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甲板运输船桅灯等效布置相关问题

甲板运输船在国际人命安全公约和国际海上避碰规则中并没有专门的定义,只是一种通俗的叫法,常见的甲板运输船有半潜船、多用途甲板运输船。这种船舶一般驾驶台位于船首,甲板宽大,船舶型深较小,为了满足船尾靠泊和装载的需要,船舶尾部设计成方形结构,这种结构有利于船舶的装卸货,但由于结构特殊,无法完全满足《国际海上避碰规则》《国际航行海船法定检验技术规则》中关于桅灯的安装要求,在实际船舶设计中往往采用等效设计的处理方式。

图1 多功能甲板运输船

图2 半潜船


桅灯等效布置方案


船舶号灯是关系到船舶安全的可视信号,在船舶安全航行中承担着重要作用,一般来讲分为航行灯、信号灯和通信闪光灯。为了保障船舶的航行安全,《国际海上避碰规则》《国际航行海船法定检验技术规则》中对号灯的安装位置、灯光强度、基本特性等做了强制规定。桅灯是信号灯的一种,该灯是安置在船舶首尾中心线上方的一盏白灯,在225度的水平弧内显示不间断的灯光,其装置要使灯光从船的正前方到每一舷正横后22.5度内显示,分为前桅灯和后桅灯,由于甲板运输船的特殊结构,在桅灯的设置上很难满足公约与法规要求。


1、公约及法规要求


《国际海上避碰规则》《国际航行海船法定检验技术规则》中关于号灯的规定很类似,只是章节分布不一样。结合《国际海上避碰规则》的第二十一条、第二十二条、第二十三条和附录I的内容,对于需要安装2盏桅灯的船舶,在安装上要求如下:


(1)在垂直方向上,对于船长20米以上、宽度6米以上的机动船,前桅灯在船体以上高度应不小于6米,但不必大于12米;后桅灯高于前桅灯的垂向距离应至少为4.5米;并且当从距离船首1000米的海面观看时,应能看出后灯在前灯的上方并且分开。


(2)在水平位置上,机动船有2盏桅灯时,2灯之间的水平距离应不小于船长的一半,但不必大于100米。前桅灯距离船首不大于船长的1/4;舷灯不应安装至前桅灯前面,舷灯应设置在舷侧或接近舷侧处。


对于甲板运输船而言,桅灯之外的号灯在设置上可以满足公约要求,在桅灯的设置上,如果按照上述公约要求安装,需要在甲板中间或者后部设置一个高台(如图3),但这样会严重影响船舶装卸货作业,显然不是最佳方案,需要采用可接受的等效方案。


图3 假设后桅灯设于尾部


2、桅灯等效方案


《国际海上避碰规则》第1章第1条规定:凡经有关政府确定,某种特殊构造或用途的船舶,如不能完全遵守本规则任何一条关于号灯或号型的数量、位置、能见距离或弧度以及声号设备的配置和特性的规定时,则应遵守其政府在号灯或号型的数量、位置、能见距离或弧度以及声号设备的配置和特性方面为之,另行确定的尽可能符合本规则条款要求的规定。考虑到甲板运输船的特殊性,为了满足《国际海上避碰规则》对桅灯的设置要求,在船舶的设计和建造中,一般采用等效设计的方案,对桅灯进行安装。


从功能上讲,桅灯的作用有三个:


(1)通过前桅灯在船舶纵向的水平安装位置及高度差,他船可以判断本船的船首方向;


(2)通过前后桅灯的数量,他船可以判断本船的种类及尺度范围(判断是否超过50米);


(3)通过前桅灯在船舶垂向上的安装高度,以及结合舷灯的位置,他船可以判断本船的动态 。

为了满足上述三项功能,一般甲板运输船采用后桅前置,同时设投光灯照亮船尾的等效方案(如图4)。具体来讲,就是将前桅灯和后桅灯均设置在驾驶甲板,这样设置显然前、后桅灯在水平距离上不满足避碰规则的要求,但由于在驾驶甲板后部安装两盏探照灯,每盏探照灯的功率都能照亮船舶尾部,能够显示船舶后部轮廓,从等效的角度讲,能够满足避碰规则关于桅灯水平距离的要求。


