76 m雙向航行客滾船總布置研究

蘇 波，王 麗，欒德昀

(1.中集海洋工程研究院有限公司，山東 煙臺(tái)264670；2.煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司，山東 煙臺(tái) 264000)

0 引言

客滾船是連接陸島間、島嶼間、海峽間的人車(chē)兩用交通運(yùn)輸船，技術(shù)含量高，是當(dāng)今世界船舶行業(yè)中的高端產(chǎn)品。該船型主要用于裝運(yùn)卡車(chē)、小汽車(chē)、旅客以及提供船上娛樂(lè)服務(wù)，集高速、便捷、舒適、環(huán)保于一體，是“海上高速路”不可或缺的船型。

目前，我國(guó)沿海短途島嶼間的客滾船多是單向航行的客滾船，這種船型在靠港離港的時(shí)候需要調(diào)轉(zhuǎn)船頭，增加了港口內(nèi)的作業(yè)時(shí)間；同時(shí)客滾船上車(chē)輛艙內(nèi)的車(chē)輛在上下船的時(shí)候總有一個(gè)方向需要倒車(chē)，否則需要在船上設(shè)計(jì)車(chē)輛轉(zhuǎn)頭的通道，增加了船舶建造成本。為解決這些問(wèn)題，按照中國(guó)船級(jí)社(CCS)客滾船的相關(guān)規(guī)范要求，同時(shí)遵行中國(guó)海事局關(guān)于客滾船的相應(yīng)法規(guī)要求，設(shè)計(jì)了76 m雙向航行客滾船。本文在分析該船型的布置特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究乘客和船員逃生問(wèn)題以滿足客滾船對(duì)人命安全的要求。

1 船舶的基本設(shè)計(jì)輸入

1.1 船舶基本要求

76 m雙向航行客滾船主要用于沿海島嶼之間旅客及車(chē)輛的運(yùn)輸。船舶雙向航向，進(jìn)港離港不需要轉(zhuǎn)向。車(chē)輛和乘客可以艏艉上下船，車(chē)輛上下船不需要倒車(chē)行駛。同時(shí)，在進(jìn)港后通過(guò)定位系統(tǒng)自動(dòng)控制，輔助船舶碼頭更加可靠、快速靠泊。

本船的航區(qū)為沿海航區(qū)，按照沿海航區(qū)Ⅲ級(jí)客船設(shè)計(jì)。航行時(shí)間不大于4 h，按照《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》規(guī)定屬于第3類(lèi)客船[3]。

1.2 規(guī)范與法規(guī)

本船設(shè)計(jì)主要依據(jù)中國(guó)船級(jí)社(CCS)相關(guān)規(guī)范和中國(guó)海事局《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱《法規(guī)》)的要求。

1.3 船舶技術(shù)參數(shù)

本船設(shè)計(jì)要求載客499人，船員17人，船長(zhǎng)76 m，船寬17 m，最大航速16 kn，服務(wù)航速12 kn，續(xù)航力1 000 n mile。

2 船舶總布置

2.1 船舶駕駛室布置

由于客滾船屬于布置地位型船舶，通常載車(chē)量、載客量、載重量、航速、港口條件等是決定船舶主要量度的重要因素，因此根據(jù)76 m雙向航行客滾船的技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行船舶的尺度設(shè)計(jì)和總體布置。

對(duì)于雙向航行的船舶，其駕駛視域需要滿足駕駛室操舵人員的視線位置到船艏和到船艉盲區(qū)都必須小于2倍的船長(zhǎng)[3]，如圖1所示。船舶的駕駛室需要布置在船中的位置，如圖2所示。駕駛操縱位置設(shè)置在駕駛室的中間，如圖3所示。

2.2 船舶客艙與船員艙設(shè)計(jì)

2.2.1船舶客艙與船員艙的大小

一般島嶼間的航行時(shí)間比較短，客艙以座椅為主。 客艙和船員艙的大小根據(jù)人數(shù)和規(guī)范的要求設(shè)計(jì)即可，這一點(diǎn)和單向航行的客滾船相同。

圖1 駕駛視域

圖2 船舶側(cè)視圖

C01—走廓代號(hào)

