內(nèi)河自卸砂船穩(wěn)定性常見問題及解決對(duì)策

龍富民

摘 要：近年來，內(nèi)河自卸砂船以其卸裝貨物靈活快速等優(yōu)勢(shì)受到了廣泛的關(guān)注，然而其穩(wěn)定性問題也是日益突出。不甚合理的V字型艙底以及傳統(tǒng)輸送帶裝置的安全隱患極大的限制了目前自卸砂船的應(yīng)用。通過分析和計(jì)算，將V型艙底改為W型艙底能有效提高自卸砂船的穩(wěn)定性，不僅如此，還降低了工程成本較好的解決了砂船穩(wěn)性裕度欠缺等問題。此外，對(duì)傳統(tǒng)的自卸砂船輸送帶進(jìn)行合理的改造，采用伸縮式輸送帶也是提高內(nèi)河自卸砂船穩(wěn)定性的有效措施，它能降低砂船行駛過程中的安全隱患，今后有望被廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河 穩(wěn)定性 自卸砂船 對(duì)策

自卸砂船是近年來引起廣泛關(guān)注的一種散裝貨物運(yùn)輸船，其應(yīng)用廣泛分布在沿海地區(qū)和內(nèi)河水域，它是一種在實(shí)踐中誕生的新型船舶種類，人們用它主要是運(yùn)輸砂、散裝水泥、煤炭和碎石等這一些比較零散的貨物。這種自卸砂船具有很多顯而易見的優(yōu)勢(shì)，比如說它可以擺脫碼頭的限制只要航道的河岸邊水的深度合適就可以靈活的卸裝貨物，不僅如此，它卸載的速度比一般的船只還要快，諸如這些特點(diǎn)使其在內(nèi)河運(yùn)輸一些價(jià)值低廉的散裝貨物方面得到了極大的應(yīng)用。

內(nèi)河自卸砂船具有一些其自身獨(dú)特的特點(diǎn)，這類船舶往往需要在其底部設(shè)置貨砂輸送帶，因此此類砂艙的底部和船底會(huì)保持一定的距離，通常這個(gè)高度都在1.3米以上，這就出現(xiàn)了一個(gè)問題，那就是它將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)砂艙重心位置比偏高。再加上此類砂艙形狀大多呈倒三角形設(shè)置，使其貨物的重心一般都上升到主甲板以上。然而，在巨大利益的驅(qū)使下，船東們總是希望船只能盡可能達(dá)到最大的裝載量，因此在設(shè)計(jì)船舶時(shí)，都是在滿足船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和船舶最小干舷的基礎(chǔ)上，努力的提高船舶的滿載吃水，降低最小干舷值。稍有經(jīng)驗(yàn)的人都知道，這種穩(wěn)性富裕度的欠缺，使得船舶在實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)載的過程當(dāng)中極易誘導(dǎo)穩(wěn)性方面的安全問題。

以前，關(guān)于此類船舶的法律法規(guī)尚不完善，雖然近年來相關(guān)部門已對(duì)該類船舶的穩(wěn)性、結(jié)構(gòu)作出了具體的規(guī)定，仍然無法很好的避免其在實(shí)際營運(yùn)中的安全隱患。從這個(gè)角度考慮，明確內(nèi)河自卸砂船常見的穩(wěn)定性問題以及如何及時(shí)有效的解決這些問題具有重要而現(xiàn)實(shí)的意義。

1.影響自卸砂船穩(wěn)定性的常見問題

1 . 1 V字型艙底欠合理

眾所周知，自卸砂船具有靈活、快速且可以自卸等一系列的優(yōu)點(diǎn)，為什么會(huì)有這些優(yōu)點(diǎn)呢？原來它主要是依賴于貨艙底部的形狀，一般來說，自卸砂船的貨艙開口長(zhǎng)而大，下部沿縱向方向設(shè)置了全通的斜壁，這樣一來它的整個(gè)橫剖面就呈V字型，在裝卸貨物的時(shí)候，貨物在重力的作用下，沿V型斜壁自然的到達(dá)貨艙底部，在貨艙底部正中間有一個(gè)卸貨的出口，貨物就沿著卸貨口滑落到沿縱向循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的卸貨皮帶上來完成卸載。

雖然V型貨艙斜底板使得自卸砂船具有靈活、快速及自卸等優(yōu)點(diǎn)，但與此同時(shí)也帶來了一些弊端。V型的貨艙底的橫剖面像極了一個(gè)倒立的三角形，大大的減小了貨艙的容量，這就使得原本就高的貨物重心變得更高。有關(guān)船檢部門規(guī)定：主甲板以上的艙口圍板高度一般不應(yīng)大于1.10m，如確需大于1.10m，則應(yīng)采取經(jīng)驗(yàn)船師認(rèn)可的方式處理；同時(shí)規(guī)范明確規(guī)定：圍板高度應(yīng)不大于公式計(jì)算值，且不大于1.50m。這種將貨物積載于貨艙上部甚至貨艙圍板之上的裝載方式顯然是非常危險(xiǎn)的，這無疑將導(dǎo)致貨物的重心明顯偏高，再加上這種自卸砂船的空船重心本來就比普通船舶要高一些，綜合起來使得載貨時(shí)船舶的總重心通常會(huì)高出甲板面許多。另一方面，很多船方出于提高經(jīng)濟(jì)效益等方面的考慮，總會(huì)逼走險(xiǎn)路盡量減少穩(wěn)性余量，這種情況往往會(huì)使得裝載超出相關(guān)部門所規(guī)定的安全高度，重心的嚴(yán)重偏離使得船舶極不穩(wěn)定，稍有震動(dòng)便會(huì)出現(xiàn)傾覆的危險(xiǎn)。

