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        關于艇底塞配置要求的探討

        時間:2018/1/26 16:23:34 點擊:

          內容提示:船舶救生設備規則要求救助艇也像常規救生艇一樣配備艇底塞,但通過分析規則該要求的具體來由,并結合具體救生艇救助艇的結構型式,發現救生設備規則字面意思的艇底塞并非普遍適用。...

          救生設備規則要求救助艇也像常規救生艇一樣配備艇底塞,但通過分析規則該要求的具體來由,并結合具體救生艇救助艇的結構型式,發現救生設備規則字面意思的艇底塞并非普遍適用。
          規則要求
          國際救生設備規則LSA(以下簡稱規則)于1996年6月4日在 MSC.48(66)決議中批準。1998年7月1日或之后,按經修正的《1974年國際海上人命安全公約》,本規則的要求將是強制性的。
          規則 5.1.1.1條對救助艇的要求指向了救生艇的4.4.7.1條:所有救生艇(除自由降落救生艇外)應在靠近艇體內最低點處至少裝設1只排水閥,該排水閥在救生艇不在水面時自動開啟,使水從艇體內排出,并且當救生艇在水中時能自動關閉,防止海水浸入。每個排水閥應配有1只關閉排水閥的蓋子或塞子,以短繩、鏈條或其他適宜方法系于救生艇上。排水閥應位于救生艇內容易到達之處,并且其位置應明顯標示。
          單從公約的字面意思理解,除自由降落救生艇外的救生艇救助艇都應該在靠近艇體內最低點處至少裝設1只排水閥。
          該要求的出發點及目的
          最初的救生/救助艇多為開敞式的木質排水型,底部結構相互貫通。為保證足夠的浮力穩性及干舷,其自然布置為內凹的弧形,該結構使得小艇在存放時很容易積水,而通過在艇體最低點設置一個排水閥,就很容易解決這個積水的問題,而且這個閥不在水面會自動打開,入水后會自動關閉,整個排水過程都無需人工參與。早期的玻璃鋼開敞式救生/救助艇結構布置也如此(如圖1)。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖1

        目前常規救生/救助艇的布置
        1、艇體布置
          隨著樹脂材料和浮力發泡填充材料的廣泛應用,以及玻璃鋼糊制工藝的發展,出現了全封閉浮力艙和全封閉艇。全封閉浮力艙由完全封閉的玻璃鋼艙室內填充浮力發泡材料制成,其一般布置在小艇的兩側及底部,這些浮力艙是全水密的,且不帶任何開口,即使破孔,只要沒有掉失浮力材料及沒有其他損傷時仍能保持小艇的正穩性,所以我們不必考慮這些浮力艙的進水問題。全封閉浮力艙的出現,使得艇體可以區分為兩個空間:內底板下面的雙層底艙室,稱之為殼體內空間;和內底板上面的人員活動空間,稱之為艇內空間。除自由降落救生艇外,通常為了便于人員活動,該內底板是平的。該內底板下除浮力艙以外的艙室,可以是水密的,比如高速救助艇;也可以不必水密,比如全封閉艇,這些艙室上面具有適當強度的防護蓋板與內底板的連接并不水密,而且考慮到發動機進氣以及便于雙艇鉤系統的布置與走線,通常內底板下面的艙室是貫通的,并且在首尾直接與艇內空間相通。另外,根據內置機還是外置機的區別,這些殼體內空間也有不同布置。布置內置機的開敞式救生艇和救助艇其殼體內空間一般為發動機艙、油船和屬具艙,這些艙室通常首尾貫通;布置內置機的全封閉艇其殼體內空間一般分為發動機艙、油艙和其他設備艙,這些艙室通常首尾貫通;常規外置機救助艇殼體內的艙室基本為空艙、屬具艙和補充油艙,尤其是我們常見的自身不帶艇鉤的或單吊鉤式外置機救助艇,由于不需要布置雙吊鉤系統那樣首尾同步釋放的裝置,其殼體內空間更為簡單。

