93次会议,通过了关于国际海上人命安全公约SOLAS修正案的决议—MSC.365(93)。根据决议要求,2016年1月1日及以后建造的船舶,位于机舱内的机控室和主工作间均需提供两种脱险通道,其中至少一种脱险通道需提供连续防火遮蔽到达机械处所外的安全位置。国际公约的这一要求,将机舱脱险通道布置与机控室、主工作间的布置紧密联系在一起,直接影响机舱舱室、舱柜划分乃至机舱整体布局;加之新条件下渐趋拥挤的机舱空间及底层瘦削的外板线型,使机舱脱险通道布置的影响及难度均比之前更大。
1 国际公约要求
1.1 SOLAS公约要求
根据国际海上人命安全公约(SOLAS)第II-2章D部分(脱险)相关规定,船舶需设置脱险通道,以使船上人员遇到险情时,能够安全迅速地撤向救生艇登乘甲板[1],并对脱险通道的设置路径、耐火完整性标准、内部环围尺寸、门的型式及照明等作出要求。其中第13条的第4.2.1为对于货船的“A类机器处所的脱险通道”,该脱险通道的布置应符合如下规定:
“两部彼此尽可能远离的钢梯,通往该处所上部彼此类似远离的门,从门至开敞甲板设有通道。其中一部钢梯应位于一个受到保护的环围内,该环围满足第9.2.3.3 条第(4) 类的要求,从其所服务的处所的下部通到该处所以外的安全位置。在该环围内应设有达到相同耐火完整性标准的自闭式防火门。钢梯的安装方式应使热量不致通过未隔热固定点传入环围内。该环围的内部尺寸应至少为800 mm×800 mm,并应设有应急照明。”[1]
关于A类机器处所,根据SOLAS第II-1章A部分第3条17定义,具有“用作主推进的内燃机”的机舱属于A类机器处所,故应设有两条脱险通道,其中一条为机舱斜梯通道,另一条为受环围保护的脱险通道,即通常所说的应急脱险通道,其布置需满足:
(1)耐火完整性要求。根据国际公约第9.2.3.3条第(4)类要求,处所失火危险程度分类,脱险通道和与之分隔的机舱分别为第(4)类和第(6)类。根据国际公约“分隔相邻处所舱壁的耐火完整性”划分,两者之间应为A60级别。[2]
(2)设有达到相同耐火完整性标准,即A60级别的自闭式防火门。
(3)钢梯的安装方式应使热量不能通过未隔热的固定点传入该环围内,故绝缘材料最好敷设在围壁外侧。如果绝缘材料敷设在围壁内侧,则需考虑将梯脚等固定件与围壁之间加装隔热垫片。
(4)环围内部尺寸至少为800 mm×800 mm。此一般理解为环围的最小净空间,当防火绝缘敷设在通道环围内部时,逃生通道内部尺寸应为舾装后的净尺寸,但不包括逃生梯。[3]
(5)此外,脱险通道内应设有应急照明以及其他必要的辅助逃生设施,确保其易于到达、标志清晰,并且安全无障碍,以满足紧急情况下安全逃生需要。
1.2 国际公约新要求
IMO第MSC.365(93)号决议(SOLAS第II-1、II-2章修正案)对以上SOLAS公约第II-2章D部分(脱险)有新的补充,对机器处所脱险通道增加了以下三项要求[4]:
(1)对于安装在机器处所内作为脱险通道的一部分或者通向脱险通道但并不位于受保护环围内的斜梯和梯道,新增第13.4.1.5条(对客船)和第13.4.2.4 条(对货船)要求:2016 年1月1日及以后建造的船舶,此类斜梯和梯道由钢质材料制成,且在底面应装设钢质护板供逃生人员用于防护来自下方的高温和火焰。
(2)对于机器处所内主工作间的脱险通道新增第13.4.1.6条(对客船)和第 13.4.2.6条(对货船)要求:对2016年1月1日及以后建造的船舶,位于机器处所内的主工作间应设有两条脱险通道,其中至少有一条脱险通道应提供连续防火遮蔽,至机器处所外的安全位置。
