77.80 m大型遠洋秋刀魚兼魷魚釣船的設(shè)計

畢躍文

(山東榮成造船工業(yè)有限公司，山東 榮成 264309)

1 主要技術(shù)參數(shù)

77.80 m大型遠洋秋刀魚兼魷魚釣船(以下簡稱77.80 m秋刀魚船)的航區(qū)為I類(遠海)航區(qū)，作業(yè)漁場為大西洋漁場、太平洋漁場，并具備漁貨速凍冷藏能力。本船為鋼質(zhì)雙甲板、前傾艏柱帶球鼻艏，采用單臺中速柴油機，經(jīng)齒輪箱驅(qū)動定螺距螺旋槳前進。

1.1 主要量度

1.2 技術(shù)指標

1.2.1 航速、油耗、續(xù)航力

設(shè)計吃水狀態(tài)下，船體外表無附著物時，主機功率為1785 kW(2100 kW×85%)，在深而平靜的海水中，浦氏風級不超過3級，試航速度約為14.5 kn。設(shè)計續(xù)航力大約為12000 n mile。

1.2.2 載重量

在設(shè)計吃水4.30 m時載重量約為1180 t，其中載魚量約為960 t。

1.2.3 艙容

艙容數(shù)據(jù)見表1。

表1 艙容數(shù)據(jù)

1.2.4 穩(wěn)性

77.80m秋刀魚船穩(wěn)性滿足漁檢局“漁業(yè)船舶法定檢驗規(guī)則”(2000)及其修改通報中完整穩(wěn)性篇對Ⅰ類航區(qū)漁船的要求，考慮結(jié)冰對穩(wěn)性的影響。

1.2.5 干舷

77.80m秋刀魚船完整穩(wěn)性滿足我國《漁業(yè)船舶法定檢驗規(guī)則》(2000)及其修改通報對國際航行漁船的完整穩(wěn)性的要求，且船舶勘定的干舷應(yīng)不小于1966年國際載重線公約對B型船的要求。

2 規(guī)范、規(guī)則和證書

77.80m秋刀魚船的設(shè)計和建造滿足以下規(guī)范和規(guī)則:

《鋼質(zhì)海洋漁船建造規(guī)范》(1998);

《漁業(yè)船舶法定檢驗規(guī)則》(2000)及修改通報(2008);

《海洋漁業(yè)船舶法定檢驗規(guī)程》(2003)。

在交船時，將為船東提供以下證書:

國際噸位證書(1969);

漁業(yè)船舶安全證書;

國際防止油污證書;

漁業(yè)船舶漁撈和起重設(shè)備證書;

漁業(yè)船舶載重線證書;

國際防止生活污水污染證書;

漁船噸位證書。

3 船體設(shè)計

3.1 布置與結(jié)構(gòu)

77.80m秋刀魚船為鋼質(zhì)雙甲板、長甲板室，全船共設(shè)5道水密艙壁。機艙和漁艙下面為雙層底，高度1.40 m，分為重油艙或柴油艙;機艙主機底部則設(shè)滑油循環(huán)柜。

工作甲板位于主甲板之下，空間高度為2.4 m。工作甲板以下由從艉至艏依次劃分輕油艙、艉尖艙、空隔艙、淡水艙、機艙、冷藏魚艙、輕油艙 、艏尖艙兼壓載水艙，其中首側(cè)推艙橫貫艏尖艙。

工作甲板以上由從艉至艏依次劃分滑油艙、液壓油艙、冷藏魚艙、機艙、速凍艙、工作間、冷藏魚艙、錨鏈艙、艏帆纜艙。生活艙室和工作艙室則布置在主甲板和駕駛甲板上，甲板間高2300 mm。

本船采用橫骨架式結(jié)構(gòu)，艙壁為平面艙壁，上面設(shè)有扶強材;甲板梁拱為大圓弧式，梁拱高度為0.240 m，甲板室梁拱為0.150 m;舷側(cè)外板從艉至艏，主甲板與下甲板間的舷側(cè)肋骨適當加強，增設(shè)1道與肋骨幾何尺寸相等的間斷舷側(cè)縱桁。

