ERS中的關鍵處理技術

中國船級社 曹 健

一艘船舶，一旦處于緊急狀態，且該船舶的船東和船級社預先簽訂了船舶應急響應服務（ERS）協議，已建立穩性與結構強度有關的應急響應數據庫，那么，船級社常設的岸基應急響應機構就會迅速集結，啟動船舶應急響應數據庫，按船東提出的要求提供包括破損穩性、破損強度、溢油等的計算分析，為協助船舶脫離危險提供技術支持,為船長/船東最終決策提供參考意見。

先來看一個案例。某總長為225米的散貨船2009年8月在新加坡海峽滿載航行時觸礁擱淺，經救援后船舶起浮脫淺并錨泊于海上，船東啟動船舶應急響應服務，申請CCS根據水下檢查結果、船舶的裝載狀況對船舶的總縱強度及穩性進行評估，以確認船舶的技術狀況，如經核算后強度和穩性能夠滿足要求，船東希望在采取相應應變措施和應急預案后，帶上剩余5萬余噸貨物開回港口卸貨后再進船廠做永久性修理。

根據船東報告情況，事故船舶左側船底受損，雙層底左舷第二、三、四壓載艙均破損進水，雙層底第一、二、三燃油艙均破損進水并漏油出海面，第五貨艙位于底墩內側有小裂紋，詳見圖（紅色為破損區域）。

1 破損穩性評估

根據船東報告情況確定破損范圍如下：第二、三左舷壓載艙破損；第四壓載艙左右舷均破損；第一、二、三燃油艙破損；同時第五貨艙位于底墩內側有小裂紋，導致少量滲水。由于航行過程中無法預估會有多大的進水量，故作兩種方案進行假定計算船舶破損穩性。

方案一

假定第五貨艙不進水，計算破損穩性平衡狀態的進水量。將進水量加入相關艙室，同時，在破損艙室對側的完整艙室加入相近的壓載水，以便調整橫傾，使橫傾角接近零度，以便安全航行，同時，適當調整壓載，避免出現首傾。

方案二

假定第五貨艙進水，考慮到所載貨物為礦石，貨艙滲透率假定為0.3。計算破損穩性平衡狀態的進水量，將進水量加入相關艙室，同時，在破損艙室對側的完整艙室加入相近的壓載水，以便調整橫傾，使橫傾角接近零度，以便安全航行，同時，適當調整壓載，避免出現首傾。

經過計算表明，兩種方案均浮態良好，破損后剪力彎矩分布也較好。

2 破損后總縱強度評估

該輪的強度評估是在船東提供的破損數據的基礎之上進行適當假設進行的模擬破損估算，總縱強度估算是依據中國船級社的《鋼質海船入級規范》的有關規定而完成。根據船東提供的船舶破損數據資料，選取了兩處破損嚴重的位置，進行如下破損假設：

假設A，FR106～Fr110范圍內：船寬方向上從距中4500mm至舭列板范圍內的船底板及其附帶的縱骨完全破損失效，不計入總縱強度；距中5460mm的旁桁材由于大變形，考慮到變形尺度按照50%計入總縱強度；距 中8580mm和11700mm的旁桁材由于大變形，考慮到變形尺度按照30%計入總縱強度。

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假設B，FR154～Fr158范圍內：船寬方向上從距中11600mm至舭列板范圍內的船底板及其附帶的縱骨和距中11700mm的旁桁材完全破損失效，不計入總縱強度；距中4500mm至11600mm的船底板及其附帶的縱骨由于大變形，考慮到變形尺度按照50%計入總縱強度；距中5460mm的旁桁材由于大變形，考慮到變形尺度按照50%計入總縱強度；距中8580mm的旁桁材由于大變形，考慮到變形尺度按照30%計入總縱強度。

通過對船體梁剩余剖面特性計算，我們得到了詳細計算結果，見表1和表2。

經核算，方案1狀態下兩個破損區域內的甲板和船底板實際應力均小于許用應力，方案2狀態下兩個破損區域內的甲板和船底板實際應力也均小于許用應力，因此，按照方案1和方案2進行調配載后的船舶總縱強度均能夠滿足規范要求。

