大靈便型散貨船永久檢驗通道的布置優化

李克杰

（日本船級社（中國）有限公司上海分公司 上海 200336）

大靈便型散貨船永久檢驗通道的布置優化

李克杰

（日本船級社（中國）有限公司上海分公司 上海 200336）

永久檢驗通道（PMA）的生效對船舶設計提出了更嚴格的要求。為使PMA思想更好地融入船舶設計之中，根據PMA相關要求對大靈便型散貨船PMA布置經常出現的缺陷進行分析，同時提出設計優化方案及布置建議。

永久檢驗通道；大靈便型散貨船；布置缺陷；設計優化

0 引言

PMA為Permanent Means of Access的英文縮寫，譯為永久檢驗通道。1993年11月4日，國際海事大會通過了對于油船和散貨船加強檢驗計劃的決議案A.744（18）［1］。該計劃重點強調了對不同船齡的油船和散貨船船體結構進行全面檢查、近觀檢查和厚度測量的規定，以更加有效地保障船舶的航行安全。為使主管機關、船公司以及船上人員和其他有關人員安全方便地進行上述檢查和測量，2002年12月12日，海安會通過了對于SOLAS 74的修正案MSC.134（76）［2］。該修正案增加SOLAS 74第II-1章第3-6條“進入油船和散貨船貨物區域處所的通道和該區域處所內的通道”［3］，適用于2005年1月1日或以后建造的500 GT以上油船和20 000 GT以上的散貨船。為了減少PMA對執行合同期間跨越2005年1月1日的同一型船的影響，海安會又于2004年5月21日通過了對于MSC.134.（76）的修正案MSC.151（78）［4］，將PMA的生效日期推遲到2006年1月1日。

1 大靈便型散貨船PMA簡介

大靈便型散貨船指載重35 000~60 000 t的散貨船，船長150~200m、型深約18m、型寬約30m。船上通常設5個貨艙，4臺30 t左右的起重機，采用單機、單槳驅動，機艙置于船尾。船上通常自備裝卸設備，且載重量適中、吃水較淺，故可以在一些比較小的港口進行裝卸作業，適應性較強［5］。大靈便型散貨船也因此在國際航運業中有著舉足輕重的地位。

由于大靈便型散貨船一般在20 000 GT以上，所以PMA適用于大靈便型散貨船，也可以說大靈便型散貨船是散貨船適用PMA的起始船型。圖1是某大靈便型散貨船PMA在橫剖面艙室的典型布置圖。其根據海安會PMA的兩份技術性文件進行設計。這兩份文件分別是MSC.133.（76）［6］（2002年12月12日通過）以及MSC.158（78）［7］（對于MSC.133.（76）的修正案，于2004年5月20日通過，對PMA的要求低于MSC.133.（76）［6］）。

圖1 大靈便型散貨船PMA在橫剖面艙室的典型布置圖

2 PMA在大靈便型散貨船上的應用現狀

由于PMA的生效對大靈便型散貨船的設計提出了更嚴格的要求，所以設計人員在詳細設計階段需充分考慮PMA對船舶設計的影響。如果將PMA的理念充分融入詳細設計，在實際生產中將對PMA的安裝起到事半功倍的效果。反之，則可能造成不必要的浪費。甚至為了滿足PMA的要求，而造成更改設計、重新校核強度、重新認可圖紙、反復施工等增加生產成本的一系列問題。

迄今為止，PMA生效已逾五年，但有些大靈便型散貨船的設計并沒有很好融入PMA理念。作者曾監造過幾型大靈便型散貨船，對此深有體會。本文根據海安會PMA的技術性文件MSC.133.（76）和MSC.158（78），結合自身工作經驗，對大靈便型散貨船的PMA設計和建造階段經常出現的缺陷進行分析，提出較優的解決方案。一些PMA的設計雖然滿足相關技術要求，但在施工建造階段造成了不必要的浪費。本文對此也提出一些設計優化思路，希望能為PMA更好地融入大靈便型散貨船的詳細設計提供一些參考。

3 大靈便型散貨船PMA的布置優化

根據SOLAS 74第II-1章第3-6條規定，PMA對于散貨船的適用區域為貨物區域。為此，首先應分清貨物區域的定義。在（UI）SC190［8］中明確指出，散貨船貨物區域的定義采用大會A.744（18）決議案與SOLAS 74第II-2章第3條中對于貨物區域的交叉定義，即:對于散貨船，貨物區域是指貨物處所和與貨物處所相鄰的處所，例如壓載艙、隔離艙和貨物處所內的空艙或在船舶橫剖面上與貨物處所相鄰的空艙。

