“中國漁政312” 船改裝設計

摘要：本文介紹“中國漁政312船”的改裝設計，著重介紹該船用途的改變，以及安全性、適航性、環保等方面的改善措施及滿足現行規范、法規的要求，是船舶改裝設計的一個范例。

關鍵詞：漁政船改裝設計; 防污染；安全性; 適航性

中圖分類號：U622.2文獻標識碼：A

Modification Design of "SHIP 312 OF CHINA FISHERY "

Administration

LI Ying bo

（Guangzhou Ship Marine Engineering Corporation Guangzhou 510250）

Abstract: This article introduces the modification design of ship 312 of china fishery administration, emphasize introduce the use of ship, how to improve safety, navigability, prevention of pollution and comply with the new national regulations & ruler,and the design to be a successful example for modification design.

Key words: fishery administration ship design; prevention of pollution; safety; navigability

1 前言

“中國漁政312”船改裝設計是我院通過設計競標獲得的設計任務，2012年4月開工改裝，2013年1月完成試航工作，2013年2月1日交船。

航行試驗表明：該船經過改裝后，船的穩性、操縱性、適航性等性能達到規范要求，機電設備運行良好，可履行新的任務。

該船原為3 000 t級沿海供油輪，于1978年建造完工，船齡33年，退役后根據國家的需要改裝為漁政執法多功能船，并命名為“中國漁政312”，可執行守礁、執法、護漁、對其他船舶進行少量的物資（油、淡水）補給等任務。

2 原船概況

原船為3 000 t級沿海供油輪，柴油機動力推進，單機、單槳、單舵、單底、單層連續甲板，航行于我國沿海各大、中港口，穩性可滿足1974年《海船穩性規范》對I類航區的要求。

原船體為全焊接鋼質結構，主船體液貨艙區域的甲板和船底為縱骨架，舷側為橫骨架，首尾尖艙及甲板室均為橫骨架式，船體主要構件用2C鋼材，次要構件 及上層建筑和甲板室用A3鋼材。原船船體結構按照我國《鋼質海船建造規范》（1967）進行設計，1978年建造完工。

主要參數如下：

總長100.95m

兩柱間長 92.00m

型寬 13.80m

型深 6.50m

設計吃水5.50m

最大航速 14kn

續航力 2 400 n mile

主機 1臺，型號6ESDZ43/82B

額定功率 2 200 kW/ 200 r/min

航區III類（穩性滿足I類航區要求）

3改裝方案確定

本船雖已有33年船齡，但由于維護保養到位，船體結構及主要設備狀況比較完好，仍然具有很高利用價值，由于海洋維權緊迫需求，較短時間內改裝為海洋維權的執法船，具有現實意義。從技術層面講，雖然本船的功能有所轉變，但總體來講仍屬于閃點大于60 ℃的油船，所以本船改裝設計圍繞“油船”及“執法公務船”的關鍵點進行，方案制定遵從安全、便捷、經濟的原則，在滿足現行規范、法規的前提下，盡量提高貨油、淡水及食品的裝載量。

根據對設計任務書需求、原船技術資料、外板測厚報告、現場勘測的結果及現行法規要求進行分析，本船改裝后將發生以下兩個主要方面的改變：第一，貨物種類發生改變，從單一的船用燃油，改為貨油、淡水及食品三種貨物；第二，重量、重心發生改變，因防油污染要求貨艙需設雙層底，艙容和載重量將減少，重量重心將發生變化，重心高度升高，并向船尾移動。所以，制定改裝方案主要考慮浮態和穩性，盡量維持原船的水密橫艙壁不變，確保破艙穩性滿足規范要求，根據浮態重新調整功能艙。

根據船東的需求，結合原船的具體情況，改裝方案確定為：貨艙區增設雙層底；原船泵艙并入機艙，機艙增設集控室；第五貨油艙改為淡水艙；第四貨油艙分隔為冷庫、電機艙、泵艙、淡水艙及壓載水艙；第一、第二、第三貨油艙功能不變；原船尾樓上的甲板室拆除，新造的甲板室位置向舯前移，確保船滿載時處于正浮狀態，并使船舶外形特征有異于運輸船，更接近執法船。

4改裝設計要點

4.1規范、法則

由于原船的尺度（L >90 m）、尺度比（L/D>14）和主船體結構型式不在《鋼質海洋漁船建造規范》的規定范圍，因而改裝設計主要參照中國海事局（MSA）和中國船級社（CCS）的最新規范、法則對閃點大于60 ℃油船的要求進行設計及校核，同時也參照國家漁業船舶檢驗局的最新有關規范要求進行，主要有：

