更新时间:2023-01-18 16:14
运木船,是指专门运输原木或半成品木材的“船舶”。其主要特征是:货舱长,舱口大,起货能力大,甲板的强度大,两舷设有拦护木材的立柱,以便甲板上装载木材,其数量可达总载重量的1/3,由于重心偏高,要求有相当的船宽以满足稳性要求。由于木材体积大,装卸费事,故船舶停港时间长,载重量一般在2万吨左右。为了提高装卸效率,近年来正向成组运输发展。
现代运木船大多是低速尾机型,单甲板有首楼,舱室很少,多为2-3个。由于木材积载因数较一般散货大的多,因此有较大的舱容,货舱结构型式多为箱型,在每个货舱内的骨架为同一高度,而且舱内强肋骨、管路突出部分少。运木船的货舱长度大致约为船长的65-72%左右。
为了增加货舱的有效容积,同时考虑满舱时船舶重心高,甲板上堆木后受风面积增大,风压中心升高及甲板木材结冰对稳性的影响,运木船的相对船宽较大。20000t以上的运木船载重量与船宽之间统计关系为:
20000t以下中小型运木船关系式为:
运木船的型深是由舱容、稳性、干舷、货舱剖面型式、结构强度等来确定的,为了减少受风面积,改善空放时的航行性能,一般取满足干舷和稳性要求的较小型深值。
为了便于装卸,提高工作效率,一般都有很大的甲板开口,同时起货设备能力大,运木船起货设备的起重量一般为20-25t, 1974年加拿大建造的“海达君主”号,装有50t全旋起货机两台,装船率达1000t/h,卸货时控制连通式压载水舱,利用船的横倾滚卸木材达到快速装卸货的目的。由于甲板上要堆装木材,一般约占总载货量的1 /3,因此甲板、舱口盖、舷墙、缚固木材的力柱都得到了加强,为了保证船舶的稳性,它还有足够的压载水舱。
综上所述,由于木材货的特性,决定了运木船与一般散货船有许多不同之处,这些不同之处正是运木船的特殊性。
为保证木材甲板货的运输安全,应有安全可靠的木材绑扎系统。木材绑扎系统通常由防护立柱、系索等装置和安全通道组成。
现代的运木船通常采用钢质防护立柱,有固定式和可倒式之分。货舱之间的区域通常安装固定式立柱,货舱范围内则需要安装可倒式立柱,以方便装卸货物。立柱的间距不超过3m。
木材甲板货应在其全长范围内,用系索有效系固。典型的绑扎系索系统包括摆动索、横跨绑扎链和拱背绑扎索,例,32000 DWT运木船的摆动索见图1、横跨绑扎链和拱背绑扎索的布置分别见图2和图3。
大型船舶甲板上木材堆放高度较高,需加系若干拱背绑扎索。拱背绑扎索是用一根很长的钢丝绳,从木材堆垛一端的一舷甲板眼环上拉出,绕过甲板木材拉至对而一舷的立柱交叉缠绕,再拉到另一舷的对应立柱上同样交叉缠绕,重复上述方法,使钢丝绳在木材上呈“S”型走向,最后在甲板上适当位置结束。拱背绑扎索中间不设收紧设备,也不需拉紧,在其上装载木材货物之后,可自动压紧。
运木船在航行期间,若船舶甲板上或甲板下没有方便的通道供船员从居住舱室安全到达航行期间可能进入的船上需要工作的其他处所,应提供按下列任一方法设置的安全通道。
32000 DWT运木船的安全通道设置采用2所述的方法,见图4。
大宗货物木材的船舶运输同其它货物有所不同,运木船的稳性是船舶安全的重要保障。而运木船稳性的优劣,需要使用多项稳性指标来综合衡准。以下分析运木船稳性,并提出提高运木船稳性的安全对策。
运木船的稳性要求
1)运木船所核算的各种装载情况经自由液面修正后的初稳性高度均应为正值,且出港时的初稳性高度不应小于0. 15m;
2)稳险力臂曲线最大值应不小于0.25m;
3)运木船到港情况及航行途中情况均应假定木材甲板的重量由于吸水而增加10%;
4)进行结冰计算时,应按实际情况计算结冰。
运木船的稳性计算
船运木材品种较多,其积载因数较大,一般在1.3 -3.2 ,而且甲板所装木材所占比例也较大,船舶稳性往往趋于偏低。因此,精确地计算船舶稳性,保证其满足本船航线上任何情况下的安全稳性要求,是确保运木船航行安全的关键。计算和绘制静稳性力臂曲线时,可计入木材甲板货物入水体积75%的浮力,即木材甲板货物的渗透率为25 %。为此,船舶稳性计算书中应提供专门的资料。
船长应按最不利的运输状况计算和核对稳性。
1)木材甲板货物由于吸水而增重10%,重心取为甲板货物的重心;
