76 m双向航行客滚船总布置研究
2019-01-30栾德昀
苏 波,王 丽,栾德昀
(1.中集海洋工程研究院有限公司,山东 烟台264670;2.烟台中集来福士海洋工程有限公司,山东 烟台 264000)
0 引言
客滚船是连接陆岛间、岛屿间、海峡间的人车两用交通运输船,技术含量高,是当今世界船舶行业中的高端产品。该船型主要用于装运卡车、小汽车、旅客以及提供船上娱乐服务,集高速、便捷、舒适、环保于一体,是“海上高速路”不可或缺的船型。
目前,我国沿海短途岛屿间的客滚船多是单向航行的客滚船,这种船型在靠港离港的时候需要调转船头,增加了港口内的作业时间;同时客滚船上车辆舱内的车辆在上下船的时候总有一个方向需要倒车,否则需要在船上设计车辆转头的通道,增加了船舶建造成本。为解决这些问题,按照中国船级社(CCS)客滚船的相关规范要求,同时遵行中国海事局关于客滚船的相应法规要求,设计了76 m双向航行客滚船。本文在分析该船型的布置特点的基础上,重点研究乘客和船员逃生问题以满足客滚船对人命安全的要求。
1 船舶的基本设计输入
1.1 船舶基本要求
76 m双向航行客滚船主要用于沿海岛屿之间旅客及车辆的运输。船舶双向航向,进港离港不需要转向。车辆和乘客可以艏艉上下船,车辆上下船不需要倒车行驶。同时,在进港后通过定位系统自动控制,辅助船舶码头更加可靠、快速靠泊。
本船的航区为沿海航区,按照沿海航区Ⅲ级客船设计。航行时间不大于4 h,按照《国内航行海船法定检验技术规则》规定属于第3类客船[3]。
1.2 规范与法规
本船设计主要依据中国船级社(CCS)相关规范和中国海事局《国内航行海船法定检验技术规则》(以下简称《法规》)的要求。
1.3 船舶技术参数
本船设计要求载客499人,船员17人,船长76 m,船宽17 m,最大航速16 kn,服务航速12 kn,续航力1 000 n mile。
2 船舶总布置
2.1 船舶驾驶室布置
由于客滚船属于布置地位型船舶,通常载车量、载客量、载重量、航速、港口条件等是决定船舶主要量度的重要因素,因此根据76 m双向航行客滚船的技术参数要求进行船舶的尺度设计和总体布置。
对于双向航行的船舶,其驾驶视域需要满足驾驶室操舵人员的视线位置到船艏和到船艉盲区都必须小于2倍的船长[3],如图1所示。船舶的驾驶室需要布置在船中的位置,如图2所示。驾驶操纵位置设置在驾驶室的中间,如图3所示。
2.2 船舶客舱与船员舱设计
2.2.1船舶客舱与船员舱的大小
一般岛屿间的航行时间比较短,客舱以座椅为主。 客舱和船员舱的大小根据人数和规范的要求设计即可,这一点和单向航行的客滚船相同。
图1 驾驶视域
图2 船舶侧视图
C01—走廓代号
2.2.2船舶客舱与船员舱的布置
对于双向航行的客滚船,由于驾驶室需要位于船舶的中间位置,考虑结构强度传递的连续性,客舱和船员舱的布置也应该从船中位置向艏艉延伸布置,如图4所示。此外,根据《法规》第七篇船员舱室要求,如果船员舱和客舱在同一层,为保证船员区和乘客区的独立性,需要有舱壁进行空间分隔[3]。
考虑到乘客的舒适性,双向航行船舶乘客的座椅需要双向布置,即设计为背靠背的布置形式,如图5所示。
2.3 船舶车辆舱布置
本船设计的优点就是在靠港离港的任何情况下,车辆都可以正向行驶上下船,而且车辆舱内无需设计转弯的通道,只需要考虑艏艉预留车辆的安全空间即可,所以车辆舱的布置比单向航行的客滚船要简单且经济性更好。车辆登乘效果如图6所示,车辆舱布置图如图7所示。这种方式节省了船舶操作时间,减少了车辆和客户的等待时间。节省的时间可以增加航程中沿途观光的时间或者增加航行的班次,对于乘客和船东运营都是有益的。
S~A~S~E—梯道A~梯道E;D01~D04—门01~门04;C01~C08—走廓01~走廓08;ST B1、ST B2—集合站B1、集合站B2
2.4 船舶的主机及推进器布置
船舶的载重量、主机布置空间、港口码头决定了下船体高度即型深。根据这一特点,在76 m双向航行客滚船艏艉端分别布置主机舱,每个舱室配置2台主机和2台推进器。船舶靠岸时,先通过推进器的动力让船舶抵在码头上,再辅以系泊,这样可以使船舶更加快捷有效地停靠码头,有利于保证乘客和车辆上下船的安全性。局部布置如图8所示。
2.5 逃生分析
76 m双向航行客滚船搭载17名船员和499名乘客,因此,其消防安全直接关系到广大旅客、船员的生命安全。由于该船艏艉均布置上下船的梯道,因此用来逃生的梯道较单向航行的船舶增加一倍,同样的人员情况下相比单向航行的客滚船撤离的时间将大为减少。