          幾種常見的小艇的艇內布置情況:
          (1) 布置內置機的開敞式救生艇和救助艇
          圖2為布置內置機的開敞式救生艇,國內近海航區以內適用,圖3為內置機型開敞式救助艇。其油艙均布置在機艙的前部,并與機艙底部相通。兩者結構基本相同。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖2 / 圖3             
          圖4為內置機型開敞式救生艇艇底塞處細節圖。由于殼體內空間直接露天布置,且艇體底部布置有貫通孔和流水槽,積水很容易通過貫通孔匯集到設在靠近艇體內最低點處的排水閥自動排掉。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖4
          (2) 全封閉救生艇
          圖5為全封閉救生艇艇體底部照片,其底部設有首尾貫通的流水孔和流水槽。圖6為布置了油箱、操控臺和主機的實物布置圖。主機、油箱等的防護板與旁邊的浮力艙內殼板連接無凸臺設計也無密封墊片,所以并不水密,另外在首尾兩端內殼空間直通艇內空間。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖5  /  圖6
          (3) 常規外置機型救助艇
          圖7為常見的單艇鉤式外置機型救助艇,其內底是水密的,且水平。當救助艇在船上處于存放狀態或在水面處于航行狀態時,存放時艏部略微墊高,航行時艏部壓浪也會自然尾傾,積水均會自動由尾部泄水管排出。圖7為尾部排水口的外部展示,圖8為排水口內部展示。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖7 / 圖8
          圖9為該型救助艇操控臺下面的空艙,該空艙前面布置的是補充油箱,黑色的是油管,左右兩個鋼質連接桿用于連接小艇與艇鉤系統。如果是不帶艇鉤系統的救助艇,其布置更為簡單。圖10為該空艙上面的操控臺及艇鉤。該類艙室通過凸臺,凸臺上面的密封墊圈,及緊密布置的螺絲固定來保證水密,安裝完畢后通過沖水試驗來驗證水密性。圖9中空艙底部的開口是廠家為滿足規則字面意思要求開設的艇底排水孔,相關舾裝件尚待安裝到位。下文將會分析該排水孔的必要性和適用性。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖9 /  圖10
          (4) 高速救助艇
          圖11為配備了噴水推進器及艇內柴油機的高速救助艇尾部的照片,該高速救助艇成員3P時航速可達20節。噴水推進器不需要像螺旋槳那樣貫穿艇體的傳動軸,其也避免了螺旋槳推進會產生的尾軸除滲水和漏水現象。其艇內柴油機密封在操控臺下面。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖11
          圖12、圖13為其殼體內空間照片。其發動機艙和推進器艙是連通的,前面的油艙是個單獨水密的艙室。這樣獨立布置對防火和防污染都有好處。這些艙室也是通過凸臺,凸臺上面的密封墊圈,及緊密的螺絲固定來保證水密,安裝完畢后通過沖水試驗來驗證水密性。另外其內底板也是水密水平的。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖12  /  圖13

        2、排水布置
          目前常見的滿足規則要求的艇底塞為浮球式自閉艇底塞,當小艇入水后,浮球自動上浮關閉該艇底閥,當小艇脫離水面時,浮球又依靠自身的重力使艇底閥自動打開,以便排出艇內積水,以及小艇平時存放時可能的進水。不過由于密封面并未特殊處理(比如管道閥門上的切合面的碾磨)導致切合并不嚴實,且浮球本身浮力有限導致壓緊力不足,該型艇底塞密封性能自然有限,其發生適量的滲水現象是很正常也是可以接受的,另外,該型艇底塞受受力角度和航速的影響很大。結構圖及實物如圖14、圖15。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖14 /  圖15
          還有一種常見于外置機型救助艇(如圖7、圖8),其并未設置規則要求的艇底塞,而是在內底板尾部設置了兩個保持開啟的排水孔,排水孔外部接著一個喇叭狀的雨布泄水軟管。平時內底板上的積水會通過該排水孔自動排出;而當小艇在水面且無需排水時,該排水軟管會在海水的壓力下自動關閉。