图4 桅灯等效设计示意图


桅灯等效布置中的注意事项


2022年,一艘甲板运输船在国外靠泊港口过程中失去控制,先与一艘集装箱船相撞,后又与桥吊相撞。该轮长192米,型宽37米,初步调查显示,这次相撞距离该轮交付刚刚6个月,此次事故也从侧面说明,对于越来越大型化的甲板运输船,在设计与等效免除论证过程中应充分考虑船舶的特殊性,充分论证,确保其安全运行。


1、船舶长度和操纵性能


对于不满足避碰规则要求桅灯的等效设置,国际海事组织在官网公开发布SN.1-Circ.292、SN.1-Circ.298、SN.1-Circ.306案例,案例中等效布置的船舶长度均在100米左右,船型均为近海供应船。近海供应船一般是指运送物料、材料至近海钻井装置或漂浮平台的船舶,由于船舶需要靠泊平台,在设计上船舶的起居住所和上层建筑均在船舶前部,甲板也是平坦的。虽然国际公约中对近海供应船没有专门的规定,但是《国内航行海船法定检验技术规则》第10篇对近海供应船的构造、附加设备、稳性、防污染、人员及其操作等做了专门的规定。甲板运输船的工作工况可分为岸对岸的运输、海上装卸货两种,如果是岸对岸的运输,船舶会配有拖轮协助,与传统的货船靠离泊相差不大。但对于海上装卸货的情况,对船舶操纵性要求较高。与近海供应船的工作场景存在诸多相似之处。甲板运输船的长度均在100米以上,有的甚至长达200米,这对船舶的操纵性能提出了更高的要求,一旦船舶在靠泊过程中失去控制,将给码头、海上结构物或附近船只造成很大风险。基于这种风险考虑,目前甲板运输船往往加装有动力定位系统,动力定位系统通过感知测量系统(各类传感器)采集船位、航向、风流水文气象等数据,经控制系统计算出风流等外部因素对船舶产生的综合力矩并自动发出控制信号,改变推力系统各推进器的运转方向、转速或叶片螺矩,能够抵抗风、流合力、调节船位、保持在预设航线上。加装了动力定位系统的甲板运输船舶操纵性能明显提升,能够适应多种海况。


当前,对于桅灯的等效设置论证一般通过专家评审的方式,在国际公约和国内法规中对船舶的长度和动力定位系统的配备并无强制要求,这就要求专家在等效论证评审会中,充分考虑甲板运输船的航区、工作状况、用途等情况区别对待。对于长度超过100米且从事海上装卸的甲板运输船,应充分考虑其操作性和稳定性能否满足恶劣海况的要求,是否需要加配动力定位系统,并在等效方案中予以明确。同时,考虑到甲板运输船的特殊性,在修订《国内航行海船法定检验技术规则》时,有必要考虑制定针对甲板运输船的相关章节,规范甲板运输船的设计和建造。


2、潜在影响


甲板运输船桅灯的等效布置一般采用后桅前置,同时设投光灯照亮船尾的等效方案。而避碰规则对号灯的规定是一个系统的要求,桅灯、舷灯、尾灯等灯各自承担了不同的功能,却又是一个整体。在这个等效布置方案中探照灯实际上要替代后桅灯的部分功能,使用频率较高,这就要求探照灯既要保证足够的亮度,又不能对桅灯、舷灯和尾灯造成影响,同时对后方来船也不应造成影响。因此在等效评审中,应充分考虑探照灯的照射角度、供电模式、防护等级、发光强度和照射范围以及对尾灯、舷灯及后方来船的影响。


3、船员操作


由于甲板运输船的等效布置是个别现象,考虑到船员是流动的,因此在甲板运输船设计阶段就应考虑规避由于等效设计而造成船员误操作的可能性。可以采用电路上的互锁,电源上的备用等,防止这些信号灯的误操作,警示标识的设置在设计中也要有所体现。


综上所述,船舶在等效布置论证过程中,不仅应考虑公约和法规本身要求的情况,还应充分考虑甲板运输船实际的操作场景,对甲板运输船的操纵性、安全性提出等效的要求,防止船舶在操作运营中出现安全隐患。

2024-01-01

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