3 調配載建議方案

根據以上船舶穩性和總縱強度的評估表明，無論第五貨艙是否進水，調配載操作方案只有一個，即在第二右舷壓載艙加載1711.5噸壓載水、第三右舷壓載艙加載1381.5噸壓載水，同時在首尖艙加滿壓載水。

通過上述案例不難看出，調整事故船舶的浮態應關注以下關鍵處理技術：對于破損后船舶，可以通過貨物或貨油過駁、壓載水調配等措施，盡量減小橫傾和縱傾，并使螺旋槳保持完全浸沒；對舷側水線面附近的破洞，采取以上措施盡可能使破洞抬離水面，以防止繼續進水。

而對于增加初穩性和剩余穩性，則可以考慮以下處理技術：首先對集裝箱船、滾裝船等船型，由于首部和尾部線型嚴重不對稱，縱傾較大時，水線面面積可能較正常狀態急劇減小?？梢栽谡{整浮態的同時，考慮增大水線面面積，以增加初穩性。其次，考慮采取對稱壓載的方法以降低船舶重心，但需避免增加自由液面。

筆者認為對于海損船舶，破損后的剩余總縱強度的評估結果往往是船東做出決策的主要參考因素，在應急服務時可以考慮通過如下措施來改善破損總縱強度。首先，為減小破損后的靜水中拱彎矩，可考慮減小（靠近）船首、船尾的裝載重量、增大（靠近）舯部的裝載重量；其次，為減小破損后的靜水中垂彎矩，可考慮增大（靠近）船首、船尾的裝載重量、減小（靠近）舯部的裝載重量；第三，為減小破損后的靜水剪力，可考慮減小剪力超標處兩側的裝載重量之差；第四，為消除破洞繼續開裂的可能性，可以考慮調整裝載，以使破洞位置的板架處于受壓狀態；最后，根據破損的嚴重程度，可以考慮采取非常規措施（如有意識地擱淺或沖灘），以避免沉船、傾覆等更嚴重的后果。

于此筆者同時提醒，船舶應急響應服務的精確性很大程度上取決于用戶提供的信息的精確性和全面性。在實施ERS過程中，第一手的事故數據資料通常是由遇險船舶的船員填寫并提供的，因發生事故的船舶一般都處于極大的危險狀況中，而船員也都處于十分緊張的狀態之中，這經常會導致船員在數據資料記錄或報告的過程中出現各種各樣的差錯，從而對ERS的計算結果造成巨大的影響。為了能夠在最短時間內完成ERS計算，將船舶的風險減至最小，ERS小組應在實施過程中與用戶反復溝通直至最終確認數據資料的可靠性和準確性。

另外，船舶發生破損或者擱淺進水時，考慮到事故船舶所處的海況通常十分惡劣，即便由水下探摸公司對船舶進行實地探摸，實際的船舶結構損壞以及艙室進水情況（尤其是水線以下部分）往往也無法準確掌握，這時只能依靠船東的報告資料來估算船舶的破損及進水情況。為了能夠盡可能準確地進行ERS評估，ERS小組應對船舶破損前以及破損后的穩性和浮態進行計算，并根據計算結果與船東報告數據進行比較，來驗證實際事故情況是否與船東報告的情況一致，多數情況下，往往需要多次計算評估才能準確地判定事故船舶的實際破損及進水情況。

在實施ERS的過程中，如果無法準確判斷船舶破損及進水情況，應考慮多種預案進行計算評估，并通常按照較危險的船舶狀態確定最終的施救方案建議。

對于同一艘事故船舶，如果應急服務的周期跨度較長，需要進行多次的ERS計算，則在每一次評估之前均應讓用戶重新報告船舶狀態、海況等數據資料，ERS小組應基于最新的數據資料進行穩性和強度評估。