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关于艇底塞配置要求的探讨

时间:2018/1/26 16:23:34 点击:

  内容提示:船舶救生设备规则要求救助艇也像常规救生艇一样配备艇底塞,但通过分析规则该要求的具体来由,并结合具体救生艇救助艇的结构型式,发现救生设备规则字面意思的艇底塞并非普遍适用。...

  救生设备规则要求救助艇也像常规救生艇一样配备艇底塞,但通过分析规则该要求的具体来由,并结合具体救生艇救助艇的结构型式,发现救生设备规则字面意思的艇底塞并非普遍适用。
  规则要求
  国际救生设备规则LSA(以下简称规则)于1996年6月4日在 MSC.48(66)决议中批准。1998年7月1日或之后,按经修正的《1974年国际海上人命安全公约》,本规则的要求将是强制性的。
  规则 5.1.1.1条对救助艇的要求指向了救生艇的4.4.7.1条:所有救生艇(除自由降落救生艇外)应在靠近艇体内最低点处至少装设1只排水阀,该排水阀在救生艇不在水面时自动开启,使水从艇体内排出,并且当救生艇在水中时能自动关闭,防止海水浸入。每个排水阀应配有1只关闭排水阀的盖子或塞子,以短绳、链条或其他适宜方法系于救生艇上。排水阀应位于救生艇内容易到达之处,并且其位置应明显标示。
  单从公约的字面意思理解,除自由降落救生艇外的救生艇救助艇都应该在靠近艇体内最低点处至少装设1只排水阀。
  该要求的出发点及目的
  最初的救生/救助艇多为开敞式的木质排水型,底部结构相互贯通。为保证足够的浮力稳性及干舷,其自然布置为内凹的弧形,该结构使得小艇在存放时很容易积水,而通过在艇体最低点设置一个排水阀,就很容易解决这个积水的问题,而且这个阀不在水面会自动打开,入水后会自动关闭,整个排水过程都无需人工参与。早期的玻璃钢开敞式救生/救助艇结构布置也如此(如图1)。
关于艇底塞配置要求的探讨
图1

目前常规救生/救助艇的布置
1、艇体布置
  随着树脂材料和浮力发泡填充材料的广泛应用,以及玻璃钢糊制工艺的发展,出现了全封闭浮力舱和全封闭艇。全封闭浮力舱由完全封闭的玻璃钢舱室内填充浮力发泡材料制成,其一般布置在小艇的两侧及底部,这些浮力舱是全水密的,且不带任何开口,即使破孔,只要没有掉失浮力材料及没有其他损伤时仍能保持小艇的正稳性,所以我们不必考虑这些浮力舱的进水问题。全封闭浮力舱的出现,使得艇体可以区分为两个空间:内底板下面的双层底舱室,称之为壳体内空间;和内底板上面的人员活动空间,称之为艇内空间。除自由降落救生艇外,通常为了便于人员活动,该内底板是平的。该内底板下除浮力舱以外的舱室,可以是水密的,比如高速救助艇;也可以不必水密,比如全封闭艇,这些舱室上面具有适当强度的防护盖板与内底板的连接并不水密,而且考虑到发动机进气以及便于双艇钩系统的布置与走线,通常内底板下面的舱室是贯通的,并且在首尾直接与艇内空间相通。另外,根据内置机还是外置机的区别,这些壳体内空间也有不同布置。布置内置机的开敞式救生艇和救助艇其壳体内空间一般为发动机舱、油船和属具舱,这些舱室通常首尾贯通;布置内置机的全封闭艇其壳体内空间一般分为发动机舱、油舱和其他设备舱,这些舱室通常首尾贯通;常规外置机救助艇壳体内的舱室基本为空舱、属具舱和补充油舱,尤其是我们常见的自身不带艇钩的或单吊钩式外置机救助艇,由于不需要布置双吊钩系统那样首尾同步释放的装置,其壳体内空间更为简单。