（1）中國海事局《船舶與海上設施法定檢驗規則—國內航行海船法定檢驗技術規則》（2011）；

（2）中國船級社《國內航行海船建造規范》（2006）及其修改通報；

（3） 《漁業船舶法定檢驗規則》（2003）；

（4）《鋼質海洋漁船建造規范》（1998）；

（5） 有關的GB、CB標準。

4.2總體設計

根據方案論證確定的大原則，調整原船的總布置，使改裝后船舶的外觀、內部功能符合新的需求，干舷、穩性等性能指標符合規范、法規的要求。

（1）總布置設計

主船體以下作如下調整：原尾淡水艙（尾－FR2）改為尾壓載水艙；原油泵艙(FR37~FR42)并入機艙，FR33~FR42的機艙平臺增設為機艙集控室；第五貨油艙（FR42~FR58）改為淡水艙；原第四貨油艙（FR58~FR74）改為冷庫、電機艙、日用淡水艙（FR58~FR69），FR69~FR74改為油泵艙 (中)、淡水艙和壓載水艙(邊)；原淡水艙（FR127~FR131）改為首壓載水艙。FR37~FR118增設1.1 m高雙層底兼專用壓載水艙，滿足中國海事局《國內航行海船法定檢驗技術規則》（2011）有關防油污染的要求。

原船尾樓內艙室保留并擴大，向舯延伸12 m，尾樓甲板以上重新設置3層甲板室和尾樓一道作為本船的居住艙室。改裝后住艙滿足40名船員及執法工作人員的海上工作、生活需求，自下往上分布為：主甲板（尾樓內）為普通船員住艙；尾樓甲板為船員公共處所、中級船員住艙；艇甲板為高級船員住艙；駕駛甲板為駕駛室。

（2）油艙改飲用水艙、冷庫

油艙改為飲用水艙和冷庫，飲用水艙需滿足飲用水標準，通過與船東代表及船廠有關人員溝通討論，對改為飲用水艙、冷庫的油艙進行沖洗、消油、封焊(清洗不到的間斷焊)、噴砂等表面處理工藝，再涂相應的油漆，滿足存儲飲用水和食品的標準。

（3）船體性能計算

性能方面，由于主推進系統、船體型線未作變更，本船快速性方面沒有具體要求，在完工航行試驗時，對主推進系統的可靠性進行驗證，對快速性也作相應的測量，試航吃水為4.3 m，航速到達14.38 kn，換算為5.5 m吃水，航速約13.6 kn，考慮水深、主機老化等因素影響，改裝后船的快速性沒有改變。

穩性是改裝設計重點考慮問題，水密艙壁劃分、功能艙的設置考慮對穩性的影響；嚴格控制重量、重心，對新增部分作詳細統計計算，分別在改裝開工前、廢舊設備及構件拆卸后、改裝完工后進行三次傾斜試驗，準確掌握本船各階段的重量、重心，使其處于可控狀態。經完工穩性校核，本船無需設置固定壓載，完整穩性、破艙穩性均滿足中國海事局《船舶與海上設施法定檢驗規則—國內航行海船法定檢驗技術規則》（2011）的要求，初穩性高GM的最小值為0.664 m，穩性衡準數 K最小值為1.351。

4.3船體結構設計

本船船體結構參照《國內航行海船建造規范》（2006）及2010年、2011年修改通報進行改裝設計。原船航區為沿海航區，根據船東的要求，改裝后的航區為遠海航區，因此依照《規范》對原船所有構件都進行了校核，設計依據主要來源原船資料、測厚報告及現場勘驗結果。

（1）總縱強度

規范要求船中最小剖面模數W0應不小于：W0 =1 254 670.93cm3

原船的中橫剖面如圖1所示，其最小剖面模數為：W = 1 576 200cm3。

增加雙層底后的中橫剖面如圖2所示，其最小剖面模數為：W = 1 600 372 cm3，滿足規范要求。

根據計算得到的靜水彎矩和靜水剪力數值，按規范要求，分別下列10種工況對總縱強度進行核算：（1）滿載離港、（2）滿載到港、（3）滿載中途、（4）壓載離港、（5）壓載到港、（6）壓載中途、（7）半載離港、（8）半載到港、（9）半載中途、（10）空船。 計算結果均滿足規范的要求。

圖1原船的中橫剖面

圖2改裝后的中橫剖面

（2）局部強度

根據規范的要求，對外板、甲板、單層底、雙層底、舷側骨架、甲板骨架、水密艙壁、水密艙壁、首尾柱、主機基座、上層建筑、舷墻進行核算，大多數部件都滿足規范要求，個別板材進行換板或作局部加強。

（3）新增部分的設計

本船新增的雙層底、加長尾樓及新造的甲板室，根據規范要求進行設計，由于缺少準確型線資料，新、舊部位交接處尺寸存在誤差，個別構件需現場拉線確定。

（4）船體結構材料

本船船體結構新增部分主要采用船用CCS A級鋼，原船船體結構材料為2C,經查證，2C船用鋼的化學成分與力學性能和CCSA級鋼很接近，是A級鋼的早期名稱。

4.4 舾裝設計

本船舾裝專業設計分新、舊兩部分，原船保留下來的設備，用新規范進行校核，根據其狀況作相應的維護保養。

（1）錨泊、系泊設備

原船配有：主錨(斯貝克錨)2只，各重2 000 kg；有檔錨鏈(Φ43)2根，每根長247.5 m；雙鏈輪臥式起錨機1臺。

改裝后參照《國內航行海船建造規范》（2006）核算，本船舾裝數為628，原船所配的錨泊、系泊設備滿足規范要求，只需對錨機做檢修保養。

（2）舵設備

原船設一具流線型平衡舵，舵面積為10 m2，配扭矩為10 t·m的電動舵機。由于原舵機老化，可靠性差，無法找到維修保養所需的零件，故將其更換為扭矩10 t·m的拔叉式電動液壓舵機。舵干、舵葉及連接零件按現行規范要求進行強度校核，滿足要求。