按照国际消防安全系统规则进行撤离分析,本船计算17名船员和在舱室座位上的499名乘客,从发出警报开始到逃生登乘点的时间。车辆舱间甲板撤离集合站布置图如图9所示,通道和门的编号如图3、图4、图5、图9所示,本船的撤离流程图如图10所示。门和走廊及梯道的通过情况见表1。撤离计算时间见表2。
ST A1、ST A2—集合站A1、集合站A2
图6 车辆登乘效果图
图7 车辆舱布置图
ST01~ST04—集合站01~集合站04
图9 车辆舱间甲板撤离集合站布置图
ST01~ST04—集合站代号;所有代号以本层甲板标注代号为准
甲板门人数净宽/m通往是否经过B甲板D0100.80C02是B甲板D0200.80C04是B甲板D0300.80C06是B甲板D0400.80C08是A甲板D0100.80C02是A甲板D0200.80C04是A甲板D0300.80C06是A甲板D0400.80C08是
甲板梯道净宽/m长度/m通往驾驶甲板S-E1.003.68C01B甲板S-A1.723.68S-AB甲板S-B1.723.68S-BB甲板S-C1.723.68S-CB甲板S-D1.723.68S-DA甲板S-A1.727.21ST01A甲板S-B1.727.21ST02A甲板S-C1.727.21ST03A甲板S-D1.727.21ST04
甲板 走廊人数净宽/m长度/ m面积/m2通往是否经过驾驶甲板C0120.803.502.80S-E否B甲板C01711.006.956.95D01否B甲板C0201.0010.0010.00S-A是B甲板C03711.006.956.95D02否B甲板C0401.0010.0010.00S-B是B甲板C0531.006.106.10D03否B甲板C0601.0016.6016.60S-C是B甲板C0731.006.106.10D04否B甲板C0801.0016.6016.60S-D是A甲板C01911.0010.0010.00D01否A甲板C0201.502.003.00S-A是A甲板C03921.0010.0010.00D02否A甲板C0401.502.003.00S-B是A甲板C05911.0010.0010.00D03否A甲板C0601.502.003.00S-C是A甲板C07921.0010.0010.00D04否A甲板C0801.502.003.00S-D是
逃生分析如下:
(1)驾驶甲板所有人通过梯道S-E到达B甲板走廊C06,在临时集合站ST B1集合,再通过B甲板梯道S-C和A甲板梯道S-C到达车辆舱间甲板最终的撤离集合站ST03。
(2)B甲板(上层甲板)所有人先在临时集合站ST B1、ST B2集合,然后经由B甲板的梯道S-A、S-B、S-C、S-D到达A甲板,再经由A甲板的梯道S-A、S-B、S-C、S-D到达车辆舱间甲板最终的撤离集合站ST01、ST02、ST03、ST04。
(3)A甲板(下层甲板)所有人先在临时集合站ST A1、ST A2集合,然后经由A甲板的梯道S-A、S-B、S-C、S-D到达车辆舱间甲板最终的撤离集合站ST01、ST02、ST03、ST04。
人员分布情况按照规范设定的每个区域的人数比例如下:
(1)乘客共499人,均坐在自己的座位上。其分布情况: B甲板乘客138人,A甲板乘客361人。
(2)船员共17人。其分布情况:驾驶甲板2人;B甲板:居住舱室内6人,服务台2人,客舱2人;A甲板:客舱2人,厨房1人,服务台2人。
从表2得知,最大路径撤离时间为910.87 s,即15.18 min。如果按照传统的船型布置逃离通道,时间将增加一倍以上(考虑拥堵)。逃生时间超过30 min[3]就不能满足规范的要求,势必通过增加通道数量和宽度来满足要求,包括A60的防火围壁的增加。
3 结语
本文介绍了一种双向航行的经济型客滚船设计,并详尽地阐述了船舶的布置特点。本船型艏艉对称,360°视角驾驶室位于船体中间位置,有利于驾驶人员具有良好的驾驶视线进行双向操作,以保证船舶的航行安全性和操作性。4套主机和推进系统分别位于船舶的艏艉两舷,采用经济型推进器设备可以达到12 kn服务航速,满足了国内一般客滚船的航速要求又提高了经济性。该船型的布置特点在功能上可以保证船舶在靠港和离港的时候不需要调转船头,船舶上直线的车道就能方便车辆上下船。此外,本文还按照规范要求的方法进行了499名乘名和17名船员逃生方案的分析,其结果满足客船规范逃生时间的要求。本文的设计方案和分析结果证明了本船型能够更好地适应未来岛屿间的车客运输及旅游等功能,是一种经济性更强同时兼顾安全性的旅游观光运输船舶。
表2撤离计算时间表s