海上撤离系统在客滚船上的设计要点
2022-03-04刘少东金吉发郑成刚
刘少东,金吉发,郑成刚
(招商局邮轮研究院(上海)有限公司,上海 200137)
0 引言
根据《国际海上人命公约》(SOLAS)的要求,在发出弃船信号后30 min内,船上所有人员要能从主船上撤离到救生设备内,并离开主船。对于客船和客滚船来说,由于旅客人数众多,使用传统的救生艇筏很难保障在30 min内撤离全部旅客和船员。因此,海上撤离系统应运而生,成为解决这一问题的一种有效的新型救生设备。
《国际救生设备规则》(LSA)中是这样定义的:海上撤离系统应为各种年龄、身材和体质的、并穿着经认可的救生衣的人员,提供从登乘地点到漂浮平台或者救生艇筏的安全通道。它的最重要的优点是,船上人员在弃船撤离过程中可以直接进入漂浮平台或者救生艇筏,省去了救生艇筏载人下放的过程,从而节省了宝贵的撤离时间,而且人员也不会浸泡在水中或面临其他危险[1]。
虽然海上撤离系统并非船舶强制配置的系统,但其给船舶救生系统的配置提供了一种选择方案。海上撤离系统结合按照替代设计要求配置的大型救生艇,已逐渐成为建造现代大型邮轮时满足船上人员紧急撤离常用的救生系统配置。
海上撤离系统在帮助船上人员安全、快速地撤离船舶等方面显示出极大的优越性,无论是在安全性能方面,还是在撤离速度方面均远胜于传统的由救生艇和救生筏组成的救生系统[2]。本文以某系列客滚船为背景,详细分析海上撤离系统的设计要点,以期为相似船舶的海上撤离系统设计提供参考。
1 海上撤离系统类型和构成
1.1 海上撤离系统的类型
海上撤离系统按照结构形式可分为气胀式滑梯撤离系统、垂直式通道撤离系统和螺旋式通道撤离系统[2];按照通道个数可分为单通道撤离系统和双通道撤离系统[3],单通道撤离系统主要应用在船上人员相对较少的情况。
1.1.1 气胀式滑梯撤离系统
气胀式滑梯撤离系统系统为单通道撤离系统。因滑道长度受人员下滑速度的限制而较短小,通常应用于撤离甲板距水线较低的小型海上平台、客船和客滚船。
1.1.2 垂直式通道撤离系统
垂直式通道撤离系统为单通道撤离系统。因内部配置逐级减缓人员下坠速度的设施,通常应用于撤离甲板离水线较高的大型海上平台、客船和客滚船上。
1.1.3 螺旋式通道撤离系统
螺旋式通道撤离系统为单通道撤离系统。因内部的螺旋减速装置更有效、更灵活,可以根据船舶撤离甲板的高度,调整撤离通道长度,从而应用于不同高度的海上平台、客船和客滚船。
1.1.4 双通道撤离系统
双通道撤离系统主要应用在船上人员相对较多的情况。一般有1 000名以上乘客和船员的船舶用双通道撤离系统的较多。
1.2 海上撤离系统的主要构成
海上撤离系统主要结构示意图见图1,由以下主要部分构成:
(1)储存箱:收纳撤离装备的空间,包括滑道、固定设备(如座椅、导轨等)、救生平台。储存箱由海洋级铝合金和充气钢瓶组成,装设在甲板上。
(2)通道:用来连接船舶和救生平台,存放在储存箱内。
(3)救生平台:在紧急情况下可使用的漂浮平台,一般为救生筏。快速撤离系统自带救生筏存储在储存箱内,补充的救生筏通常单独储存在撤离甲板上,并通过绳缆链接到自带救生筏上。
(4)引导索:使救生平台沿着舷侧下滑,并固定通道和救生平台的相对位置。
(5)首缆:调整救生平台的位置,使救生平台侧面紧贴舷侧,并根据救生平台的升降而及时收紧或松出。
①—储存箱;②—撤离通道;③—救生平台;④—引导索;⑤—首缆。
2 海上撤离系统的设计要点
根据SOLAS对从事短程国际航行的客船救生艇筏的相关要求,客滚船应配置能足够容纳船上30%人员总数的救生艇,同时海上撤离系统的总容量连同救生艇容量应能容纳船上人员的总数,以满足在船舶遇险时,30 min内通过救生艇及海上撤离系统完成全船人员撤离的要求。这些救生艇筏应等量分布在船舶的两侧。另外,还应额外配备总容量至少为船上人员总数25%的救生筏。
2.1 海上撤离系统的配置
本系列客滚船入DNV·GL船级社,挂英国旗,定员1 000人。船东要求采用双通道的撤离系统。
