考虑OCIMF(MEG4)要求的系泊设计

陈鞘，邢洪艳，郁红波

(上海外高桥造船有限公司，上海 200137)

近些年在船上或者港口码头上发生了很多由于缆绳失效导致的操作人员伤亡的事故。2007—2014年间有记录的事故达到127起，包括2人死亡，其他未报导的事故可能更多。因而，包括IMO在内的各行业组织都对此进行了广泛讨论。作为石油运输行业比较权威的组织石油公司海事论坛(OCIMF)总结了各大石油公司对安全系泊的关注点及要求，并结合最新的系泊技术与实践，发布了最新版本的系泊设备指南(MEG4)，指导油船，码头等相关设施的设计及运营。由于公司新造某原油轮是第一次建造的满足MEG4要求的船舶，设计过程中也遇到了很多问题点，为此结合MEG4中对于船舶系泊方面的要求，就油船系泊设计中主要增加的缆绳选用，以人为中心的设计及系泊布置相关内容进行分析，并对公司新造原油轮的系泊系统进行重新布置。

1 缆绳及系泊附件的选用

由于跨行业的一些通用术语有可能有不同的含义，导致在使用时容易混淆。对于缆绳而言，原来MEG3中定义的最小破断负荷(MBL)是制造商声明的新的干燥缆绳的破断负荷，然而工业上制造商也用MBL表示缆绳破断力的测试和计算方式，这就导致了缆绳使用方和制造方间的混淆。并且很多使用者误以为，缆绳可以完全安全地加负荷到最小破断负荷值。事实上不是这样，这忽略了一个安全余度的概念。为解决这些问题，在描述缆绳强度和设备方面，OCIMF对缆绳增加了新的定义。分别是船舶设计最小破断负荷(ship design MBL)、缆绳设计破断力(LDBF)工作负荷限制(WLL)。

3个参数的定义避免了缆绳选用和使用过程中的可能导致的误解。同时，考虑到安全问题，MEG4对缆绳强度的要求也有所增加。此项目中，经过OCIMF系泊力计算，通过环境因子计算出来的WLL为377.5 kN，由于规格书要求使用的是钢缆，计算得到船舶的MBL为686.4 kN，考虑到要满足雪佛龙El Segundo港要求，选用75 t作为MBL设计值。根据MEG4要求，钢缆的抗拉强度要求为1 770～2 160 N/mm2,最终选用直径为34 mm的钢缆。

MEG4中一个很大的变化体现在系泊属具的选择上。系泊附件与缆绳的弯曲比例D/d由12变为15,见图1。

图1 MEG4要求的系泊缆绳与系泊设备的直径比

对于此项目，缆绳选了34 mm直径，意味着系泊属具的直径需要达到510 mm。而目前系泊属具的ISO标准里，导缆孔和滚轮没有大于500 mm直径的。处理方法是按目前已有型号增加接触位置的直径，做成非标准的部件。由于非标部件厂家都需要单独送审并取证，成本上较标准的系泊属具成本上一定程度增加。项目中导缆孔主要选用B400×250×525、B500×250×580，羊角滚轮选用了525 mm等非标型号。对于ISO系泊附件的标准，随着满足MEG4要求的船舶数量增加，呼吁ISO标准编制组织更新标准，增加相关规格，进而可以显著降低企业成本。

2 将人的因素考虑到设计中

考虑到人员在操作过程中有失误的可能，而且错误会导致严重的安全隐患，MEG4 增加了一个章节将人为因素考虑到系泊系统的设计和操作及维护中。在以人为中心的设计方面，通过了解用户的需求，结合已有的规范和标准，进而最终设计安全且有效的系泊方案。MEG4推荐相比于过去的系泊设计，设计人员应从以下几个方面考虑：绞车和相关设备的位置、绞车的操作、缆绳载荷监控、操作人员需求方面来考虑。

对于绞车的操作，如果操作人员在绞车旁就地操作，则无法看清舷外的缆绳情况。根据以往经验来说，在舷边布置遥控相对而言更容易兼顾到两处的视线。然而在舷边由于破断区域不确定性更大，操作人的危险系数更高。在以前的船上曾经使用过远程遥控，再加上钢管保护架，也是较优的方案，见图2。