2.2.2船舶客艙與船員艙的布置

對(duì)于雙向航行的客滾船，由于駕駛室需要位于船舶的中間位置，考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度傳遞的連續(xù)性，客艙和船員艙的布置也應(yīng)該從船中位置向艏艉延伸布置，如圖4所示。此外，根據(jù)《法規(guī)》第七篇船員艙室要求，如果船員艙和客艙在同一層，為保證船員區(qū)和乘客區(qū)的獨(dú)立性，需要有艙壁進(jìn)行空間分隔[3]。

考慮到乘客的舒適性，雙向航行船舶乘客的座椅需要雙向布置，即設(shè)計(jì)為背靠背的布置形式，如圖5所示。

2.3 船舶車(chē)輛艙布置

本船設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)就是在靠港離港的任何情況下，車(chē)輛都可以正向行駛上下船，而且車(chē)輛艙內(nèi)無(wú)需設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎的通道，只需要考慮艏艉預(yù)留車(chē)輛的安全空間即可，所以車(chē)輛艙的布置比單向航行的客滾船要簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)性更好。車(chē)輛登乘效果如圖6所示，車(chē)輛艙布置圖如圖7所示。這種方式節(jié)省了船舶操作時(shí)間，減少了車(chē)輛和客戶的等待時(shí)間。節(jié)省的時(shí)間可以增加航程中沿途觀光的時(shí)間或者增加航行的班次，對(duì)于乘客和船東運(yùn)營(yíng)都是有益的。

S～A～S～E—梯道A～梯道E；D01～D04—門(mén)01～門(mén)04；C01～C08—走廓01～走廓08；ST B1、ST B2—集合站B1、集合站B2

2.4 船舶的主機(jī)及推進(jìn)器布置

船舶的載重量、主機(jī)布置空間、港口碼頭決定了下船體高度即型深。根據(jù)這一特點(diǎn)，在76 m雙向航行客滾船艏艉端分別布置主機(jī)艙，每個(gè)艙室配置2臺(tái)主機(jī)和2臺(tái)推進(jìn)器。船舶靠岸時(shí)，先通過(guò)推進(jìn)器的動(dòng)力讓船舶抵在碼頭上，再輔以系泊，這樣可以使船舶更加快捷有效地停靠碼頭，有利于保證乘客和車(chē)輛上下船的安全性。局部布置如圖8所示。

2.5 逃生分析

76 m雙向航行客滾船搭載17名船員和499名乘客，因此，其消防安全直接關(guān)系到廣大旅客、船員的生命安全。由于該船艏艉均布置上下船的梯道，因此用來(lái)逃生的梯道較單向航行的船舶增加一倍，同樣的人員情況下相比單向航行的客滾船撤離的時(shí)間將大為減少。

按照國(guó)際消防安全系統(tǒng)規(guī)則進(jìn)行撤離分析，本船計(jì)算17名船員和在艙室座位上的499名乘客，從發(fā)出警報(bào)開(kāi)始到逃生登乘點(diǎn)的時(shí)間。車(chē)輛艙間甲板撤離集合站布置圖如圖9所示，通道和門(mén)的編號(hào)如圖3、圖4、圖5、圖9所示，本船的撤離流程圖如圖10所示。門(mén)和走廊及梯道的通過(guò)情況見(jiàn)表1。撤離計(jì)算時(shí)間見(jiàn)表2。

ST A1、ST A2—集合站A1、集合站A2

圖6 車(chē)輛登乘效果圖

圖7 車(chē)輛艙布置圖

ST01～ST04—集合站01～集合站04

圖9 車(chē)輛艙間甲板撤離集合站布置圖

ST01～ST04—集合站代號(hào)；所有代號(hào)以本層甲板標(biāo)注代號(hào)為準(zhǔn)

甲板門(mén)人數(shù)凈寬/m通往是否經(jīng)過(guò)B甲板D0100.80C02是B甲板D0200.80C04是B甲板D0300.80C06是B甲板D0400.80C08是A甲板D0100.80C02是A甲板D0200.80C04是A甲板D0300.80C06是A甲板D0400.80C08是

甲板梯道凈寬/m長(zhǎng)度/m通往駕駛甲板S-E1.003.68C01B甲板S-A1.723.68S-AB甲板S-B1.723.68S-BB甲板S-C1.723.68S-CB甲板S-D1.723.68S-DA甲板S-A1.727.21ST01A甲板S-B1.727.21ST02A甲板S-C1.727.21ST03A甲板S-D1.727.21ST04