基于SOLAS的要求:常规的配置为每舷配置一艘150人的救生艇、2个150人救生筏和1个50人的救生筏,以满足30 min内每舷需要撤离500人的要求;此外,每舷再额外配置1个150人的救生筏来满足规范要求的救生筏配置冗余量的要求。
英国海事与海岸警卫署(MCA)规定:当单个救生设备发生故障的时候,剩余的救生筏如果能从发生故障的舷侧安全转移到另外的舷侧,则剩余的救生设备要有安全撤离75%船上人员总数的能力;如果不能安全转移到另外的舷侧,则剩余的救生设备要有安全撤离全部船上人员总数的能力。
基于上述要求,该客滚船最终的配置为双通道撤离系统:每舷4个150人的救生筏集成安装在海上撤离系统的储存箱中;每舷配置一艘150人的救生艇;在登乘甲板上,每舷再额外配置2个50人的救生筏。
2.2 撤离时间
船上所有人员需要在30 min内完全撤离,这作为规范的强制性要求,在设计阶段必须进行核查。该项目所选的海上撤离系统厂家提供的撤离时间测试见表1,显示了海上撤离系统在不同安装高度的情况下,对应的撤离时间和最大的撤离人数。本船安装高度约为18 m,30 min内最大撤离人数为813人,超过了30 min内撤离500人的要求。
表1 海上撤离系统撤离能力
2.3 释放高度
海上撤离系统储存箱的容量决定通道的长度。设计时,要核查所选海上撤离系统型号对应的最大通道长度能否满足实船上的安装高度。本系列船所选的海上撤离系统最大安装高度为23.5 m,满足本船所需的最大通道长度。图2为本系列客滚船在纵倾10°和横倾20°时所需最大的通道长度。
此外,有的海上撤离系统厂家对通道的最小长度也有要求。这在设计的时候也需要注意核查。
图2 实船所需的最大通道长度(单位:mm)
2.4 救生筏自由浮离装置的设计
目前,海上撤离系统的救生筏基本上采用抛投式气胀救生筏。在船舶设计时,救生筏布置在撤离甲板的舷侧。当船舶遇到沉船事故,救生筏有可能来不及人为释放时,只要海水浸没救生筏所在位置,救生筏就能通过静水压力释放器自动释放救生筏,从而使救生筏浮到海面,达到救人的目的。但当船舶沉没时,船的倾角一般都会很大,这就会导致救生筏在浮起的过程中被上层甲板阻挡,从而不能浮到海面。因此,需要增设救生筏自由浮离装置,以确保救生筏顺利浮出水面,达到救人的目的。
2.5 舷外开口及A-30防火区域核查
海上撤离系统下滑的区域不能有突出物(排水口、防火风闸、通风孔等)。此外,还规定在最轻载水线之上,且位于撤离通道的登乘区域下方的舷侧需要做A-30的防火绝缘。这就需要在设计时,考虑船舶横倾20°并纵倾10°的情况下,定义好无开口区域和A-30区域,并通知各专业按照此要求来设计。图3为舷侧无开口区域和A-30区域的综合定义图。
图3 舷侧无开口区域和A-30区域
2.6 救生衣与垂直通道匹配问题
在配置海上撤离系统的时候,除了需要满足MCA单点故障要求外,还需要满足MCA MGN 273 (M)对救生衣的要求:需要海上撤离系统厂家出具一份证明,能够说明人员在穿上救生衣撤离的时候,海上撤离系统的通道能够和救生衣相互匹配,救生衣不会对撤离人员造成阻碍和伤害。
根据《国际海上人命安全公约》要求,在设计海上撤离系统的时候,除了上述的设计要点外,其存放位置还应该注意下面的情况:
(1)应该布置在能安全降落的位置,远离推进器及船体弯曲悬空部分,尽量使海上撤离系统从船舷平直部分降落下水,存放位置应有明显标志。
(2)每一海上撤离系统的存放应使其通道、平台、存放或操作装置均不会妨碍任何其他救生设备在任何其他降落站的操作。
(3)海上撤离系统的存放不应该妨碍任何其他救生设备的操作,同时对其加以保护,防止巨浪对其造成损坏。
3 结语
现代船舶在总体设计之初就已经充分考虑了船舶的浮态、稳性和安全性,也采取了许多保证安全的措施。但是,仍然不可避免地会发生海难事故。各种沉船翻船等灾难性的事故往往都发生在瞬间,给船上人员用来逃生的时间不足,再加上由于乘客的恐慌心理,往往导致惨痛的人员伤亡和重大的财产损失。因此,海上撤离系统以其安全、快速的特性,成为解决这一问题的一种有效的新型救生设备。
本文介绍了海上撤离系统的类型和主要组成部分,重点分析和总结了海上撤离系统的设计要点和注意事项,最大程度地确保船上人员的生命安全,以期为相似船舶的海上撤离系统设计提供参考。