图2 舷边遥控装置的布置

对于一些新的设计理念，MEG4推荐增加远程缆绳监控系统，新型的系泊系统用于替代传统的绞车系泊，使用CCTV或者其他的技术方案减少危险区域的操作人员数量，在新船型开发时可以考虑加入，将成本考虑在内。

对于此项目, 为降低操作人员安全风险，并且由于缆绳破断反弹区域有很大的不确定性，在设计时尽量扩大了危险区域的范围，并做了明显标识，尽可能做到以人为本，见图3。

图3 防滑区域设置

3 系泊布置及优化

3.1 艏部布置

对于艏部的系泊布置，由于艏部有效系泊的重要性，特别对于船舶在船对船货物转移时抛锚的状态，MEG4推荐应尽可能保证足够数量的带缆桩和导缆孔可以使用。对于大型船舶，如有额外横缆绞车，应左右舷两侧设置各3对，船艏至少两对导缆孔和带缆桩。对于此项目，根据规格书要求，艏部有1台SPM绞车，可以布置2对导缆孔和带缆桩；与锚机组合的绞车可以向艏部拉出横缆，同时与以前的油轮系泊布置相比，为满足MEG4要求，在锚机后面设置了3个羊角滚轮，可以从绞车后侧引出缆绳，使绞车可以满足左右两舷出缆的要求。见图4。

图4 艏部系泊布置方案

首部羊角滚轮的布置可以最大程度的提高系泊缆绳的灵活性与协同性，缆绳也得到了充分使用。过去的系泊中，在没有此位置羊角滚轮设置的情况下，通常缆绳会绕过船的艏部从而达到另一侧系泊的目的，在MEG4中特别提出，不建议这样使用。一方面会导致船舶外板油漆的破坏，另一方面可能加速缆绳的磨损。

3.2 船舯布置

对于船舯位置用于倒缆带缆的导缆孔，MEG4推荐尽量使用长缆绳，并且导缆孔和带缆桩尽可能靠近集管区的首尾，最理想的位置是2～5 m。同时倒缆绞车尽可能布置在靠艏部位置，用于增加倒缆长度。因此在此项目上，与以前船相比，用于STS的2个导缆孔分别放在离集管区托架首部3.0 m，尾部4.7 m的位置，满足OCIMF的推荐要求，见图5。

图5 舯部倒缆系泊布置方案

船舯集管区位置由于距绞车较远，同时可能缆绳路径上有其他障碍，进行船对船带缆操作会有一定困难。因此在左舷区域设置了2台系泊绞盘，可以就地进行引绳的牵引，一方面人员操作比较方便，另一方面安全性得到了更好的保证。

3.3 艉部布置

MEG4中还推荐了在船对船的操作中用于防护垫使用时的导缆孔和带缆桩的布置。由于在两艘船在靠近或者分离的时候，如果两船位置没有对齐，可能导致外板相擦，为防止类似情况出现，会用到橡胶防护垫。MEG4推荐在平行中体艏艉部起始位置附近布置导缆孔，并且左右舷对称布置，见图6圆圈位置。在此项目上，艏部M2和艉部M3绞车对应位置的带缆桩和导缆孔，可用于防护垫的固定，见图6、7。

图6 防护垫固定附件布置要求

图6 防护垫固定附件布置方案

4 结论

根据MEG4要求，在系泊布置的设计中，缆绳的选用考虑到安全问题，直径和抗拉强度等参数都有了更高的要求，系泊缆绳的走向更多的考虑了安全性和操作的便利性。今后的新船设计，由于甲板上系统会越来越多，在进行系泊设计时需充分平衡甲板上各个系统的布置，文中提供的方案可作为参考。

同时指南中更多的强调了以人为中心的设计，随着科技的进步，更多针对系泊系统的监控设备也不断研发，今后也建议更多的运用到实船中。考虑到船舶的建造成本，船东和船厂目前都大多持观望态度。今后随着这些设备的技术的提升，运用逐渐广泛，成本会进一步降低，这些安全设备有望更多的运用到实船当中，提高船舶的智能化水平，从而真正实现以人为中心的设计。