圖2為大靈便型散貨船艙室典型布置橫剖面圖。圖3為大靈便型散貨船在甲板面艙室的典型布置，圖中的陰影區域即為根據上述定義的貨物區域。

圖2 大靈便型散貨船艙室典型布置橫剖面圖

圖3 大靈便型散貨船甲板面艙室的典型布置圖

由兩2、圖3可知，大靈便型散貨船PMA的適用區域一般為貨物處所、頂邊壓載艙、底邊壓載艙、首尖艙和其他貨物區域（如上墩結構、下墩結構、雙層底處所等）。本文將根據海安會PMA的技術性文件MSC.133.（76）、MSC.158（78），以及本人的實際工作經驗，對不同貨物區域PMA的具體布置分別展開分析討論。

3.1 頂邊艙內PMA的布置優化

根據MSC.158（78）的規定，如頂邊艙的高度超過6 000mm及以上，則應在甲板下方1 600mm及3 000mm處，沿舷側外腹板處設置一個縱向連續固定通道（見圖1）；當頂邊艙高度L1≥6 000 mm時，在頂邊艙內布置升高通道。

大靈便型散貨船頂邊艙的高度一般在4 500mm左右（均小于6 000mm），而強框架環形結構在頂邊艙底板處的高度一般在600mm以上。故采用踏步和扶手相結合的方式形成頂邊艙內的縱向通道，在橫剖面上則用便攜式梯子形成對環形結構的檢驗通道。圖4為某典型的大靈便型散貨船頂邊艙內PMA的布置。

圖4 某大靈便型散貨船頂邊艙內PMA布置簡圖

圖4中采用便攜式梯子、踏步、扶手的組合方式構成頂邊艙內的檢驗通道。由于其踏步布置在環形結構距離頂邊艙底板最高的位置，所以布置了三級踏步。但是，注意到此環形結構的主體高度為1 050 mm，如果將其布置在圖4中橢圓位置處，只用一級踏步即可。根據MSC.158（78）的規定，如處所內接近船體結構的通道未能繞過高度為600mm或以上的船體結構構件障礙物，則應設置諸如梯子、踏步、扶手等適用的裝置，以便于通行。換言之，設計一級踏步可跨越不高于1 200mm高度的障礙物。

當然，為了通行更為方便，也可設計更多級的踏步。不過，根據作者的實際工作經驗，MSC.158（78）的規定已經完全滿足了使用要求。圖4中另兩級踏步完全是工程上的浪費，在實際檢驗通行中很少用到。因為若按此設計，在一個強框架上就要多裝4副踏步（正、反面各2副），而一舷貨物區域的頂邊艙加強環有25個，每艘船在頂邊艙內多安裝的PMA踏步則達到200個（即4×25×2）。

3.2 底邊艙內PMA的布置優化

根據MSC.158（78）的規定，如底邊艙高度超過6 000mm，應沿舷側外板強橫框架和強橫框架加強環凈開口上緣下1 200mm處設置縱向連續固定通道。

現根據底邊艙高度L2≥6 000mm和L2＜6 000mm，分別展開討論。

3.2.1 當L2≥6 000mm時

現以某大靈便型散貨船底邊艙內PMA的實際布置為例，說明對于底邊艙高度L2≥6 000mm時布置PMA應注意的問題。圖5為某大靈便型散貨船底邊艙內PMA的布置橫剖面圖。

圖5 某大靈便型散貨船底邊艙內PMA的布置簡圖-橫剖面圖

底邊艙高度為6 160 mm，根據MSC.158（78）規定布置的縱向連續固定通道距環型腹板凈開口頂部的高度為1 450mm，加強環框架下緣距外底板的高度為825mm。圖6為圖5所對應的大靈便型散貨船底邊艙內PMA的通行路線俯視圖。

