“負(fù)干舷”運(yùn)輸漁船的設(shè)計(jì)與運(yùn)用

潘光明

（杭州千島湖造船有限公司，浙江杭州 311700）

千島湖發(fā)展公司的淡水養(yǎng)殖，已成我國(guó)最大淡水養(yǎng)殖基地。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高，其公司的有機(jī)魚(yú)品牌的供給需求，發(fā)生了“冷凍魚(yú)”至“活魚(yú)”供給的重大變化，其養(yǎng)殖與巨網(wǎng)捕魚(yú)技術(shù)的不斷提升，產(chǎn)量也有了很大的提高，高峰期一網(wǎng)可達(dá)3×105kg—4×105kg 之間，由于巨網(wǎng)中的活魚(yú)裝卸與運(yùn)輸一直采用常規(guī)運(yùn)輸船方式，其活魚(yú)損傷率、死亡率也一直居高不下，公司經(jīng)濟(jì)損失巨大，要解決這一問(wèn)題，只能改進(jìn)運(yùn)輸船，而運(yùn)輸船的改進(jìn)必須解決的問(wèn)題是保證巨網(wǎng)中的活魚(yú)裝卸不受損以及運(yùn)輸中的活魚(yú)不缺氧。

1 方案設(shè)計(jì)的調(diào)研與分析

1.1 方案設(shè)計(jì)調(diào)研

目前國(guó)內(nèi)在水上漁業(yè)捕撈運(yùn)輸上，均以專用船舶為主。其主要以達(dá)到魚(yú)質(zhì)保鮮為目的，在運(yùn)輸船的保鮮、?；罴夹g(shù)上主要有：閉、開(kāi)式循環(huán)型：目前國(guó)內(nèi)的活魚(yú)運(yùn)輸船均采用開(kāi)式循環(huán)型，用水泵連續(xù)抽取航道水補(bǔ)充到活魚(yú)艙中，使艙內(nèi)水體溢出艙外，以此來(lái)維持活魚(yú)所需的水質(zhì)，冬天就不行了；（福建省水產(chǎn)研究所2005年研制出：閉式循環(huán)型，解決了冬天不能運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題）；增氧型：中國(guó)水產(chǎn)研究所研制的HYC-20型活魚(yú)運(yùn)輸裝置，該裝置中采用的是增氧及水凈化技術(shù)，即向魚(yú)艙水供氧，提高溶氧值，不需更換魚(yú)艙中的水，制冷設(shè)備加冰，使魚(yú)艙保持一定的艙溫；通風(fēng)、供氧型：廣東省奧中船廠研制的150噸活魚(yú)運(yùn)輸船，采用了魚(yú)艙通風(fēng)、降溫、供氧技術(shù)，來(lái)提高運(yùn)載活魚(yú)的成活率；（設(shè)置一到二個(gè)保鮮魚(yú)艙或柜，采用自然空氣流通或電控式氧氣供給的方式；溫控型：福建省石獅市東興船舶機(jī)械廠研制的溫控活魚(yú)運(yùn)輸船，其主要是在閉式循環(huán)型的基礎(chǔ)上，加設(shè)冬天有導(dǎo)熱加溫設(shè)備、夏天有制冷降溫設(shè)備，這些設(shè)備均為數(shù)字監(jiān)控，解決了冬天與夏天均能活魚(yú)運(yùn)輸。

1.2 調(diào)研情況分析

針對(duì)國(guó)內(nèi)大部分活魚(yú)運(yùn)輸漁船的總體調(diào)研，在單位時(shí)間內(nèi)雖能起到活魚(yú)運(yùn)輸途中一定的?；钭饔茫婶~(yú)的?；盥什桓?，而且均沒(méi)有解決魚(yú)網(wǎng)至運(yùn)輸船的裝載魚(yú)損技術(shù)的研究，也沒(méi)有解決到運(yùn)輸?shù)睾蟮倪\(yùn)輸船卸載魚(yú)損技術(shù)的研究。一般均采用機(jī)械式網(wǎng)吊來(lái)完成裝卸，這種網(wǎng)吊方式使魚(yú)受到不少于二次以上的成堆脫水?dāng)D壓，魚(yú)損較大。

其次，國(guó)內(nèi)大部分活魚(yú)運(yùn)輸漁船的功能比較單一，且相對(duì)配置的專業(yè)設(shè)備、能耗及相關(guān)營(yíng)運(yùn)成本都較高。

