陳勝蘭
(滬東中華造船集團有限公司 上海 200129)
巴拿馬運河對通航船舶的尺度視線和布置要求
陳勝蘭
(滬東中華造船集團有限公司 上海 200129)
巴拿馬運河;吃水和尺度限制;駕駛室和視線要求;引水員平臺和遮蔽物;運河擴建
介紹了巴拿馬運河的航運和地理位置,運河對通航船舶的吃水限制和尺度限制,以及運河對通航船舶視線和布置的要求等,并簡要介紹了巴拿馬運河擴建工程。同時通過駕駛室視線圖送審過程中遇到的一些問題,更清晰地闡明了規范要求。對規范規則的解讀,以期給巴拿馬級船舶設計提供參考。
巴拿馬運河位于美洲巴拿馬共和國的中部,橫穿巴拿馬地峽,是溝通太平洋和大西洋的重要航運要道。1914年在美國占領并控制巴拿馬運河的情況下,運河正式通航。1999年底,美國正式把運河主權歸還給巴拿馬當局。運河全長81.3 km、水深13~15m不等、河寬150~204 m,船舶通過運河一般需要9小時,可以通行約76 000載重噸級的船舶。
我廠在前幾年設計并交付了大量巴拿馬級散貨輪,近年來巴拿馬級散貨輪的新訂單也紛至沓來。基于設計的要求以及船廠有時需協助船舶通行巴拿馬運河等情況,所以設計者需了解運河的通行規則,并將其體現在圖紙設計中,同時在船舶通行運河遇到困難時給予船東一定的幫助。
目前,已有占全球貿易運輸量5%的貨物通過該運河被送往世界各地。美國、日本和中國是巴拿馬運河最大的3個使用國[1]。通過巴拿馬運河的航行路線為:自巴爾博亞港(Balboa)起,經過米拉弗洛雷斯船閘(Miraflores Lock兩級)和皮德羅米古爾船閘(Pdero Moguel Lock一級)進入蓋亞爾水道(Gaillard Cut);然后經過加丘恩湖(GatunLake)、來到加丘恩船閘(Gatun Lock三級)、抵達克里斯托巴爾港(Cristobal)進入大西洋。所經路線如圖1。

圖1 巴拿馬運河的航行路線
巴拿馬運河允許通行船舶的淡水吃水為12.04m,運河淡水密度是0.995 4 t/m3。運河當局根據船舶的舭部半徑提供了一份吃水限制表格,見表1。由表1可以根據設計的船舶舭部半徑得到該船通行運河的最大限制吃水,該吃水顯然小于最大吃水12.04m,故船舶通行巴拿馬運河的最大淡水吃水應取12.04m和根據舭部半徑所得最大吃水以及船級社授權的結構吃水中的最小者。同時運河也規定了最小海水吃水限制,即壓載吃水,如表2。
運河對通行船舶的尺寸限制也有相應的規定,除客船和集裝箱的最大船長限制為294.13 m外,其他船舶的限制總長為289.6 m、最大限制船寬為32.31 m、最大限制高度從水線面到最高點為57.91 m。
對于第一次通行運河且船長超過274.32 m的新造船舶,運河規定相關圖紙應提前送審巴拿馬當局,以檢查船舶的設計和布置是否滿足通行要求,否則將會被拒絕通行。這些圖紙包括:總布置圖(體現登船設施、藍色指引燈以及引水員平臺和遮雨棚)、系泊布置圖(體現導纜器和系纜樁尺寸以及最大安全工作承載能力)、駕駛室布置圖(顯示有助于航行的設備,如指示器、刮水器、雷達等)、駕駛室視線圖(體現滿足當局的最小視線要求),且圖紙需巴拿馬當局認可。同時當局還規定提供下列圖紙作參考:中橫剖面圖、機艙布置圖、國際噸位證書(ITC69)、國際載重量證書。上述認可圖和參考圖要求至少提供2份,最多提供4份。