甲板 走廊人數(shù)凈寬/m長(zhǎng)度/ m面積/m2通往是否經(jīng)過(guò)駕駛甲板C0120.803.502.80S-E否B甲板C01711.006.956.95D01否B甲板C0201.0010.0010.00S-A是B甲板C03711.006.956.95D02否B甲板C0401.0010.0010.00S-B是B甲板C0531.006.106.10D03否B甲板C0601.0016.6016.60S-C是B甲板C0731.006.106.10D04否B甲板C0801.0016.6016.60S-D是A甲板C01911.0010.0010.00D01否A甲板C0201.502.003.00S-A是A甲板C03921.0010.0010.00D02否A甲板C0401.502.003.00S-B是A甲板C05911.0010.0010.00D03否A甲板C0601.502.003.00S-C是A甲板C07921.0010.0010.00D04否A甲板C0801.502.003.00S-D是

逃生分析如下：

(1)駕駛甲板所有人通過(guò)梯道S-E到達(dá)B甲板走廊C06，在臨時(shí)集合站ST B1集合，再通過(guò)B甲板梯道S-C和A甲板梯道S-C到達(dá)車(chē)輛艙間甲板最終的撤離集合站ST03。

(2)B甲板(上層甲板)所有人先在臨時(shí)集合站ST B1、ST B2集合，然后經(jīng)由B甲板的梯道S-A、S-B、S-C、S-D到達(dá)A甲板，再經(jīng)由A甲板的梯道S-A、S-B、S-C、S-D到達(dá)車(chē)輛艙間甲板最終的撤離集合站ST01、ST02、ST03、ST04。

(3)A甲板(下層甲板)所有人先在臨時(shí)集合站ST A1、ST A2集合，然后經(jīng)由A甲板的梯道S-A、S-B、S-C、S-D到達(dá)車(chē)輛艙間甲板最終的撤離集合站ST01、ST02、ST03、ST04。

人員分布情況按照規(guī)范設(shè)定的每個(gè)區(qū)域的人數(shù)比例如下：

(1)乘客共499人，均坐在自己的座位上。其分布情況： B甲板乘客138人，A甲板乘客361人。

(2)船員共17人。其分布情況：駕駛甲板2人；B甲板：居住艙室內(nèi)6人，服務(wù)臺(tái)2人，客艙2人；A甲板：客艙2人，廚房1人，服務(wù)臺(tái)2人。

從表2得知，最大路徑撤離時(shí)間為910.87 s，即15.18 min。如果按照傳統(tǒng)的船型布置逃離通道，時(shí)間將增加一倍以上(考慮擁堵)。逃生時(shí)間超過(guò)30 min[3]就不能滿足規(guī)范的要求，勢(shì)必通過(guò)增加通道數(shù)量和寬度來(lái)滿足要求，包括A60的防火圍壁的增加。

3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了一種雙向航行的經(jīng)濟(jì)型客滾船設(shè)計(jì)，并詳盡地闡述了船舶的布置特點(diǎn)。本船型艏艉對(duì)稱，360°視角駕駛室位于船體中間位置，有利于駕駛?cè)藛T具有良好的駕駛視線進(jìn)行雙向操作，以保證船舶的航行安全性和操作性。4套主機(jī)和推進(jìn)系統(tǒng)分別位于船舶的艏艉兩舷，采用經(jīng)濟(jì)型推進(jìn)器設(shè)備可以達(dá)到12 kn服務(wù)航速，滿足了國(guó)內(nèi)一般客滾船的航速要求又提高了經(jīng)濟(jì)性。該船型的布置特點(diǎn)在功能上可以保證船舶在靠港和離港的時(shí)候不需要調(diào)轉(zhuǎn)船頭，船舶上直線的車(chē)道就能方便車(chē)輛上下船。此外，本文還按照規(guī)范要求的方法進(jìn)行了499名乘名和17名船員逃生方案的分析，其結(jié)果滿足客船規(guī)范逃生時(shí)間的要求。本文的設(shè)計(jì)方案和分析結(jié)果證明了本船型能夠更好地適應(yīng)未來(lái)島嶼間的車(chē)客運(yùn)輸及旅游等功能，是一種經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)同時(shí)兼顧安全性的旅游觀光運(yùn)輸船舶。

表2撤離計(jì)算時(shí)間表s