圖6 某大靈便型散貨船底邊艙內PMA的通行路線簡圖-俯視圖

由于各底邊艙的通行路線大致相同，本節以左舷三號底邊壓載艙為例來說明其PMA的布置。

根據MSC.158（78）規定，應在底邊壓載艙每一端設置縱向連續固定通道與該處所底之間的通道梯（圖6中⑦、⑧位置處），也可參閱下文圖14中的說明。圖6中橢圓內⑥、⑨為本文所建議的通道布置。按照原先的設計，要完成圖6中陰影部分的檢驗，其檢驗路線應為①→②→④→②→⑤→②→③→⑦→⑧→③→②→①。由于將通行人孔③安排在了邊縱桁的中間位置，所以在完成②、④、⑤處所的檢驗后，需折回再進行③、⑦、⑧處所的檢驗。又因底邊壓載艙縱向連續固定通道與該處所底之間的通道梯必須設置在該處所的兩端，所以必須經由③→⑦進入到底邊艙的縱向升高通道，完成檢驗后，再經⑧→③折回。由于在通行③→⑦、⑧→③的路線時，必須跨過圖5中高度為825mm的加強環框架結構，因此還要在該加強環框架結構正反兩面安裝踏步。原設計中并未安裝該踏步，因此，如果按照原來設計的通行路線，需安裝上述踏步以完成通行。整船范圍內如圖5所示的加強環結構共計60個，按此設計，底邊艙內需另外安裝至少120個踏步（即2×60）。

如果按照本文所建議的通道布置（見圖6），在位置⑥、⑨處增開600 mm×800mm的通行人孔，則完成圖6中陰影部分的檢驗路線為①→②→④→⑦→⑧→⑤→②→①。這樣不僅縮短了一半的檢驗路徑，且通過位置⑥、⑨處的人孔可直接通行到縱向升高通道與處所底之間的通道梯，因此避免了③→⑦與⑧→③路徑的出現，也就免去了上述120個踏步的安裝。增開人孔所造成的邊縱桁上強度的損失則可通過在人孔兩邊安裝加強筋，或在孔周圍安裝覆板來彌補。

3.2.2 當L2＜6 000mm時

當底邊艙高度L2＜6 000mm時，根據MSC.158（78）規定，可使用替代通道或便攜式通道代替固定通道。圖7為某大靈便型散貨船底邊艙內通道實際布置。

圖7 某大靈便型散貨船底邊艙內通道布置簡圖

其底邊艙高度為5 998mm，采用的替代通道為便攜式梯子。加強環框架下緣距外底板的高度為800mm，采用兩級踏步。先前分析時已指出，采用一級踏步即可。整船范圍內類似的加強環框架結構共112個，故可節省踏步224個（即2×112）。

3.2.3 底邊艙內PMA的設計優化分析

前兩節對底邊艙內PMA的兩種布置情況進行了分析。不難發現對于3.2.2節中PMA的布置明顯比3.2.1中PMA的布置容易得多。圖7中之所以把底邊艙的高度設計為5 998mm，就是充分將PMA的理念融入到詳細設計中，從而省去了縱向升高通道的安裝。MSC.158（78）中對縱向升高通道的構造有很嚴格的要求，即“如果設有構成部分永久通道的高架過道，則其凈寬應不小于600mm。但在繞過垂直桁材處時，其凈寬可減至450mm。應在沿這些高架過道敞開的一邊全部設置欄桿。作為部分通道的傾斜結構，應設成防滑構造。欄桿高度為1 000mm，由扶手和500mm高的中間橫檔構成。其結構應牢固，欄桿支柱的間距應不超過3 000mm。”（UI）SC191［9］還對欄桿的細節作出了規定，如圖8所示。

圖8 縱向升高通道的欄桿細節要求簡圖

對于縱向升高通道，在設計和施工階段經常會出現一些不符合規定的缺陷。特別是在施工階段，現場的工作人員若沒有仔細按照圖紙施工，經常會造成對該通道大范圍的改動。圖9為縱向升高通道欄桿安裝時經常出現的缺陷，圖10為對于圖9中缺陷的修改。

圖9 縱向升高通道欄桿的缺陷

圖10 縱向升高通道欄桿缺陷的改正

圖10中①、②、③分別表示如下含義：

①在欄桿端部增加一個半矩形結構，以保證欄桿末端距艙壁的距離小于50mm；

②在欄桿柱之間增加連接棒鋼，以保證最上級欄桿之間的距離小于50mm；

③調整第二級欄桿的位置，以保證欄桿之間的間距為500m。

本文建議大靈便型散貨船底邊艙高度最好設計成6 000 mm以下，以免除安裝縱向升高通道，降低施工難度。

3.3 首尖艙內PMA的布置

總結MSC.158（78）的要求，首尖艙內PMA的布置要點是：首尖艙最上一段直梯的長度應在1 600~3 000mm的范圍內。直梯高度超過6 000mm時，應設置平臺結構。圖11為某大靈便型散貨船首尖艙內PMA直梯的布置。

