超大型集裝箱船舶配載軟件CLC認(rèn)證及使用建議

夏少生 龔瑞平

近年來(lái)，隨著集裝箱船舶大型化趨勢(shì)持續(xù)發(fā)展，集裝箱綁扎和系固要求越來(lái)越高，難度也越來(lái)越大。集裝箱綁扎和系固不當(dāng)容易引發(fā)集裝箱墜海事故，不僅導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失、航行風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境污染等問(wèn)題，而且對(duì)船公司的日常運(yùn)營(yíng)和商業(yè)信譽(yù)造成不良影響。2018年5月和2020年5月，澳大利亞悉尼港附近海域先后發(fā)生2起集裝箱墜海事故。為了確保船舶航行符合《國(guó)際海上人命安全公約》的規(guī)定，澳大利亞海事安全局在對(duì)掛靠澳大利亞港口的集裝箱船舶實(shí)施港口國(guó)監(jiān)督檢查的過(guò)程中，重點(diǎn)關(guān)注船載集裝箱是否按照經(jīng)審批的集裝箱系固手冊(cè)要求完成綁扎和系固;然而，集裝箱系固手冊(cè)僅考慮船舶積載的典型靜態(tài)工況，如果嚴(yán)格按照手冊(cè)要求對(duì)集裝箱實(shí)施綁扎和系固，碼頭作業(yè)效率和船舶載箱能力將受到不利影響。本文針對(duì)集裝箱系固手冊(cè)在實(shí)際應(yīng)用中的不足之處，提出將經(jīng)過(guò)船級(jí)社認(rèn)證的船舶配載軟件的集裝箱綁扎模塊（container lashing computer，CLC）作為校驗(yàn)船載集裝箱綁扎負(fù)荷的工具和依據(jù)，并就超大型集裝箱船舶配載軟件的合理使用提出建議，以期增強(qiáng)船方與岸基操作及管理人員在集裝箱綁扎和系固方面的共識(shí)，確保超大型集裝箱船舶航行安全和作業(yè)高效。

1 船舶配載軟件CLC認(rèn)證簡(jiǎn)介

船舶配載軟件CLC認(rèn)證是船級(jí)社基于《國(guó)際海上人命安全公約》的規(guī)定，針對(duì)船舶配載軟件CLC開(kāi)展的測(cè)試認(rèn)證服務(wù)。2012年以前，船級(jí)社尚未推出CLC認(rèn)證，澳大利亞海事安全局等港口國(guó)監(jiān)督檢查機(jī)構(gòu)要求船載集裝箱必須嚴(yán)格按照集裝箱系固手冊(cè)要求完成綁扎和系固;但集裝箱系固手冊(cè)僅考慮船舶積載的典型靜態(tài)工況，實(shí)際操作中需要通過(guò)實(shí)施翻箱作業(yè)、減少船舶載貨量等手段，才能使各層集裝箱質(zhì)量分布符合集裝箱系固手冊(cè)要求，從而導(dǎo)致集裝箱班輪運(yùn)輸效率大幅下降。相比之下，CLC能夠根據(jù)船舶穩(wěn)性、船速、風(fēng)速、航區(qū)等條件的變化情況動(dòng)態(tài)測(cè)算集裝箱船舶積載負(fù)荷，并且經(jīng)船級(jí)社認(rèn)證的CLC設(shè)定的船載集裝箱綁扎負(fù)荷與各影響因素之間的函數(shù)關(guān)系均滿足船級(jí)社規(guī)范要求。2020年8月，筆者所在團(tuán)隊(duì)協(xié)同英國(guó)勞氏船級(jí)社、中國(guó)船級(jí)社、美國(guó)船級(jí)社等與澳大利亞海事安全局探討協(xié)商后，確定經(jīng)CLC認(rèn)證的船舶配載軟件可以作為校驗(yàn)船載集裝箱綁扎負(fù)荷的工具和依據(jù)。今后，如果個(gè)別澳大利亞海事安全局官員繼續(xù)堅(jiān)持依據(jù)集裝箱系固手冊(cè)來(lái)校核船舶實(shí)載狀況，船方可向其解釋CLC認(rèn)證的效力。

