库区短途客船稳性装载计算工况分析

方革成

(杭州市公路与港航管理服务中心,浙江 杭州 311700)

0 引言

近年来,随着城市航道、库区环境不断变好,水上旅游观光船舶成为载运游客的重要交通工具。客船在建造、运营时,出于人命保障,船舶的稳性一直受到设计、航行人员的高度重视。当船舶在载客航行中发生倾斜时,良好的稳性能保证船舶恢复到平衡位置,从而保障船舶航行安全[1-2]。但是,因船舶稳性不足而引发的灾难还是时有发生,如2015年长江上的“东方之星”号沉船事故和2021年贵州六盘水六枝特区客轮倾覆事故。面对沉重的人员伤亡事故,确认客船营运中的状态是否安全就显得尤为重要。在船舶建造完工后,船厂会在空船倾斜实验数据的基础上,依照规范要求,核算实船各种装载工况下的稳性,以确保满足船舶规范要求。

一般情况下,如果一艘船的稳性结果大大超出了该船运营需求,使得安全富裕度过大,则会给船舶航速、主尺度、造型、成本等方面带来不利影响;反之,稳性结果太低,则无法满足规范要求,船舶航行也无安全保障[3]。因此,除特殊船型外,审图及现场验船师要求客船稳性计算结果满足规范规定的装载情况下的稳性要求即可。

本文结合多年新安江库区内客船检验经验,针对库区客船在运营过程中实际出港或进港装载工况中的物品量与规范设定的计量标准严重不符,在核算船舶完工稳性结果时与设计、船厂存在争议现象,提出修订规范中关于稳性计算物品计量标准的建议。

1 客船装载工况

本文以某艘300客双体游览船为例,研究客船装载情况。该船主要参数如下:垂线间长43.11 m,型宽11.00 m,型深2.80 m,设计吃水1.85 m,空船排水量332.75 t,主机功率2×195 kW,额定乘客298人,船员20人,航区B级。

根据《内河船舶法定检验技术规则》(2019)[4](下文简称《内法规》)综合计算了双体客船的满载出港、满载到港、空载到港及乘客集中顶甲板的特殊装载工况下的稳性(以上工况均计算了回航和乘客集舷)。对于船上燃料、清水及备品等消耗品的计量,按照《内法规》要求取出港为100%,到港为10%;生活污水等物品的计量,取出港为10%,到港为100%。核算结果满足稳性要求。

2 稳性核算

在审核上述稳性计算报告时,通过分析报告中各装载情况下舱柜液体计量的选取,发现该船稳性存在更恶劣情况。因该船有餐饮功能,在设计建造时,其淡水柜、生活污水柜、燃油柜等舱柜容量都较大,具体数据见表1。

表1 舱柜尺寸参数

对于封闭库区来说,游览船一般往返于周边景点码头之间,航程较短,但进出港的频次较高。在当前船舶防污染高要求下,库区船舶加油、生活污水和污油等污染物排放都需在指定地点集中操作。当游览船在一天中多航次进出港航行时,船上燃料、清水和备品等消耗品及生活污水等物品的实际值与《内法规》计量标准会差别很大。满载进出港时,船上生活污水、燃料、清水等消耗品剩余常大于10%。

本文在现场调研收集了库区大多客船航行习惯后发现:一般情况下,船舶生活污水达到65%以上,船长才会驾驶船舶去集中排污点排放;船用燃油在一次性装满后,能满足船舶数月航行需求。因此,船舶在实际运营中,就常会出现船舶满载出港时,生活污水已接近65%、燃油100%、淡水100%的装载情况。因此,必须进一步考虑因航行人员工作误差而出现的极限特殊状态(各舱柜100%或10%且人员全部集中在顶甲板)下的船舶装载情况。各装载状态下船上质量项目见表2。

表2 船舶各装载质量项目 单位:t

这6种状态下的稳性核算结果见表3。6种装载状态下的稳性结果虽然都是合格的,但在实际进出港及特殊载况下,船舶稳性数据相对变差,且在实际进出港及特殊载况1下的满载排水量增加,此时船舶计算吃水也达到并超出设计满载吃水数值,意味着船舶已经超载。当设计吃水小于实际装载吃水时,表示该船设计时的结构强度、干舷等需要重新校核,船舶整体安全存在隐患。

表3 各装载状态下的稳性计算结果

通过分析表2与表3发现:该船舱柜总容积质量相对船舶满载排水量所占比例较大,各舱柜物品、消耗品在取实际常态或极限状态下时比《内法规》标准值大,造成船舶满载吃水增加,满载排水量变大,吃水增加。因此,认为该船原有满载进出港稳性计算结果存在隐患,最终稳性结果及满载吃水、排水量等数据应考虑上述装载状态。

对于上述隐患争议,虽然《内法规》明确了一条稳性计算的补充条款:船舶如有某种装载情况,其稳性较本章第3节规定的基本装载情况更为恶劣时,则应加算此种情况的稳性。但在多方争议讨论中,有观点认为上述表3所补充计算的工况只是改变物品或消耗品的取值,不是新的装载情况,从而无需按照上述补充条款来必须计算,《内法规》对于物品或消耗品取值标准已经明确,原有计算结果应认可。

基于上述计算结果,考虑到客船稳性及船舶满载吃水参数的重要性,在保障客船安全,杜绝超载行为前提下,以原有核定设计吃水、载客为基础,要求该船在按照实际运营需求时,航行人员必须平衡调整该船燃油储备及生活污水等舱柜液体存量,限制其减少一定燃油储备及增大污水排放频次。

3 结论

(1)通过该船的稳性计算对比,建议尽快对《内法规》中稳性计算物品计量标准进行修订,调整船舶运营常态下物品计量的特殊取值,精确核准船舶性能参数,保障船舶安全。

(2)针对库区短途客船,特别是船上各舱柜实际容量较大的餐饮船,应在《内法规》要求的基本装载工况计算基础上,将舱柜的计量取值调整为实际取值,必要时取极限状态下的舱柜取值来核算船舶最终稳性。

(3)库区短途客船在进行稳性装载情况计算时,若仅根据《内法规》对物品或消耗品的计量来选取,其设计吃水应设置必要储备余量,特别是对于满载吃水、稳性十分紧凑的船舶,以确保船舶满载下具有足够的吃水、稳性及结构强度。