1 . 2傳統(tǒng)自卸砂船輸送帶裝置的安全隱患

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來自卸砂船事故頻頻發(fā)生，已經(jīng)占到整個(gè)船舶碰撞事故的一半左右。據(jù)分析，自卸砂船發(fā)生事故的一個(gè)重大原因就是傳統(tǒng)輸送帶裝置的缺陷問題。自卸砂船輸送帶裝置在整個(gè)自卸砂船工作的過程中是非常重要的，它的主要作用就是將船上的沙粒、砂石等貨物卸載到岸上。通過分析可知，由輸送帶導(dǎo)致的安全事故主要有以下幾個(gè)方面：首先，輸送帶容易使駕駛員形成盲視區(qū)，阻礙其快速準(zhǔn)確的作出判斷；第二，輸送帶的長(zhǎng)度太大，使得船舶不易控制，操縱起來不方便；第三，當(dāng)有意外事故發(fā)生時(shí)，伸出的輸送帶是造成人員傷亡的一大隱患，它很可能會(huì)觸碰到橋梁或者是插入到其他船舶當(dāng)中，使工作人員的生命受到威脅或者使貨物發(fā)生偏移，一旦貨物發(fā)生移位，則就會(huì)有船舶傾翻的可能；第四，輸送帶也并非無堅(jiān)不摧，在運(yùn)載的過程中，由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，很可能使其在使用裝卸的過程中自損，留下很大的安全隱患。

2.提高內(nèi)河自卸砂船穩(wěn)定性的主要對(duì)策

2 . 1將艙底由V型改為W型

最近幾年，由于實(shí)際的需求，使得船寬和船長(zhǎng)逐漸的增大。然而，由此也引發(fā)了不少問題。船的寬度一旦增加，那么就使得貨艙斜底板達(dá)到≥37°傾斜角度的要求很難實(shí)現(xiàn)，要解決這個(gè)問題往往需要上調(diào)貨艙斜底板的最上端，甚至需要其與貨艙圍板頂端一般高，由于受各方面因素的影響，即使如此，要想達(dá)到艙斜底板的夾角保持≥37°也是幾乎不可能的。經(jīng)過計(jì)算和實(shí)例分析發(fā)現(xiàn)，將V型貨艙底改變?yōu)閃型貨艙底是解決這一難題很好的一條途徑。經(jīng)過改善之后，W型貨艙底部明顯升高，但因其貨艙能夠伸展至內(nèi)舷側(cè)邊，即使船舶滿載也依然具有較好的穩(wěn)定性。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)，將船舶貨艙由V型改為W型后，除了船舶的穩(wěn)定性大大提高之外，也還具有其他一些優(yōu)點(diǎn)。首先，經(jīng)過精密的測(cè)算，對(duì)于主尺度近似的船舶，若改V型艙底為W型貨艙底，增加的建造費(fèi)用不及總費(fèi)用的10%，然而其載貨量卻比原來高15%以上；第二，W型艙底在貨艙的中間通常具有隆起的一部分空余的空間；第三，雙層底內(nèi)大多是縱骨架式，而W型艙底板下具有支撐和縱向桁架，使得船舶不再偏“軟”。第四，若將艙底由V型改為W型，自然卸貨口就由原來的一列變?yōu)閮闪?，現(xiàn)在3段獨(dú)立的運(yùn)作形式對(duì)于皮帶的保養(yǎng)和使用壽命的延長(zhǎng)很有意義。

2 . 2將自卸砂船輸送帶裝置改造為伸縮式

從目前來看，傳統(tǒng)的輸送帶顯然已經(jīng)不能滿足自卸砂船的需求，其存在的安全隱患也愈加讓人擔(dān)憂。伸縮式的輸送帶能夠擴(kuò)大船舶駕駛員的有效視距，使得船舶的安全航行得到了進(jìn)一步的保障。伸縮式輸送帶的主要結(jié)構(gòu)是主橋、副橋、伸縮動(dòng)力機(jī)構(gòu)及牽引動(dòng)力機(jī)構(gòu)起吊變幅機(jī)構(gòu)等這幾部，其對(duì)1.2～1.5m寬度皮帶尤為適用。目前，伸縮式輸送帶已經(jīng)過實(shí)際的驗(yàn)證，未來有望廣泛推廣。

3.結(jié)語

內(nèi)河自卸砂船雖已越來越多的關(guān)注使用，但是其自身仍然具有一些不足之處需要改進(jìn)。將V型艙底改為W型艙底能有效提高船舶整體的重心增加船舶的穩(wěn)定性還能夠增加貨物容量降低運(yùn)輸成本，但自卸貨物能力偏弱。使用伸縮式的輸送帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輸送帶能擴(kuò)展駕駛員的視線，降低安全隱患提髙船舶安全性能，但存在制造工藝復(fù)雜、造價(jià)高等一些亟待解決的問題。

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