在此，應注意（UI）SC190對于直梯的要求：

圖11 某大靈便型散貨船首尖艙內PMA的布置

（1）直梯的最小寬度應為350mm；

（2）梯級之間的垂直距離應相等，且在250~350mm之間；

（3）如采用鋼材，梯級應由截面尺寸不小于22 mm×22 mm的單根方鋼制成，并將其裝配成邊緣向上的水平踏步；

（4）直梯應在間距不大于2 500mm處固定，以防止振動。

以上是對于貨物區域內所有構成PMA直梯的要求，而不僅局限于首尖艙內。

3.4 貨物處所PMA的布置優化

3.4.1 進入貨物處所的通道梯

根據MSC.158（78）規定，散貨船貨艙的每端應布置進入貨物處所的通道梯。其中一端為直梯，另一端為斜梯，斜梯可用旋梯替代。現行的大靈便型散貨船一般用澳大利亞旋梯來代替斜梯。下頁圖12為某些大靈便型散貨船進入貨物處所內直梯的布置簡圖。

MSC.158（78）對進入貨物處所直梯的布置有以下規定：可由數段錯開的垂直梯組成，這種垂直梯應由一個或數個連接梯子的平臺構成。平臺的垂直距離不得超過6 000mm，且均設在梯子的一側。相鄰梯子的間隔應至少為一個梯子寬度。梯子最上面的入口部分（此處直通貨艙，圖12中②所示）應在2 500 mm距離內保持垂直（上面應無障礙物），且應與一連接梯子的平臺相接。

圖12 某大靈便型散貨船貨艙內直梯布置簡圖

圖12（a）中，直梯的②部分已經超過2 500mm，不符合要求。但是如簡單地將②部分的高度減為2 500mm，則該圖中③部分的高度變為6 450mm，同樣不滿足上述“平臺的垂直距離不得超過6 000mm”的規定。注意到②部分減少的高度可由③、④部分均分，即③、④部分的高度可取為：

（16 270-2 680-2 500）/2=5 770mm

則②、③、④部分同時滿足要求。圖13為更改后的設計簡圖。

圖12（b）中，進入貨物處所的通道梯經過上墩結構，但是上墩內的直梯①部分與貨艙內的直梯②部分在垂直方向上的位置一致，這樣導致進入貨艙的最上段直梯高度為5 180 mm（即：①+②）。我們建議將①部分直梯偏移②部分直梯至少一個梯子的寬度。更改后的設計如圖13所示。

3.4.2 貨艙內大艙肋骨的通道梯

大靈便型散貨船在舷側一般采用單殼結構，在舷側外板上布置有大艙肋骨。根據MSC.158（78）的規定，所有貨艙內均應設置垂向永久通道，能夠對左右舷均勻分布在整個貨艙（包括橫艙壁兩端）中至少25%以上的艙內肋骨進行檢驗。但在任何情況下，每舷不得少于3個垂向永久通道（前、中、后）。

圖13 大靈便型散貨船貨艙內直梯布置改正后簡圖

下頁圖14為某大靈便型散貨船貨艙內檢驗大艙肋骨的直梯布置簡圖，貨艙內大艙肋骨數為32個，故需要檢驗的肋骨數為8個（即32×25%），只需要4部直梯即可。圖14中布置了6部直梯。其實多布置兩部直梯是沒有必要的，其他貨艙同樣如此。因此整船范圍內多布置的直梯為20部，即2×2（左、右舷）×5（貨艙數）。

圖14 某大靈便型散貨船貨艙內檢驗大艙肋骨的直梯布置簡圖

3.4.3 貨艙內橫向中間甲板的通道梯

對于大靈便型散貨船，若L＞17 000mm，根據MSC.158（78）的規定，則應在橫向甲板條下安裝如圖1所示中間甲板檢驗通道；若L≤17 000mm，則可利用移動式通道進入橫向甲板條頂部結構，如圖15所示。

圖15 某大靈便型散貨船橫向中間甲板的移動式通道

在此可以注意到，17 000mm是大靈便型散貨船安裝中間甲板檢驗通道的臨界值，因為圖1中的L正好位于17 000mm左右。某些大靈便型散貨船即使在L≤17 000mm時，也布置了如圖1所示中間甲板的檢驗通道，這也沒有必要。因為在對大靈便型散貨船營運期間加強檢驗時（如檢驗貨艙內空氣管、測深管、重腐蝕區域等），難免要在貨艙內頻繁使用高架車等移動式設備。

3.5 貨物區域內其他處所PM A的布置優化

大靈便型散貨船的上、下墩結構與雙層底結構較其他貨物區域處所空間狹小。總結PMA的要求，對于相對狹小空間的通行寬度應不小于600 mm。因上述處所經常有管系通行，例如雙層底區域有壓載管通行，上、下墩結構有空氣管和測深管通行。