（3）消防設計

本船按照中國海事局《國內航行海船法定檢驗技術規則》( 2011) “2000總噸及以上的貨船”的有關要求進行防火設計，采用IC法防火分隔保護，并配置相應的消防設備。

（4）救生設備

按照中國海事局《國內航行海船法定檢驗技術規則》( 2011)，按航行于遠海航區的貨船的要求進行配置，本船新配置2艘額定乘員為40人的全封閉型救生艇（其中1艘兼救助艇），65 kN重力倒臂式吊艇架2套；增配4只25人氣脹式救生筏。另外配置2艘高速執法工作艇及2臺降放裝置。

（5）艙室設備

本船按40定員，配置廚房、餐飲、娛樂、居住及工作等相應設施，原船遺留下的艙室和新造艙一道統一裝修，主要裝修材料為金屬蜂窩板。

4.5 輪機設計

輪機專業改裝設計工作主要是參照CCS《國內航行海船建造規范》（2006）的要求，對保留設備及系統的校核，新設備、系統重新設計。

（1）動力系統

本船主推進系統不更改，進行維護保養，軸系參照規范的要求核算，得出中間軸直徑為208.6 mm，螺旋槳軸直徑為262.9 mm滿足規范要求。

拆除原船2臺250 kW主發電機組，更換為3臺新的柴油發電機組，功率為200 kW，轉速為1 500 r/min，保留原船應急發電機組。

（2） 輔助動力系統

本船輔助動力系統參照規范的要求進行校核，配合維護保養，個別無法修復設備進行更新。

（3）船舶系統

船舶系統參照規范的要求進行校核，艙底、壓載、疏排水系統、各密閉艙的注入、透氣和測量系統按原狀進行修復；生活供水系統根據改裝后的總布置情況重新設計布置；增設設一套油污水分離裝置和一套生活污水處理裝置。

（4）貨油管系

拆除原船貨油泵艙的2臺螺桿泵、1臺離心泵及所有管系，在新設的泵艙內新設2臺臥式雙螺桿式貨油泵，貨油管匯根據新布置進行整改。

（5）消防系統

消防系統參照《法規》( 2011)要求進行設計，拆除原船1211滅火系統，為機艙和貨油泵艙設置一套全浸沒式的CO2滅火系統，為油漆間配 1瓶45 L CO2；一套固定式泡沫滅火系統用于甲板貨油區域。

（6）空調與通風

空調系統按照《漁業船舶法定檢驗規則》（2003）的要求進行設計，拆除原船空調和通風管等設備，全船空調系統重新設計，新設一套船用組裝式空調裝置（制冷量175 kW），采用直接蒸發式，供船上各層甲板的居住艙室、工作室空調之用，空調機室的空調裝置通過風管向各層會議室(執法辦案室)、駕駛室、操作控制室、首長室、船長室、輪機長室、船員室送冷風。空調機還設有新風管，以供給新鮮空氣。

（7）冷藏系統

拆除原船冷藏裝置及附件，在主甲板（FR58~FR69）新設一個大冷庫及冷藏裝置，冷庫約110 m3，內設蔬菜庫（4 ℃）和魚肉為（-22 ℃），冷藏裝置應滿足改裝后冷庫的制冷量要求。為了增加蔬菜庫的新鮮度，在庫中設置一臺臭氧發生器。本裝置設2臺壓縮冷凝機組（制冷量11.6 kW），壓縮機采用進口件；配2臺冷卻海水泵，一用一備；各食品冷庫內配置相應的高、低溫庫冷風機。

4.6 電氣設計

電氣專業只有應急發電機為保養留用項目，其它電氣系統按新造遠海油船及執法公務船的要求配置設計。

5 改裝前后主要參數和外形對比

5.1主要參數對比

見表1。

表1 改裝前后船舶參數比較

5.2 外形對比

圖3 原船側面圖

圖4 改裝后試航照片

6 結束語

中國漁政312船是我院改裝設計的一艘綜合公務執法船，是我國噸位最大漁政船，本船外形、內部布置、船舶性能基本達到新造船舶的水平。本船的改裝設計是一次特殊的設計經歷，既有油船的技術也有執法公務船的特點，設計能力得到很好鍛煉，為我院設計大噸位的執法船積累經驗，希望本船改裝設計的流程、方法能為今后類似船舶設計提供借鑒與參考，不足之處，請批評指正。

作者簡介：李應波（1966-），男，高級工程師。主要從事船舶設計工作。

收稿日期：2014-04-09