這類活魚(yú)運(yùn)輸漁船與常規(guī)運(yùn)輸船基本相同，不符合千島湖實(shí)際巨網(wǎng)捕魚(yú)的裝卸與運(yùn)輸要求。

1.3 操作方案的分析與確定

針對(duì)千島湖實(shí)際巨網(wǎng)捕魚(yú)的裝卸與運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)要求，其漁船的主要特點(diǎn)應(yīng)該有以下幾個(gè)方面：

①漁船的貨艙應(yīng)該要留出一個(gè)側(cè)向口，將巨網(wǎng)拉一留口相聯(lián)接，使巨網(wǎng)中的魚(yú)自行游入貨艙，免受裝卸中的魚(yú)損；

②漁船的貨艙應(yīng)該能下沉到魚(yú)能自行游入貨艙距離的水面以下，貨艙呈“負(fù)干舷”狀態(tài)并保持該狀態(tài)的運(yùn)載航行能力，使活魚(yú)運(yùn)輸途中免受缺氧而造成的死亡；

③漁船的貨艙雖然呈“負(fù)干舷”狀態(tài)，貨艙屬通海型，如再能設(shè)置貨艙內(nèi)的水流通設(shè)施則，更好的解決運(yùn)輸途中由于貨艙內(nèi)的魚(yú)密度而產(chǎn)生少量活魚(yú)可能會(huì)出現(xiàn)的缺氧現(xiàn)象，把活魚(yú)受損的可能性降到最低點(diǎn)。

2 漁船設(shè)計(jì)

2.1 魚(yú)船布局與結(jié)構(gòu)

本船采用鋼質(zhì)、單體、單底、單機(jī)園舭型橫骨架形式，其船舶主體布局采用艏、艉甲板升高、中部貨艙低下的總體布局構(gòu)思。為確保貨艙的下沉，在貨艙前后各配設(shè)一個(gè)調(diào)節(jié)水艙，并在船首增設(shè)四路高低位可直接進(jìn)入貨艙的進(jìn)水管，在貨艙后加設(shè)二路航行時(shí)，可加速水流通的出水管，以保貨艙內(nèi)的水得以流通。見(jiàn)布局總圖1

圖1 魚(yú)船總布置示意圖

2.2 船舶主尺度

總長(zhǎng)： 30.10m

量噸甲板長(zhǎng)： 29.80m

垂線間長(zhǎng)： 27.76m

水線長(zhǎng)： 28.45m

總寬 6.30m

型寬： 6.00m

升高甲板型深： 3.07m

活漁艙口型深： 1.32m

設(shè)計(jì)吃水 2.10m

肋距： 0.50m

2.3 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

按此布局，基本能滿足巨網(wǎng)捕魚(yú)在裝卸與運(yùn)輸中，活魚(yú)不受損的要求，同時(shí)，操作也比較簡(jiǎn)便，運(yùn)行成本不高。但由于該船的特殊性，其船舶干舷及穩(wěn)性與現(xiàn)有規(guī)范要求的核算有困難，僅首尾升高甲板在水面上，中部貨艙在水面下呈負(fù)干舷，而船舶干舷與穩(wěn)性是衡量一艘船舶是否適航的重要性能指標(biāo)。

如何解決這一技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，課題組進(jìn)行了多位專家的請(qǐng)教與探討，依據(jù)船舶原理和查閱大量船舶技術(shù)資料，并在多位專家的分析與指點(diǎn)下，我們最終采用了符合船舶原理性能的首尾疊加的初穩(wěn)性計(jì)算方式，得到專家和船檢的認(rèn)可。

2.4 船舶結(jié)構(gòu)

按規(guī)范B級(jí)航區(qū)要求設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)形式為橫骨架式。

2.5 船舶干舷

按規(guī)范B 級(jí)航要求進(jìn)行核算，其中：舷弧修正按規(guī)范中的“封閉首尾升高甲板代替”進(jìn)行修正，船舶干舷的主要作用是保證船舶具有一定的儲(chǔ)備浮力和提高船舶抗濺浸能力，內(nèi)河船舶規(guī)范均有相應(yīng)的衡準(zhǔn)要求。

為保證本船貨艙干舷為負(fù)值，采用增大艏、艉部升高甲板區(qū)的儲(chǔ)備浮力，來(lái)彌補(bǔ)貨艙的損失浮力。解決方法為：按船舶原理及規(guī)范要求，儲(chǔ)備浮力是指滿載水線以上主體水密部分的體積，根據(jù)不同航區(qū)和類型，常以滿載排水量的百分比來(lái)表示，內(nèi)河船為10%～15%，沿海船為20%～50%，針對(duì)本船的特殊性，我們采用≥100%的儲(chǔ)備浮力

