高速雙體船的破損穩(wěn)性衡準(zhǔn)分析

陳亮 曾令斌

摘要：國(guó)際海事組織《2000年國(guó)際高速船安全規(guī)則》作為國(guó)際航行的高速船的設(shè)計(jì)和建造規(guī)范，獲得了國(guó)際上大多數(shù)船級(jí)社的認(rèn)可。本文以近海穿浪雙體救助船為研究樣本，對(duì)比了國(guó)際海事組織《2000年國(guó)際高速船安全規(guī)則》以及中國(guó)海事局《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則2011》關(guān)于雙體船的破損穩(wěn)性要求，提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：近海救助船；雙體船；破艙穩(wěn)性

中圖分類號(hào)：U661.22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Study On High Catamarans Damage Stability Criterion

CHEN Liang,ZENG Lingbin

（Guangzhou Marine Engineering Corporation, Guangzhou 510250）

Abstract：IMO as rules for design Of High-Speed Craft has been approbated by most national classification societies. Catamarans damage stability criterion of IMO and China Marine Bureau is studied by research of Coast Rescue ship, also some method is suggested in the paper.

Key words: Coast Rescue ship; Catamaran; Damage Stability

1 引言

雙體船由于其自身的特點(diǎn)，較大的船寬和初穩(wěn)心高值，通常擁有良好的完整穩(wěn)性和破損穩(wěn)性。但是國(guó)際海事組織《2000年國(guó)際高速船安全規(guī)則》對(duì)船舶破損范圍有著較為嚴(yán)格的規(guī)定，尤其是在艙底破損區(qū)域，分為易破損部位和不易破損部位，在易破損部位的縱向范圍取值較大，這對(duì)采用該規(guī)范的雙體船的破艙穩(wěn)性提出了更高的要求。

2 國(guó)際海事組織《高規(guī)》與中國(guó)海事局《法規(guī)》的衡準(zhǔn)要求

2.1船體破損范圍

（1）船體破損分為舷側(cè)破損和船底破損，船底破損區(qū)域又分為不容易碰擦破損部位和容易碰擦破損部位，具體劃分如表1。

表1船體破損范圍對(duì)比表

（2）IMO《規(guī)則》船底易破損區(qū)域劃分，參照?qǐng)D1。表1中規(guī)定（3）定義的破損不應(yīng)與（1）、（2）定義的破損同時(shí)適用。

圖1船底易破損區(qū)域示意圖

（3）確定破損片體數(shù)量時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)水線處或其下的寬度為7 m的障礙物，具體參照?qǐng)D2。

圖2破損片體數(shù)量確定示意圖

2.2 破損后剩余穩(wěn)性衡準(zhǔn)

見(jiàn)表2。

表2破損后剩余穩(wěn)性衡準(zhǔn)對(duì)比表

圖3GZ曲線下的剩余面積A2

圖4復(fù)原力臂曲線下的面積A1

3 實(shí)例分析

3.1 船舶的主要要素

以南海救助局某近?？焖倬戎瑸槔?，船舶的主要要素如下：

總長(zhǎng) 49.90 m ； 水 線 長(zhǎng)43.50 m；

型寬 13.10 m ； 型深4.50m；

滿載吃水 1.80m； 片 體 寬3.00m；

片體中心距 10.10 m 。

通過(guò)表1可以清楚看出IMO《國(guó)際高速船安全規(guī)則》對(duì)于船底破損范圍分為容易碰擦破損部位和不容易碰擦破損部位，易破損部位的縱向范圍取值大，破損時(shí)船舶損失浮力大，穩(wěn)性不易滿足。根據(jù)IMO《高規(guī)》易破損區(qū)域破損分為前端破損和船長(zhǎng)任意部分破損，該救助船實(shí)際情況是船中底部易破損區(qū)域破損時(shí)最危險(xiǎn)，損失浮力最大，我們以救助船滿載出港船中底部易破損區(qū)域破損時(shí)狀態(tài)作為研究對(duì)象進(jìn)行破損穩(wěn)性分析。方案一是未設(shè)置雙層底時(shí)的狀態(tài)，方案二是設(shè)置了雙層底的狀態(tài)。由于該救助船在設(shè)計(jì)水線處兩個(gè)片體之間的距離大于7 m，所以計(jì)算過(guò)程中只考慮單片體破損的情況。

3.2 計(jì)算結(jié)果與對(duì)比

見(jiàn)表3、表4。

表3IMO《高規(guī)》破損穩(wěn)性衡準(zhǔn)計(jì)算結(jié)果

圖5 未設(shè)置雙層底的破損區(qū)域

圖6 設(shè)置雙層底的破損區(qū)域

表4 中國(guó)海事局《法規(guī)》破損穩(wěn)性衡準(zhǔn)計(jì)算結(jié)果

圖7未設(shè)置雙層底的破損區(qū)域

圖8設(shè)置雙層底的破損區(qū)域

從表3和表4可以看出，在分別按照IMO《高規(guī)》與中國(guó)海事局《法規(guī)》要求對(duì)該救助船進(jìn)行破損穩(wěn)性核算，最終計(jì)算結(jié)果相差較大，主要原因在于破損范圍，即底部破損區(qū)域的縱向范圍，就該救助船根據(jù)規(guī)范計(jì)算得出IMO要求為13.811 m，而CCS僅要求為4.35 m。由于IMO在底部破損上縱向范圍取值較大，導(dǎo)致破損區(qū)域范圍大，此時(shí)設(shè)置雙層底對(duì)提高救助船破損穩(wěn)性起了關(guān)鍵作用，雙層底可以大幅提高船舶的破損穩(wěn)性，如表3所示。未設(shè)置雙層底的情況下，該救助船不能滿足IMO的要求，設(shè)置雙層底后，才滿足了IMO的規(guī)范要求。中國(guó)海事局《法規(guī)》在底部破損區(qū)域的縱向范圍取值不大，無(wú)論是否設(shè)置雙層底，該救助船的破損穩(wěn)性均能滿足規(guī)范要求。

綜上所述，IMO《高規(guī)》與海事局《法規(guī)》在雙體船的破損穩(wěn)性方面要求有較大的區(qū)別，相對(duì)而言《高規(guī)》要求嚴(yán)格得多。究其原因， IMO破損范圍較多地考慮了高速船速度快的特點(diǎn)，高速下在發(fā)生觸礁或者擱淺時(shí)，容易對(duì)船體造成較大范圍的損傷，這類例子在國(guó)際航運(yùn)史上都曾出現(xiàn)過(guò)。而海事局《法規(guī)》對(duì)50 m以下的船沒(méi)有類似要求，但對(duì)于50 m以上客船有強(qiáng)制設(shè)置雙層底的要求，增加了破損時(shí)的安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)際海事組織《2000年國(guó)際高速船安全規(guī)則》與中國(guó)海事局《國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則2011》對(duì)于高速雙體船在穩(wěn)性衡準(zhǔn)的要求上各有側(cè)重，對(duì)于不同用途的船舶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇規(guī)范，如果是國(guó)際航線或者去到公海有著特殊使命用途的艦船，建議參照國(guó)際海事組織《高規(guī)》。

參考文獻(xiàn)

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[2] 林焰，李鐵驪，紀(jì)卓尚.破損船舶自由浮態(tài)計(jì)算[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào).2011，41（1）.

作者簡(jiǎn)介：陳亮（1981-），男，工程師。主要從事船舶總體舾裝設(shè)計(jì)工作。

曾令斌（1980 -），男，工程師。主要從事船舶總體舾裝設(shè)計(jì)工作。

收稿日期：2013-09-02