2)木材甲板货物外表面的结冰重量按实际情况增加;无实际结冰资料时按一般货船结冰量的3倍计算;重心取在甲板货物的上表面上;
3)燃料消耗将使液舱产生自由液面并且船舶底部重量减小,两者均使船舶稳性减小;两者综合影响的最不利值可取在航程的3 /4到4 /5处。
若本国无船舶稳性要求,则应按国际海事组织的完整稳性建议校核稳性。该建议的要点如下:
1)静稳性力臂曲线(GZ线)下面积在0°到40°或进水角(取小者)间不小于0. 08m. rad(米弧度);
2)静稳性力臂(G2)的最大值不小于0.25m;
3)经自由液面修正、甲板货物吸水增重修正及甲板结冰增重修正后的初稳性高度(GM)大于0;离港时的初稳性高度(GM)不小于0. 15m。
稳性过大会增加绑索的受力,对船舶安全不利。因此,稳性高度一般不超过船宽的3%,以0.5-0.8m为最佳,视船型而定。在实际工作中,如果将稳性衡准指标更加简化,那将更为方便。船舶设计部门为船舶提供“临界稳性高度曲线”,其纵坐标为临界稳性高度,横坐标为吃水或排水量。船舶装载木材后,经自由液面修正后的稳性高度值,在任何情况下均大于临界稳性高度,即可判定船舶的装载情况符合前述稳性要求。根据船舶实际航行的状况,当船长对本船稳性没有充分的把握时,可以考虑将船舶稳性的最低值在临界稳性高度的基础上再加上一个安全余量,通常安全余量可取0.15-0.2m。
SOLAS公约对普通干货船的破舱稳性,是基于夏季载重吃水和与其对应的部分载重吃水的计算结果来进行校核,对运木船的破舱稳性并未明确必须按夏季木材载重吃水及其对应的部分载重吃水来校梳特别是对在装运甲板木材货的情况(以下简称“运木情况”)如何考虑破舱稳性要求没有说明。这样对于运木船这一稳性要求特殊的船型,就出现了没有统一明确的破舱稳性要求的状况,以至于产生了设计者和船级社莫衷一是的局面。
运木船破舱稳性目前的困境,主要表现在以下两个方面:
1)对运木情况是否要进行破舱稳性校核尚有争议;
2)如果需要进行校核,在采用的校核方法上又各执一词。
运木情况破舱稳性校核的必要性
目前,以LR为代表的船级社认为,凡是获得木材载重线标志的船舶,可以不考虑在木材载重吃水(运木情况)时的破舱稳性,只要考虑在木材载重吃水时的完整稳性要求即可,而未获得木材载重线标志的船舶在装载木材甲板货时,必须按SOLAS公约第II -1章B-1部分的要求来校核破舱稳性飞其理由是:由于在船舶假定破损时,除了船体舱室破损时进水外,木材甲板货的绑扎系统也将同时被损坏,木材甲板货将会部分或全部流失,木材甲板货的附加浮力也将同时消失,船舶排水量将会因木材甲板货的流失而减少,船舶重心高度也将相应大大下降,从而船舶稳性状态将大有改变。这样就可以在原来的木材载重吃水中扣除全部木材甲板货而成为一种部分吃水的装载状态,这时其初稳性高度必将大大高于最小许用初稳性高度。
已经按此方法通过审查的新建船舶有广船国际的26300 DW T运木散货船及天津新港船厂的27000 DW T运木散货船,均入LR级。
而以DN V为代表的船级社则认为,对勘划木材载重线的船舶,必须进行装运木材甲板货时的破舱稳性校梳其主要理由是:船舶在破损时,并不一定引起木材甲板货的大量流失根据统计资料,船舶在与其它船只相碰撞时,一般与之相遇的船,多是相似规模的尺度,多数破损发生在水线附近和型深以下的船体部分,破损范围达型深以上而损及甲板木材绑扎系统的情况并不多。而且DN V在破舱计算的要求中也考虑到了垂向破损损及甲板木材绑扎系统的情况。在这种情况下,船舶装运木材甲板货后较低的初稳性高度就对破舱后的稳性构成了极大的威胁,也因此有必要进行破舱稳性的分析和校梳目前已满足船级社对有木材载重线船舶装运甲板木材时破舱稳性要求的船舶有上海船厂的24000DW T运木散货船和靖江船厂12000DW T运木散货船,所入船级有DNV, ABS和NK。
运木情况破舱稳性校核方法
在不装载甲板木材或未按ICLL和IMO Res.A715(17)要求装运甲板木材的情况下,所有船级社都要求按普通干货船的要求来校核破舱稳性提出运木情况破舱稳性要求的船级社,最初都曾提出或考虑过按普通干货船的要求来校核运木情况下的破舱稳性。但这种方法在理论和实践上都存在着较大困难和不合理性。