2 船載集裝箱綁扎負(fù)荷與船級(jí)社規(guī)范

2.1 船載集裝箱綁扎負(fù)荷

受海上風(fēng)浪影響，集裝箱船舶和船載集裝箱在各個(gè)方向上的受力和加速度不同，導(dǎo)致集裝箱綁扎負(fù)荷計(jì)算極其復(fù)雜。為了方便建模和測(cè)算，需要對(duì)船載集裝箱進(jìn)行受力分析。

（1）平行于甲板的合力。當(dāng)船舶發(fā)生縱搖運(yùn)動(dòng)時(shí)，平行于甲板的合力對(duì)集裝箱框架形成側(cè)壓力。

（2）垂直于甲板的合力。垂直拉桿會(huì)增加垂直于甲板的合力，并將力傳導(dǎo)至集裝箱。與內(nèi)綁扎模式相比，外綁扎模式下集裝箱垂向受力相對(duì)較小。

（3）角柱所受合力。對(duì)角線拉桿會(huì)增加集裝箱角柱所受合力，通過(guò)減輕集裝箱質(zhì)量能夠使角柱所受合力顯著減小。

（4）綁扎合力。在延板和鎖具支持的情況下，通過(guò)增加綁扎拉桿能夠提升綁扎合力。

2.2 船級(jí)社規(guī)范

船級(jí)社在測(cè)算船載集裝箱的綁扎負(fù)荷時(shí)，通常基于船舶鎖具強(qiáng)度、船舶航行海域海況等因素建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

（1）挪威船級(jí)社 挪威船級(jí)社規(guī)范（2016版）以北大西洋冬季最惡劣海況下的船舶橫搖角度為基數(shù)，結(jié)合不同航區(qū)的海況，通過(guò)建模仿真實(shí)驗(yàn)，測(cè)算特定航線船舶加速度折減系數(shù)：船舶加速度折減系數(shù)最大值為1.0;航區(qū)海況越好，船舶加速度折減系數(shù)越小，船舶甲板載箱能力越強(qiáng)。此后，挪威船級(jí)社規(guī)范（2019版）又對(duì)船舶甲板最外列集裝箱承受的風(fēng)壓參數(shù)作出修正。

（2）英國(guó)勞氏船級(jí)社 英國(guó)勞氏船級(jí)社提供Box- max系統(tǒng)建模服務(wù)，基于不同季節(jié)、不同航區(qū)的海況測(cè)算船舶加速度折減系數(shù)。Boxmax系統(tǒng)建模較為謹(jǐn)慎，例如：南中國(guó)海有臺(tái)風(fēng)季節(jié)，而比斯開(kāi)灣常年風(fēng)浪較大;因此，對(duì)于經(jīng)過(guò)上述海域的遠(yuǎn)東至西北歐、地中海航線，Boxmax系統(tǒng)默認(rèn)全程適用最惡劣海況。筆者及所在團(tuán)隊(duì)對(duì)此提出：船隊(duì)可以在氣象導(dǎo)航的指引下避開(kāi)臺(tái)風(fēng)中心;即使船舶在長(zhǎng)航線航行過(guò)程中需要短暫經(jīng)過(guò)風(fēng)浪區(qū)，船長(zhǎng)也可以憑優(yōu)良船藝減小船舶橫搖角度。英國(guó)勞氏船級(jí)社采納了上述意見(jiàn)，并在2019版規(guī)范中推出船舶操縱指導(dǎo)文件，旨在聯(lián)合氣象導(dǎo)航為船長(zhǎng)提供惡劣海況下的船舶操縱指導(dǎo)服務(wù)，從而減小船舶橫搖角度，以便對(duì)船舶加速度折減系數(shù)進(jìn)行修正。船舶操縱指導(dǎo)文件推出后，亞歐航線船舶加速度折減系數(shù)從1.00減小到0.87，船舶甲板箱單列垂向高度顯著升高，從而使超大型集裝箱船舶甲板載箱能力得到有效提升。