艉柱、球鼻艏均采用鑄鋼焊接結(jié)構(gòu)。球鼻艏兩側(cè)設(shè)復板，并且每側(cè)安裝3根25 mm×50 mm半圓鋼防止錨碰撞。設(shè)在左右舷的舭龍骨由Φ60 mm厚壁鋼管和10 mm×(250～400)mm三角形平板組成。77.80 m秋刀魚船總布置圖如圖1所示。

圖1 77.8 m秋刀魚船總布置圖

3.2 材料與焊接

本船主船體結(jié)構(gòu)、外板、主甲板、上層建筑(甲板及外圍壁)、甲板室(甲板及外圍壁)均為ZYB級船用鋼。其中冷凍、冷藏艙室的工作甲板、工作甲板的甲板縱桁的腹板(包括組合型材)為ZYE級鋼。其他結(jié)構(gòu)部件為ZYA級船用鋼。

4 舾裝設(shè)計

4.1 錨系和系泊

根據(jù)77.80 m秋刀魚船舾裝數(shù)的計算，選配1290 kg短干霍爾錨2只，配AM2Φ36有檔焊錨鏈385 m，其中左錨鏈192.5 m，右錨鏈192.5 m。配置Φ36 mm液壓組合起錨機1臺，100 kN液壓海錨絞車2臺，錨機與海錨絞機共用1套電動液壓泵站。艉部布置30 kN系泊絞盤，2個麻索卷車。

4.2 舵系

考慮到本船實際作業(yè)情況，進一步降低作業(yè)時的回轉(zhuǎn)直徑，77.80 m秋刀魚船配備流線型普通雙支點襟翼舵1只，其上舵承為滾動水密舵承，下舵承為滑動舵承。襟翼舵驅(qū)動裝置為1臺120 kN·m撥叉式電動液壓舵機。

襟翼舵的主要參數(shù)為:

4.3 漁撈設(shè)備

本船安裝魷魚釣設(shè)備1套，共設(shè)魷魚釣機58臺。兩舷側(cè)設(shè)玻璃鋼流魚槽。兩舷上方設(shè)約198盞魷魚集魚燈(每盞2 kW)，同時設(shè)2套水下燈，每套水下燈包含10 kW燈4個、5 kW燈4個。

秋刀魚設(shè)備設(shè)置秋刀魚集魚燈100組，每組0.5 kW×24盞，燈距約為1.6 m;秋刀魚掃海燈為1盞×7 kW;0.3048 m(12 in)×20 m秋刀魚吸魚泵以及相應(yīng)的魚水分離器;液壓浮棒絞機6臺電動絞機;3臺10節(jié)側(cè)動液壓滾輪1套;雙組式和單組式油壓動力單元各1;區(qū)分5種選別機1臺;聲納2臺。

魷魚釣設(shè)備和秋刀魚設(shè)備根據(jù)所處的位置和用途，設(shè)計成固定式或者可拆式的。另外，艏、艉端子間設(shè)有集魚燈安定器擱架，各設(shè)強力進風、排風機各1臺。

4.4 其他

處理間地面鋪設(shè)乳膠水泥時采用中間高兩邊低的方式形成坡度便于迅速排出積水。處理間后部工作甲板的斜面兩端為污水井，其上設(shè)不銹鋼板網(wǎng)，中間6.5 m用鋼板密封，表面處理同處理間地面。污水井內(nèi)壁敷設(shè)2 mm厚1Gr18Ni9Ti槽式內(nèi)襯，其各邊角采用水密焊接。污水井排水采用直排式，設(shè)水密活門便于排放廢棄物，并設(shè)2臺帶粉碎功能的排污水泵。