  几种常见的小艇的艇内布置情况:
  (1) 布置内置机的开敞式救生艇和救助艇
  图2为布置内置机的开敞式救生艇,国内近海航区以内适用,图3为内置机型开敞式救助艇。其油舱均布置在机舱的前部,并与机舱底部相通。两者结构基本相同。
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图2 / 图3             
  图4为内置机型开敞式救生艇艇底塞处细节图。由于壳体内空间直接露天布置,且艇体底部布置有贯通孔和流水槽,积水很容易通过贯通孔汇集到设在靠近艇体内最低点处的排水阀自动排掉。
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图4
  (2) 全封闭救生艇
  图5为全封闭救生艇艇体底部照片,其底部设有首尾贯通的流水孔和流水槽。图6为布置了油箱、操控台和主机的实物布置图。主机、油箱等的防护板与旁边的浮力舱內壳板连接无凸台设计也无密封垫片,所以并不水密,另外在首尾两端內壳空间直通艇内空间。
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图5  /  图6
  (3) 常规外置机型救助艇
  图7为常见的单艇钩式外置机型救助艇,其内底是水密的,且水平。当救助艇在船上处于存放状态或在水面处于航行状态时,存放时艏部略微垫高,航行时艏部压浪也会自然尾倾,积水均会自动由尾部泄水管排出。图7为尾部排水口的外部展示,图8为排水口内部展示。
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图7 / 图8
  图9为该型救助艇操控台下面的空舱,该空舱前面布置的是补充油箱,黑色的是油管,左右两个钢质连接杆用于连接小艇与艇钩系统。如果是不带艇钩系统的救助艇,其布置更为简单。图10为该空舱上面的操控台及艇钩。该类舱室通过凸台,凸台上面的密封垫圈,及紧密布置的螺丝固定来保证水密,安装完毕后通过冲水试验来验证水密性。图9中空舱底部的开口是厂家为满足规则字面意思要求开设的艇底排水孔,相关舾装件尚待安装到位。下文将会分析该排水孔的必要性和适用性。
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图9 /  图10
  (4) 高速救助艇
  图11为配备了喷水推进器及艇内柴油机的高速救助艇尾部的照片,该高速救助艇成员3P时航速可达20节。喷水推进器不需要像螺旋桨那样贯穿艇体的传动轴,其也避免了螺旋桨推进会产生的尾轴除渗水和漏水现象。其艇内柴油机密封在操控台下面。
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图11
  图12、图13为其壳体内空间照片。其发动机舱和推进器舱是连通的,前面的油舱是个单独水密的舱室。这样独立布置对防火和防污染都有好处。这些舱室也是通过凸台,凸台上面的密封垫圈,及紧密的螺丝固定来保证水密,安装完毕后通过冲水试验来验证水密性。另外其内底板也是水密水平的。
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图12  /  图13

2、排水布置
  目前常见的满足规则要求的艇底塞为浮球式自闭艇底塞,当小艇入水后,浮球自动上浮关闭该艇底阀,当小艇脱离水面时,浮球又依靠自身的重力使艇底阀自动打开,以便排出艇内积水,以及小艇平时存放时可能的进水。不过由于密封面并未特殊处理(比如管道阀门上的切合面的碾磨)导致切合并不严实,且浮球本身浮力有限导致压紧力不足,该型艇底塞密封性能自然有限,其发生适量的渗水现象是很正常也是可以接受的,另外,该型艇底塞受受力角度和航速的影响很大。结构图及实物如图14、图15。
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图14 /  图15
  还有一种常见于外置机型救助艇(如图7、图8),其并未设置规则要求的艇底塞,而是在内底板尾部设置了两个保持开启的排水孔,排水孔外部接着一个喇叭状的雨布泄水软管。平时内底板上的积水会通过该排水孔自动排出;而当小艇在水面且无需排水时,该排水软管会在海水的压力下自动关闭。