        進水的可能性及排水的必要性與可行性
          我們不必考慮浮力艙的進水,原因見前敘。在浮力艙安裝艇底塞不僅不必要而且有害,艇底塞首先破壞了艇底的完整性,增加了航行的阻力,另外艇底塞本身還增加了浮力艙進水的概率。雖然這些發泡材料不受海水、原油或石油產品不利影響,但長時間接觸空氣和海水會加速這些浮力材料的老化。所以浮力艙不必也不應該安裝艇底塞。
          規則不要求自由降落救生艇配備艇底塞,原因也是兩方面的,一方面自由降落救生艇本身也是全封閉艇,其完整性很好,除了尾門外無其他開口(雨水收集管有附連的蓋子),通常存放、降落和航行情況下進水概率和進水量都很小;另一方面,自由降落救生艇自由降放時為帶一定入水角度的自由落體運動,常規的艇底塞不僅無法阻止進水,其本身還會帶來必然的大量進水風險,另外自由降落救生艇平時是傾斜放置在艇架上的,想要自動排除可能的進水除非艇底塞設置在小艇首部,這顯示是不可行的。所以自由降落救生艇設置艇底塞不僅無必要不可行,而且還有害。規則也無此要求。
          對于常見的倒臂式降落的全封閉艇,其存放、降落和航行(一般全封閉艇航速不快也不需要很快)時的狀態均適用于常見的艇底塞發揮規則要求的功能。相比自由降落救生艇,該艇增加了首門(雙鉤系統操作要求)側門(人員進出及人工劃槳要求,劃槳也可以通過設置的風雨密劃槳孔來實現)和頂門,頂部增加了艇內釋放索貫穿孔,但其自帶水密蓋,底部增加了靜水壓力釋放器進水口,其進水的可能性較之自由降落救生艇,在存放和航行狀態時略大,但畢竟也是全封閉艇,其進水的概率還是很小,當然,我們這里不考慮什么門忘了關或者沒有關緊,就像自由降落救生艇也不必考慮忘記關尾門這種屬于人為操作不當的情況。但考慮到萬一進水或日常沖洗后排水的便捷性,還是應該設置這樣的艇底塞。
          對于常見的外置機型救助艇,其內底板是水平且水密的,內底板與四周干舷舷墻自然形成了一個容易積水的阱,該空間即艇內空間的自動排水常見的有兩種方式。
          第一種艇內空間的進水或積水是通過尾部的泄水管隨時自行排除,其在正常的存放和航行狀態下,不必考慮殼體內空間進水的問題,即使萬一進水還可以依靠手搖泵來排水。如果裝設艇底塞,不僅破壞了艇體的完整性,增加了航行時的阻力,帶來額外的進水隱患,還使操控臺電氣元件還有吊鉤連接桿暴露在海洋環境中等種種壞處(如設置有艇底塞的空艙上面設置操控臺與艇鉤裝置)。所以此種布置的外置機型救助艇設置艇底塞不僅無必要而且有害。
          第二種是在艇內空間尾部設置一個類似船體機艙艙底水收集和排水用的污水井,污水井內布置艇底塞和手搖泵吸口,污水井通過在內底板尾部開設的埋入式水密小艙蓋來收集內底板上面的積水(如圖16)。
        關于艇底塞配置要求的探討
        圖16
          艇內有少量積水是因為救助艇存放時沒有首部適當墊高。個人認為這種自動排水設施并不合理。首先當艇底塞關閉或水密小艙蓋關閉后,小艇即無法自動排水,這使得救助艇在雨天或風浪中使用時很容易積水(注意:規則要求快速救助艇應自行抽水,或能快速排出進水,常規救助艇尚無此要求);其次,內底板屬于人員活動和工作空間,在這個地方開個孔并不利于人員安全及內底板的負載;再者,平時存放時必須保證這個小艙蓋是開啟的,艇底塞也未封閉或堵塞(營運檢驗時曾發現污水井內積水,原因是艇底塞被煤渣等雜物堵塞)。所以此種布置的救助艇設置艇底塞是必要的,但考慮到安全性、可靠性與便捷性及維護成本,完全有更合理的方案來替代。
          于高速救助艇,相對于常見的內底板水平水密的救助艇,其較高的航速,及航行時艇體底部與水面的拍擊,使得常規的艇底塞不僅完全無法發揮作業,還破壞了艇體的完整性和流線型,嚴重增加了進水的風險,以及因艇體突出物交變受力而使艇底材料受損甚至疲勞開裂的風險。所以高速救助艇艇底應該嚴禁設置此類不必要的貫通性突出物。
          對于布置內置機的開敞式救生艇和救助艇(此開敞式指艇內設施空間即殼體內空間直接露天),其結構布置很適合設置如規則要求的艇底塞,也很有必要。而且考慮到這種結構的小艇由于沒有水密的內底板,其艇體強度較弱,且艇內更容易蓄積更多的積水,尤其是對于平時通過吊鉤懸掛存放于倒臂式吊架上的小艇,其艇體的受力狀況比平放在水平艇架上的小艇更惡劣。所以我們還需要提高排水的速率,這種小艇一般開設一個以上的艇底塞。這種布置的小艇在國內近海航區的船舶和國際航行的老船上可見。
          通過分析常見救生艇救助艇的結構型式,以及他們進水的可能性與排水的必要性及排水設施的可行性,發現救生設備規則要求的“在靠近艇體內最低點處至少裝設1只排水閥”對早些年代的布置了內置機的開敞式救生艇和救助艇很有必要,也適用于目前常見的全封閉式救生艇,但對于現在常見的外置機型救助艇并不是很適用,尤其是高速救助艇。
          LSA規則要求救生艇/救助艇設置艇底塞(除自由降落救生艇)雖然在“一般/通常要求(general requirements)”的大標題之下,但通常都理解為普遍適用。建議對規則該要求進行修改或進一步解釋,以提高規則的兼容性與前瞻性。

        作者:張林 來源:中國船檢

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