主甲板Fr80處設(shè)2臺10 kN/10 m起重臂不可伸縮船用液壓回轉(zhuǎn)起重機。救生消防、信號以及航行設(shè)備等均按規(guī)范或?qū)嶋H需要配備。

5 輪機設(shè)計

77.80m秋刀魚船機艙布置在船尾。機艙及冷凍機室的設(shè)備均按系統(tǒng)分區(qū)域布置，以布局合理、使用方便為原則。機艙內(nèi)所有監(jiān)視室配置主機監(jiān)視儀表、所要求的主、輔機報警信號設(shè)施及其他設(shè)備的報警設(shè)施，并設(shè)有主配電板等重要設(shè)備。

本船推進系統(tǒng)由主柴油機、高彈聯(lián)軸器、減速齒輪箱、中間軸、螺旋槳軸和定距槳組成。主機型號為GA8300，功率2206 kW，轉(zhuǎn)速630 r/min。主機可在機旁操縱，也可由駕駛臺或監(jiān)視室遙控操縱。遙控操縱包括主機加速、減速、停車及齒輪箱倒車、順車、空車。

本船機艙設(shè)固定CO2滅火系統(tǒng)，全船均設(shè)水消防滅火系統(tǒng);設(shè)廢氣鍋爐，用于重油艙的加熱，其中重油沉淀柜、重油日用柜及燃油供油單元設(shè)電加熱器作為輔助加熱;設(shè)有燃油分油機2臺，滑油分油機1臺，半自動燃油供油單元1臺;設(shè)有200 kW艏側(cè)推裝置1臺，可在駕駛室操縱。

從安全經(jīng)濟的角度出發(fā)，對管路材料、管路附件、管系計算等3個方面進行了嚴格優(yōu)化選擇，以求科學合理。管路布置則考慮到系統(tǒng)操作、可靠性以及船舶建造規(guī)范規(guī)則。海水總管、艙底水管、消防水管、淡水管和油管均為船用無縫鋼管，其中油管采用酸洗處理并串油，海、淡水管采用熱鍍鋅處理。所有的閥門的閥體為鑄鋼材料，閥門的閥桿及閥盤為不銹鋼或銅材質(zhì)。

6 電氣設(shè)計

77.80m秋刀魚船電制見表2。

77.80m秋刀魚船電站由2臺1200 kW的主柴油發(fā)電機組、1臺600 kW的柴油發(fā)電機組和1臺200 kW的停泊發(fā)電機組組成。2臺1200 kW發(fā)電機組和1臺600 kW發(fā)電機組設(shè)自動電站，能夠自動分配負荷。3臺發(fā)電機可以長期并車運行，當1臺發(fā)電機組運行時發(fā)生故障而造成電網(wǎng)失電時，另2臺發(fā)電機組可在30 s內(nèi)自動啟動并投入運行，向電網(wǎng)供電。主電站采用進口自動調(diào)頻調(diào)載裝置和國產(chǎn)無功分配器，能滿足船舶在各種工況下各用電設(shè)備所需要的電能。

表2 77.80 m秋刀魚船電制

本船配有通用報警裝置、火災(zāi)報警系統(tǒng)、制冷溫度檢測系統(tǒng)等報警設(shè)備，其照明系統(tǒng)、通訊、導航等系統(tǒng)設(shè)備均按照規(guī)范和船東要求配置。機艙集控室設(shè)有主配電板、集控臺等設(shè)備。監(jiān)測報警系統(tǒng)能夠隨時監(jiān)測所有設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，并發(fā)出聲光報警。

7 冷凍

本船設(shè)有5個冷藏魚艙、1個速凍艙。速凍艙含9個速凍室，其速凍能力一次凍結(jié)49.5 t魚，每次8 h。制冷系統(tǒng)采用螺桿壓縮式制冷，以R22為制冷劑。速凍室采用手動閥控制，氟泵供液制冷。冷藏魚艙采用自動膨脹閥節(jié)流直接蒸發(fā)方式制冷。冷凍設(shè)備全部布置在機艙內(nèi)的工作甲板上，其中3臺ZCLG20BMZJ型螺桿式制冷機、4臺冷凝器、2臺高壓貯液器、2臺低壓循環(huán)桶、1臺熱交換氣液分離器，3臺冷凝水泵，4臺氟泵等。控制部分主要以自動控制為主，亦可采用手動控制。