2.6 船舶穩(wěn)性

由于本船的貨艙干舷為負(fù)值，穩(wěn)性無(wú)法按常規(guī)船型進(jìn)行，按規(guī)范抗沉性要求，船舶破損后至少要有76mm 干舷，而本船干舷為負(fù)值，所以，也不能按破艙穩(wěn)性核算。

按規(guī)范對(duì)貨船穩(wěn)性的要求，主要有以下幾個(gè)指標(biāo)：

①穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)應(yīng)不小于1；

②初穩(wěn)性高度應(yīng)不小于0.2m；

③最大復(fù)原力臂及最大復(fù)原力

臂所對(duì)應(yīng)的面積應(yīng)不小于一定數(shù)值；

④全速回航時(shí)的靜傾角應(yīng)不大

于極限靜傾角14°；

本船主要有以下幾種航行狀況：

①滿載出港，穩(wěn)性可按常規(guī)船型

進(jìn)行；

②工作時(shí)，貨艙開(kāi)始進(jìn)水，但貨

艙并沒(méi)有呈現(xiàn)負(fù)干舷時(shí)，此時(shí)的自由液面對(duì)船舶影響最大，該狀況的穩(wěn)性仍可按常規(guī)船型進(jìn)行核算；

③特殊航行時(shí)，滿載出港與滿載

到港時(shí)的貨艙均沉入水面以下，中部呈負(fù)干舷狀態(tài)，穩(wěn)性無(wú)法按常規(guī)船型進(jìn)行。由于這種狀態(tài)下的貨艙已在水面以下，此時(shí)的貨艙浮力已經(jīng)全部損失，整個(gè)船體的浮力由艏、艉兩部分來(lái)支撐，但本船體艏、艉兩部分是由船體和步橋連接的，還是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，不能把艏、艉兩部分單獨(dú)進(jìn)行穩(wěn)性核算；

經(jīng)課題小組的分析與探討，確定采用舍去貨艙段的船體排水體積，把艏艉兩部分疊加，合成計(jì)算整船的靜水力性能曲線，再進(jìn)行各種裝載狀況的穩(wěn)性核算。這一穩(wěn)性核算的方法，得到多位專家及船檢的認(rèn)可。

3 設(shè)計(jì)漁船的運(yùn)用

3.1 漁船運(yùn)用試驗(yàn)

漁船試驗(yàn)

在省、市船檢及多位專家的指點(diǎn)與協(xié)助下，經(jīng)過(guò)二年多的努力，“負(fù)干舷”漁船的設(shè)計(jì)與首試船已經(jīng)完成，我們主要進(jìn)行了實(shí)船試制后的幾個(gè)試驗(yàn)：

①浮態(tài)試驗(yàn)：艏部高低位水管進(jìn)入貨艙狀況的試驗(yàn)、前后調(diào)節(jié)水艙的試驗(yàn)、貨艙沉入水面下距離的確定試驗(yàn)、

②動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：貨艙下沉水面后呈負(fù)干舷狀態(tài)的動(dòng)力試驗(yàn)；

③操作試驗(yàn)：到巨網(wǎng)捕魚(yú)點(diǎn)進(jìn)行船、網(wǎng)連接與活魚(yú)游入貨艙的實(shí)際狀況并進(jìn)行試運(yùn)輸途中的活魚(yú)缺氧測(cè)定試驗(yàn)；

均取得用戶的高度好評(píng)。

漁船試用

經(jīng)試驗(yàn)取得成功后的首試漁船，船東投入經(jīng)營(yíng)后，同時(shí)也取得了很高的經(jīng)濟(jì)效益，并首創(chuàng)性的開(kāi)辟出千島湖巨網(wǎng)捕魚(yú)景觀，成為國(guó)內(nèi)捕魚(yú)旅游景觀的新亮點(diǎn)。

省、市船檢及相關(guān)部門(mén)，針對(duì)該特殊性船舶向省交通廳申報(bào)《“浙江內(nèi)河活魚(yú)運(yùn)輸船“檢驗(yàn)衡準(zhǔn)研究》的技術(shù)項(xiàng)目課題，省廳列入科技計(jì)劃立項(xiàng)編號(hào)為：2004W02。并于2006年1月通過(guò)科學(xué)技術(shù)成果鑒定，浙江省交通廳組織成果鑒定，其技術(shù)成果處國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

4 結(jié) 語(yǔ)

2004年試驗(yàn)取得成功后的首試漁船，交付使用后，實(shí)船各項(xiàng)功能穩(wěn)定，狀況良好，活魚(yú)成活率率該特殊性的漁船已經(jīng)續(xù)造3艘，第4艘的改良型正在設(shè)計(jì)中。

1 蔣維清.船舶原理［M］.北京：人民交通出版社，1988

2 楊代盛.船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1981