圖16中上墩內的PMA被底邊艙的側深管一分為二，無法滿足最低600mm的通行寬度。解決的辦法是將該測深管盡量沿上墩的端壁布置，使其位于結構面附近，如圖17所示。

圖16 上墩結構內的PMA被測深管遮擋

圖17 上墩內的側深管移至結構面附近

對于雙層底內壓載管的布置，也應考慮其對處所內PMA的影響。如果圖18中的壓載管貫穿整個雙側底處所，則檢驗人員在檢驗過程中不可避免要跨越該壓載管。如果單從PMA的角度考慮，只要保證L1≥600mm、L2≥600mm或L3≥600mm、L4≥600mm即可。但是，如果要使L3≥600 mm、L4≥600mm，則應降低壓載管的安裝高度。但這樣不僅會增加船舶觸底時損壞壓載管的危險系數，而且也難以保證圖17中L5的高度小于600 mm，因此還要安裝跨過壓載管的環繞梯等通行設備。如果出現壓載管穿過整個雙層底處所的情況，本文還是建議盡量保證圖18中L1≥600 mm、L2≥600 mm的安裝方法，以保證PMA的無障礙通行。

圖18 雙側底內壓載管的布置

4 結論

本文通過對大靈便型散貨船貨物區域PMA的布置缺陷和設計優化分析，得出以下結論：

（1）根據A.744（18）決議案及SOLAS 74第II-2章第3條中“對于貨物區域的交叉定義”，進一步明確PMA的適用范圍。

（2）對于壓載艙處所內的PMA，建議：

（a）給出一些邊壓載艙處所PMA的設計優化方案。這樣既可以省去數百個踏步的安裝，又能提高檢驗效率。

（b）底邊艙的高度對PMA的安裝有較大影響。建議設計人員在進行底邊艙設計時，充分融入PMA理念，將底邊艙的高度設計在6 000mm以內。

（3）對于貨物處所內的PMA，建議：

（a）最上部直接進入貨物處所的直梯段是貨物處所通道梯常見缺陷，合理布置則可避免這些缺陷。

（b）精確運用PMA對于檢驗大艙肋骨的要求，可以免去多部直梯的安裝。

（c）合理運用PMA“對于橫向中間甲板的檢驗通道可采用移動式通道進行代替”的要求，可免去橫向中間甲板下PMA的安裝。

（4）在貨物區域相對狹小的空間內，合理布置管系等其他舾裝件，可有效減少其對PMA通道的阻礙。

［1］IMO.A.744（18）Guidelines on the Enhanced Programme of Inspections during Surveys of Bulk Carriers and Oil Tankers［S］.London：1993.

［2］MSC.MSC.134（76）Adoption of Amendments to the International Convention for the Safety of Life at Sea［S］.London：2002.

［3］IMO.International Convention for the Safety of Life at Sea［S］.London：2004.

［4］MSC.MSC.151（78）Adoption of Amendments to the International Convention for the Safety of Life at Sea［S］.London：2004.

［5］Lloyd’s Register.Modern Ship Size Definitions［EB/OL］.London：2007.

［6］MSC.MSC.133（76）Adoption of Technical Provisions for Means of Access for Inspections［S］.London：2002.

［7］MSC.MSC.158（78）Adoption of Amendments to the Technical Provisions for Means of Access for Inspections［S］.London：2004.

［8］IACS.（UI）SC190Application of SOLAS Regulation II-1/3-6（ResMSC.134（76））and Technical Provisions on Permanent Means of Access（Res MSC.133（76））［S］.London：2004.

［9］IACS.（UI）SC191 for the Application of Amended SOLAS Regulation II-1/3-6（Resolution MSC.151（78））and Revised Technical Provisions for Means of Access for Inspections（Resolution MSC.158（78））［S］.London：2006.

PMA arrangement optimization for Handy-max bulk carriers

LIKe-jie
（NIPPON KAIJIKYOKAI（China）Co.，Ltd.Shanghai Branch，Shanghai200336，China）

The adoption of PMA gives more strict requirements to ship design.In order to bring the PMA concept into ship design sufficiently，this paper analyses the PMA arrangement deficiency which frequently occurs in handy-max bulk carrier，meanwhile proposes design optimization schemes and arrangement suggestions，which could provide references for PMA design of other type’s ship.

PMA；handy-max bulk carrier；arrangement deficiency；design optimization

U692.7

A

1001-9855（2012）03-0006-09

2011-09-19；

2011-09-27

李克杰（1980-），男，漢族，碩士，注冊驗船師，工程師，主要從事船舶審圖及檢驗等工作。