表1 由舭部半徑得到的淡水限制吃水

表2 最小海水限制吃水
第一次通行的船舶需向運河丈量部提供國際噸位證書(ITC69),對掛巴拿馬旗船舶的ITC 69噸位證書需巴拿馬當局簽字授權[3]。對通行的船舶,當局還要求提前將型線圖、中橫剖面圖、總布置圖、艙容圖、國際噸位證書、國際載重量證書等船舶資料證書及圖紙寄給代理,由代理轉交運河丈量部。船抵港后,運河丈量部門將上船免費進行丈量核對。正式巴拿馬噸位證書將在下一航次抵巴時,由運河登輪官員送交船上。當巴拿馬噸位證書辦妥后,圖紙及證書資料交還代理,由代理退還船公司。
目前,由于運河當局建立了船舶檔案資料數據庫,船上是否持有運河噸位證書已不重要。巴拿馬根據ITC69中的總容積,用公式計算出巴拿馬運河凈噸位(PC/UMS)。確定巴拿馬運河凈噸位的主要目的是用于確定船舶使用運河所征收的費用[4]。
船廠常常收到船東的郵件關于巴拿馬運河當局要求提供該船的型線圖,對此船廠都予以回絕。因為線型是一艘船的重要信息,船廠不希望在非保密情況下提供給任何機構。此時船廠會協助船東告之運河當局,船上的結構圖紙等也有型線圖的基本信息,故可以參照結構圖紙。經過這樣的解釋協商后,運河當局往往會理解,并同意船舶通行。這也是設計人員應該注意的問題。
巴拿馬當局規定,基于如下情況的船舶,將被拒絕通行:
(1)當船舶最大浸沒點吃水超過了通過舭部半徑得到的授權吃水;
(2)當船舶最大浸沒點吃水超過了最大淡水吃水12.04 m;
(3)當船舶平均吃水超過了載重量證書中規定的最大允許的平均吃水;
(4)當船舶總長超過巴拿馬運河要求的船舶限制總長;
(5)當最大寬度超過了限制寬度;
(6)當船舶有突出物,該突出物干擾船舶的安全通行或者對運河的結構有所危害;
(7)當船舶的橫傾角超過10°;
(8)當駕駛室視線不滿足最小視線要求并將導致危害。船舶的橫傾角超過10°。
巴拿馬運河當局要求駕駛室的窗戶應有足夠的尺寸和數量并提供清晰的視野,玻璃應安全且干凈,有色玻璃應可移動,并在駕駛室正中央設置一個中心窗戶,在指揮操舵點前的窗戶上應安裝有雨刷。對于駕駛室兩端的翼橋,當局規定應延伸到最大船寬,并至少寬1.2 m。如果不能延伸到船寬,則應提供能延伸到船的最大寬度并能容納2人的便攜式平臺。
駕駛室的指揮操舵點應滿足巴拿馬運河規定的駕駛室最小視線要求。視線要求即盲區要求,從駕駛室指揮操舵點通過船首最高點看到的水面點至船首的距離即為盲區。
對于指揮操舵點也有相應的定義,通常船上的操舵設備布置在駕駛室的正中央,故視線的控制點為駕駛室中心線上距離駕駛室窗戶0.75 m處,即身高1.8m的人,眼睛通過正前方的窗戶看到船舶首部最高點后產生的盲區。通過運河的最小視線規則如下:
(1)若船舶是裝載狀態,則從控制點觀察到的最近水面點到船首的盲區不能超過1倍船舶總長。
通過我們和運河審圖機構多次溝通,過往船舶允許平吃水通行,不允許有首尾傾,故按照巴拿馬當局規定的最大淡水吃水12.04m的平吃水來校核裝載狀態下的視線是否滿足要求。這里也要注意,IMO規定:當從駕駛室指揮操舵控制點到首樓上的擋浪板左右范圍的角度小于5°時,可以把首部最高點降低到擋浪板之下首樓甲板的最高點[5],見圖2。但此規定對巴拿馬視線不適用,這里注意不要混淆。

圖2 首樓最高點選取
(2)如果船舶是壓載狀態,從控制點觀察到的最近水面點到船首的盲區不能超過1.5倍的船舶總長。
按照以上規定繪制視線圖,如圖3。圖中可以反映在裝載和壓載狀態下,船舶的視線是否滿足最小視線要求。