主工作间可理解为开展机械维修作业的机修间,通常含有焊接设备、金属加工机械的工作台。[5]
(3)对于货船,新增第13.4.2.5条有关A类机器处所内机控室的脱险通道要求:对2016年1月1日及以后建造的船舶,位于A类机器处所内的机控室应设有两条脱险通道,其中至少一种脱险通道需提供通往机器处所外部安全位置连续防火遮蔽。
以上第1项“斜梯和梯道”和第2项“主工作间的脱险通道”,为同时针对客船和货船的新增要求;第3项“机控室的脱险通道”为仅针对货船的新增要求,而对于客船已在SOLAS公约13.4.1.4条说明。本文着重讨论货船机舱脱险通道的新要求。
1.3 基于国际公约新要求的设计思路
针对以上MSC.365(93)号决议新要求,货船机舱脱险通道的设计要点如下。
1.3.1 不受环围保护机舱斜梯通道
此斜梯通道作为一条机舱脱险通道,斜梯和梯道需为钢质,且底面应装设钢质护板,供逃生人员用于防护来自下方的高温和火焰,参见图1。
图1 不受环围保护斜梯通道
1.3.2 受环围保护钢梯通道
考虑对机控室、主工作间脱险通道的新要求,机舱受环围保护钢梯通道有以下两种设计方案:
方案① 机舱内受环围保护的竖直围井作为“连续防火遮蔽”脱险通道。该方案一般要求机控室与主工作间位于机舱同一舷侧,以使竖直脱险通道路径尽量紧凑、简捷,以下实船设计案例即为此种方案。
方案② 机舱斜梯通道的一部分与机舱隔离,作为“连续防火遮蔽”脱险通道。该方案一般要求机控室与主工作间位于同一层平台相近布置,参见图2。
图2 连续防火遮蔽斜梯通道
以上两种方案无本质优劣之分,具体设计时视哪种更有利于机舱整体布局作为优选依据。
2 设计实例
以某大型油船机舱脱险通道设计为例,一条为不受环围保护的机舱斜梯通道;另一条受环围保护钢梯通道选择1.3.2中的方案①(即竖直围井脱险通道),其设计难点及思路如下。
2.1 新决议要求限制
之前机舱竖直围井形式脱险通道路径规划自由度较大,常有“直上直下,一通到底”的理想路径;新决议要求下,路径规划需兼顾机控室和主工作间的位置,且两者相互影响。
2.2 机舱底层及四平台瘦削的外板型线
本船脱险通道总体路径为从机舱底层到机舱棚主甲板,竖直方向上机舱棚位于机舱尾部上方。从上而下路径规划时,由于瘦削的外板线型,通道竖直围壁容易在三平台下与舷侧外板(24号/25号)相碰,如图3中路径方案①所示。此时的通道内部净高较低,且会在通道内部形成高差及弯道。由于路径靠近机舱尾部,故容易与发电机下方加强结构及电缆、管路相互影响。
图3 路径方案难点及优化
2.3 脱险通道路径优化
以上路径方案①与“逃生通道路径设计既要满足国际公约要求,又要力求合理实用、紧凑便捷”[6]的要求不太符合,所以应予以优化。经对比论证多套方案,最终选出最佳路径方案②。此方案将底层通道位置前移,由于外板线型稍微宽大,从而使三、四平台间通道内部净高加大,避免了内部高差及弯道,避开了发电机下方加强结构等影响。详见图4。
3 结 论
本文从SOLAS公约要求入手,分析总结了机舱脱险通道的设计要点及注意事项,结合实船设计实例,分析说明了公约新要求和渐趋缩小的机舱空间及瘦削的外部线型条件下机舱脱险通道设计难点及对策。
脱险通道设计作为机舱布置的重要组成部分,在新条件下的作用及影响都更为明显,需要设计人员不断总结积累、统筹优化。