（3）中國(guó)船級(jí)社 中國(guó)船級(jí)社對(duì)船舶加速度折減系數(shù)、集裝箱角件強(qiáng)度、船用軟件等開(kāi)展深入研究，并在推出2019版規(guī)范后，考慮向船公司提供國(guó)內(nèi)沿海短航程（不超過(guò)3 d）船舶加速度折減系數(shù)開(kāi)源服務(wù)，即船長(zhǎng)可在船級(jí)社指導(dǎo)下根據(jù)天氣預(yù)報(bào)自行輸入船舶加速度折減系數(shù)，從而達(dá)到在海況良好的情況下多裝貨、少翻箱的目的，進(jìn)而提高船舶載箱能力，降低船舶運(yùn)營(yíng)成本。

3 超大型集裝箱船舶配載軟件使用建議

信息技術(shù)為集裝箱船舶大型化發(fā)展提供保障。雖然船舶配載軟件在超大型集裝箱船舶配積載過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，但確保軟件處于良好的工作狀態(tài)以及軟件輔助人工把關(guān)仍然是集裝箱船舶配積載的重要原則。為此，筆者就超大型集裝箱船舶配載軟件使用提出以下建議。

（1）獲取船舶配載軟件CLC認(rèn)證。2012年以后投入運(yùn)營(yíng)的超大型集裝箱船舶普遍都獲得了CLC認(rèn)證。據(jù)統(tǒng)計(jì)測(cè)算，在因綁扎不當(dāng)而導(dǎo)致的集裝箱墜海事故中，集裝箱實(shí)際承受的綁扎負(fù)荷往往高達(dá)船級(jí)社允許負(fù)荷的1.8倍以上。

（2）確保船舶配載軟件處于良好的工作狀態(tài)。在日常使用過(guò)程中，船舶配載軟件可能會(huì)因其附屬文件被殺毒軟件刪除而出現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致船舶配積載錯(cuò)誤或不當(dāng)。為了確保船舶配載軟件處于良好的工作狀態(tài)，可通過(guò)輸入集裝箱系固手冊(cè)中的典型工況來(lái)核查軟件是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)軟件異常，應(yīng)及時(shí)重裝軟件或聯(lián)系軟件供應(yīng)商解決。

（3）正確設(shè)置軟件參數(shù)，分類處理軟件報(bào)警。除了正確設(shè)置船舶油水艙數(shù)據(jù)、常數(shù)等參數(shù)外，壓載水艙自由液面、集裝箱垂向高度、航區(qū)、季節(jié)等參數(shù)均為開(kāi)源設(shè)置，需要在正確理解相應(yīng)選項(xiàng)的前提下操作。對(duì)于軟件報(bào)警，首先區(qū)分是提醒性報(bào)警還是強(qiáng)制性報(bào)警，然后根據(jù)報(bào)警性質(zhì)采取相應(yīng)的處理措施。

（4）加強(qiáng)信息反饋和共享。加強(qiáng)船方與岸基操作及管理人員之間信息反饋和共享是確保超大型集裝箱船舶配載軟件正常使用的有效途徑，例如：相關(guān)軟件模型默認(rèn)以船舶駕駛員身高1.8 m為條件來(lái)測(cè)算駕駛員視線，在駕駛員實(shí)際身高低于1.8 m的情況下，可能發(fā)生軟件測(cè)試駕駛員視線不受遮擋而實(shí)際上駕駛員無(wú)法看見(jiàn)操舵燈的情況。船方在使用船舶配載軟件時(shí)需要注意此類問(wèn)題，并及時(shí)向船舶設(shè)計(jì)和建造單位反饋。

（編輯：張敏 收稿日期：2021-03-31）