进水的可能性及排水的必要性与可行性
  我们不必考虑浮力舱的进水,原因见前叙。在浮力舱安装艇底塞不仅不必要而且有害,艇底塞首先破坏了艇底的完整性,增加了航行的阻力,另外艇底塞本身还增加了浮力舱进水的概率。虽然这些发泡材料不受海水、原油或石油产品不利影响,但长时间接触空气和海水会加速这些浮力材料的老化。所以浮力舱不必也不应该安装艇底塞。
  规则不要求自由降落救生艇配备艇底塞,原因也是两方面的,一方面自由降落救生艇本身也是全封闭艇,其完整性很好,除了尾门外无其他开口(雨水收集管有附连的盖子),通常存放、降落和航行情况下进水概率和进水量都很小;另一方面,自由降落救生艇自由降放时为带一定入水角度的自由落体运动,常规的艇底塞不仅无法阻止进水,其本身还会带来必然的大量进水风险,另外自由降落救生艇平时是倾斜放置在艇架上的,想要自动排除可能的进水除非艇底塞设置在小艇首部,这显示是不可行的。所以自由降落救生艇设置艇底塞不仅无必要不可行,而且还有害。规则也无此要求。
  对于常见的倒臂式降落的全封闭艇,其存放、降落和航行(一般全封闭艇航速不快也不需要很快)时的状态均适用于常见的艇底塞发挥规则要求的功能。相比自由降落救生艇,该艇增加了首门(双钩系统操作要求)侧门(人员进出及人工划桨要求,划桨也可以通过设置的风雨密划桨孔来实现)和顶门,顶部增加了艇内释放索贯穿孔,但其自带水密盖,底部增加了静水压力释放器进水口,其进水的可能性较之自由降落救生艇,在存放和航行状态时略大,但毕竟也是全封闭艇,其进水的概率还是很小,当然,我们这里不考虑什么门忘了关或者没有关紧,就像自由降落救生艇也不必考虑忘记关尾门这种属于人为操作不当的情况。但考虑到万一进水或日常冲洗后排水的便捷性,还是应该设置这样的艇底塞。
  对于常见的外置机型救助艇,其内底板是水平且水密的,内底板与四周干舷舷墙自然形成了一个容易积水的阱,该空间即艇内空间的自动排水常见的有两种方式。
  第一种艇内空间的进水或积水是通过尾部的泄水管随时自行排除,其在正常的存放和航行状态下,不必考虑壳体内空间进水的问题,即使万一进水还可以依靠手摇泵来排水。如果装设艇底塞,不仅破坏了艇体的完整性,增加了航行时的阻力,带来额外的进水隐患,还使操控台电气元件还有吊钩连接杆暴露在海洋环境中等种种坏处(如设置有艇底塞的空舱上面设置操控台与艇钩装置)。所以此种布置的外置机型救助艇设置艇底塞不仅无必要而且有害。
  第二种是在艇内空间尾部设置一个类似船体机舱舱底水收集和排水用的污水井,污水井内布置艇底塞和手摇泵吸口,污水井通过在内底板尾部开设的埋入式水密小舱盖来收集内底板上面的积水(如图16)。
关于艇底塞配置要求的探讨
图16
  艇内有少量积水是因为救助艇存放时没有首部适当垫高。个人认为这种自动排水设施并不合理。首先当艇底塞关闭或水密小舱盖关闭后,小艇即无法自动排水,这使得救助艇在雨天或风浪中使用时很容易积水(注意:规则要求快速救助艇应自行抽水,或能快速排出进水,常规救助艇尚无此要求);其次,内底板属于人员活动和工作空间,在这个地方开个孔并不利于人员安全及内底板的负载;再者,平时存放时必须保证这个小舱盖是开启的,艇底塞也未封闭或堵塞(营运检验时曾发现污水井内积水,原因是艇底塞被煤渣等杂物堵塞)。所以此种布置的救助艇设置艇底塞是必要的,但考虑到安全性、可靠性与便捷性及维护成本,完全有更合理的方案来替代。
  于高速救助艇,相对于常见的内底板水平水密的救助艇,其较高的航速,及航行时艇体底部与水面的拍击,使得常规的艇底塞不仅完全无法发挥作业,还破坏了艇体的完整性和流线型,严重增加了进水的风险,以及因艇体突出物交变受力而使艇底材料受损甚至疲劳开裂的风险。所以高速救助艇艇底应该严禁设置此类不必要的贯通性突出物。
  对于布置内置机的开敞式救生艇和救助艇(此开敞式指艇内设施空间即壳体内空间直接露天),其结构布置很适合设置如规则要求的艇底塞,也很有必要。而且考虑到这种结构的小艇由于没有水密的内底板,其艇体强度较弱,且艇内更容易蓄积更多的积水,尤其是对于平时通过吊钩悬挂存放于倒臂式吊架上的小艇,其艇体的受力状况比平放在水平艇架上的小艇更恶劣。所以我们还需要提高排水的速率,这种小艇一般开设一个以上的艇底塞。这种布置的小艇在国内近海航区的船舶和国际航行的老船上可见。
  通过分析常见救生艇救助艇的结构型式,以及他们进水的可能性与排水的必要性及排水设施的可行性,发现救生设备规则要求的“在靠近艇体内最低点处至少装设1只排水阀”对早些年代的布置了内置机的开敞式救生艇和救助艇很有必要,也适用于目前常见的全封闭式救生艇,但对于现在常见的外置机型救助艇并不是很适用,尤其是高速救助艇。
  LSA规则要求救生艇/救助艇设置艇底塞(除自由降落救生艇)虽然在“一般/通常要求(general requirements)”的大标题之下,但通常都理解为普遍适用。建议对规则该要求进行修改或进一步解释,以提高规则的兼容性与前瞻性。

作者:张林 来源:中国船检

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