制冷壓縮機配置中間氣體兼油冷卻器，并設(shè)能量調(diào)節(jié)裝置，可實現(xiàn)100% ～75% ～50%能量調(diào)節(jié)，無負荷啟動。2臺低壓循環(huán)桶設(shè)有液位計及液位報警控制元件，其中液位報警控制包括4個點的液位位置，即最高報警液位、最低報警液位和2個正常控制液位。制冷系統(tǒng)的供液電磁閥可以正常控制液位啟閉，以保證循環(huán)桶正常液位。3臺制冷壓縮機與冷凝水泵及供液電磁閥氟泵聯(lián)鎖控制，即冷凝水泵起動升壓后制冷壓縮機方能啟動。當制冷壓縮機運轉(zhuǎn)正常后，系統(tǒng)電磁閥才能供電工作。

漁艙測溫采用WTQ-280型壓力式溫度計，每艙設(shè)2只溫控器，1只用于控制供液，另1只用于高溫報警。

8 結(jié)語

通過77.80 m秋刀魚船的設(shè)計和建造，作者認為遠洋漁船的發(fā)展需要從以下幾方面進行提高:

(1)遠洋漁船的單船建造成本高，資金成為其發(fā)展的一個重要瓶頸。

(2)遠洋漁船的國產(chǎn)配套設(shè)備可供選擇的不多，而且專業(yè)捕撈設(shè)備、誘魚專用燈具、探魚儀、聲吶等依賴進口。

(3)遠洋漁船噸位雖小，但是涉及到造船、海洋、漁業(yè)、捕撈等很多專業(yè)，且專業(yè)性非常強。

(4)進一步改進動力裝置性能，同時結(jié)合作業(yè)的實際情況，逐步推廣導管調(diào)距槳等先進技術(shù)。

從我國北方的漁港出發(fā)到達遠洋漁場，單航程多達40多天，主柴油機的可靠性和油耗率值得廠家進一步挖掘。

(5)開發(fā)節(jié)油能源環(huán)保型遠洋漁船，通過加強對船體線型的優(yōu)化設(shè)計、螺旋槳的設(shè)計、系統(tǒng)的匹配、主輔機廢氣的合理利用等多方面的研究，以期進一步降低燃油的費用。

(6)由于現(xiàn)在開發(fā)設(shè)計的遠洋漁船均為作業(yè)漁船，考慮到以后該行業(yè)的綜合發(fā)展，必須建造為其服務(wù)的漁業(yè)輔助船，例如冷藏運輸船、供油船等，完善整個產(chǎn)業(yè)鏈。

(7)通過各種渠道加大對遠洋漁船所需的職業(yè)船員的培訓學習。

(8)有必要進一步提高遠洋漁船的自動化水平，主要包括機電設(shè)備管理的自動化，探魚、捕撈設(shè)備的自動化。

［1］中華人民共和國農(nóng)業(yè)部漁船檢驗局.漁業(yè)船舶法定檢驗規(guī)則［M］.北京:人民交通出版社，2000.

［2］《輪機工程手冊》編委會.輪機工程手冊［M］.北京:人民交通出版社，1994.

［3］梅琴生.船用舵［M］.北京:人民交通出版社，1981.

［4］尉遲斌，顧安忠.船舶制冷裝置［M］.北京:國防工業(yè)出版社，1980.

［5］中華人民共和國農(nóng)業(yè)部漁船檢驗局.鋼質(zhì)海洋漁船建造規(guī)范［M］.北京:國防工業(yè)出版社，1998.

［6］鄭鳳閣，李凱.輪機自動化［M］.大連:大連海事大學出版社，1999.