圖3 巴拿馬視線圖
巴拿馬運河規定:當船寬超過30.48m、船長超過274.32m時,將會安排2名及以上引水員引導船舶通過運河。在引導船舶通行運河的關鍵地方,總指揮引水員將安排協助引水員一起參與,這些協助引水員將位于以下有引水員平臺的位置:
(1)當橋樓在船的尾部時,協助引水員平臺將被布置在船首方向;
(2)當橋樓在船的首部時,協助引水員平臺將被布置在船尾方向;
(3)這些要求適用于集裝箱船長超過213.36m。
運河當局規定,這些平臺必須提供遮蔽物以避免引水員淋到雨水和太陽的照射。遮蔽平臺的甲板是由木頭或其他表面不滑的材料制成的,以保持立腳點干燥。對于橋樓布置在船尾的船舶,引水員平臺應直立地設置在水線上船舶最大橫剖面船首方向的極限處,且距離外板不能大于0.15 m;如果橋樓布置在船首,則引水員平臺應直立地設置在船尾方向最大橫剖面極限處。被當局接受的平臺外觀簡圖如圖4所示。
運河當局同時規定,對船寬超過24.28m的船舶,在橋樓的兩翼應設置駕駛室側翼遮蔽平臺,這些平臺上的遮蔽物應由合適的材料制成,以防雨水和太陽。其外觀及簡圖如圖5所示。

圖4 引水員平臺和遮蔽物

圖5 翼橋引水員遮蔽平臺
巴拿馬運河當局規定,船舶應為引水員提供合適的衛生設施,包括準備引水員房間,是否有衛生間,是否有毛巾、香皂等;引水員登、離艦的軟梯、電動舷梯是否牢固、安全,是否符合國際標準,安全繩索是否安全、可靠等。
對于船上污水的問題,當局規定船上必須布置下列污水處理系統中的一種:
(1)具有形式認可的污水處理裝置,并滿足Resolution MEPC.2(VI)要求;
(2)具有一套當局認可的污水分割和消毒系統;
(3)布置一個污水收集柜,能滿足船上污水的收集并得到當局的認可。
污水的排放被運河當局嚴格禁止。當船舶通行運河時,當局要求船上的污水排放口應顯著地標注并安全鎖緊。這些排放口應保持這種狀態直到離開運河。
2006年10月22日,巴拿馬以公民投票方式通過了運河拓寬方案;2007年9月3日,運河拓寬工程正式開始,計劃耗資52.5億美元,整個擴建工程將于2014年巴拿馬運河建成100周年時竣工[6]。拓寬后的運河允許通行的船舶最大尺寸為:船長366m、船寬49 m、最大淡水吃水為15.2 m,擴建后的運河將可以通行現行的超巴拿馬集裝箱船、蘇伊士液貨船、好望角型干散貨船、大型的液化天然氣船以及大型客船等。
擴建工程不僅進一步提升巴拿馬運河的競爭能力,同時也是對世界航運市場最新發展態勢作出的積極反映,必將對未來世界航運市場產生重大影響。而運河船閘尺寸的增大,也必將對各主要船型產生影響,有利于船舶大型化趨勢的發展,促進新船型的研發,從此將產生新的“巴拿馬型船”。
巴拿馬運河是連接太平洋和大西洋的重要航運要道。運河極大地促進了世界航運業的發展,也促進了世界貿易的發展和交流。船舶設計和航運人員應對通行運河的相關規則和設計要求有所了解,以便更好地完成巴拿馬級船舶的設計,使其便捷地通行。
[1]Panama Canal Authority.Panama Canal Traffic[R].Transit Statistics,2010.
[2]Panama Canal Authority.Notice to shipping 01-2011[R].Vessel Requirements,2011.
[3]中國船級社.營運入級處(2008年)通函第003號總第315號[S].2008.
[4]中國船舶工業總公司.船舶設計實用手冊(總體分冊)[M].北京:國防工業出版社,1999.
[5]IMO Resolution A.708(17)[Z].Navigation Bridge Visibility and Functions(adopted on 6 November 1991).
[6]蔡梅江.巴拿馬運河擴建及對世界航運的影響[J].中國遠洋航務,2008(2):69-71.
Panama Canal navigation requirements for vessel’s dimension visibility and arrangements
CHEN Sheng-lan
(Hudong-Zhonghua Shipbuilding(Group)Co.Ltd.,Shanghai200129,China)
Panama Canal;draft and dimension limitations;navigation bridge and visibility requirements;pilot platform and shelter;canal expansion
This paper introduces shipping and geographical position of Panama Canal,the requirements on draft and other dimension limitations,visibility and arrangements of the navigable vessels,as well as the expansion of the canal.Meanwhile,the regulation requirements are explained more clearly by solving the problems presented in the visibility plan drawing inspecting.The expatiation of the regulations can be reference for the design of panama vessels.
U697.2
A
1001-9855(2011)06-0001-05
2011-04-07;
2011-05-04
陳勝蘭(1982-),女,漢族,工程師,從事船舶總體研究設計工作。