干舷甲板

設有永久性封閉裝置的露天甲板

干舷甲板(freeboard deck)通常是最高一層露天全通甲板,其上所有的露天開口設有永久性的封閉裝置,其下在船側的所有開口設有永久性的水密封閉裝置。特殊情況是,對具有不連續的干舷甲板的船舶,該露天甲板的最低線及其平行於該甲板升高部分的連續線取為干舷甲板。

甲板簡介


對於甲板艇,所有干舷甲板以上的上層建築和甲板室的外部開口(包括門、窗、蓋)均應有風雨密關閉裝置,保證風雨密。干舷甲板以下的舷側部位,一般不應設置舷窗,如確實有必要設置圓形舷窗,並且要有水密的關閉裝置來保證水密。對於敞開艇,某些局部要求保持密閉的開口仍然設有保證風雨密的關閉裝置。

甲板開口研究


船舶干舷甲板開口型式和用途較多,常見開口包括進入艙室小艙口、機艙開口、貨艙口、錨鏈艙開口、纜繩孔以及貫穿干舷甲板的艙室等。開口的存在必定會破壞干舷甲板的完整性和連續性,影響船舶進水角和船舶穩性,故各港口國安全檢查(PSC)和國內FSC檢查中對干舷甲板上開口保護非常重視,因此有必要對干舷甲板上開口的保護方式進行研究,對特殊型式的開口保護方式分析顯得尤為重要。《1966年國際載重線公約》對干舷甲板的定義為:“干舷甲板通常是最高一層露天全通甲板,其上所有的露天開口設有永久性的封閉裝置,其下在船側的所有開口設有永久性的水密封閉裝置”。此公約對國際航行船舶干舷甲板上開口保護要求非常清晰,船舶建造中依據明確,我國《內河船舶法定檢驗技術規則》對內河船舶干舷甲板上開口保護也提出相應要求。然而,隨著內河船舶的不斷增大、用途不斷增多,以及豪華遊船、客滾船等船種的出現,對內河船舶相應法規的更新要求也更快、更高。

相關規範


針對干舷甲板上開口保護的分析,先對相應的規範和法規進行梳理(包括國際航行船舶和內河船舶的不同要求),再對典型開口的保護方式進行探討。內容中對引述的規範要點並不完整,只作了針對性的部分摘錄,詳細內容請查閱相應規範。
1966年的《國際載重線公約》(以下簡稱“ILLC公約”)2010綜合文本中附則Ⅰ第18條,有對國際航行船舶干舷甲板和上層建築甲板的各種開口保護要求,例如:在位置1或位置2,或在非封閉上層建築內的人孔或平的小艙口,應用能達到水密的堅固罩蓋關閉。除使用間隔緊密的螺栓緊固外,罩蓋應永久性附裝於開口處;在干舷甲板上,除貨艙口、機艙開口、人孔以及平的小艙口以外的開口,應有封閉的上層建築,或甲板室,或強度相當的風雨密的升降口來防護。
圖1 干舷甲板上開口保護方式示意圖
圖1 干舷甲板上開口保護方式示意圖
除ILLC公約的要求,國際航行船舶還需滿足IASC_URS26、URS27中關於小艙口蓋的要求,具體待后闡述,而內河船舶規範則無此要求。
《內河船舶法定檢驗技術規則2011》(以下簡稱“內法規”)第3章第3.1.1條規定:干舷甲板上的開口(除C型船舶的貨艙口外)應設有風雨密艙蓋,或採用封閉上層建築或封閉甲板室來保護;當採用非封閉上層建築或非封閉甲板室來保護干舷甲板上的開口時,其上層建築和甲板室的門以及距干舷甲板1 m高度以下的圍壁應符合風雨密要求,具體如圖1所示。
根據對“內法規”的分析,“封閉/非封閉上層建築(甲板室)”對干舷甲板上開口的保護都要求圍壁上開口處設置風雨密門。

主要問題分析


船舶干舷甲板上開口保護缺陷主要存在兩種情況:一種是開口未增設關閉裝置,另一種是關閉裝置不滿足相應密性要求(第二種缺陷相對較多)。為避免船舶出現上述缺陷,需明確法規對船舶干舷甲板上不同位置的開口的密性要求。此處將重點對常見缺陷的小艙口和門窗等開口進行分析。
舷甲板上小艙口蓋不滿足IASC_URS26要求
此缺陷在各港口國檢查中發現頻率最高,導致船舶滯留情況較多,但在船舶建造過程和日常維護中此類缺陷卻較易避免,關鍵是船舶建造各方能夠明白IASC_URS26的要求,包括艙口蓋適用於船舶哪些位置、艙口蓋型式等。
圖2 IASC_URS26適用船舶位置示意圖
圖2 IASC_URS26適用船舶位置示意圖
URS26適用範圍具體為:對2004年1月1日及以後簽訂建造合同的船舶,適用船長≥80 m的所有船型,對距船首0.25L範圍內的露天甲板上的小艙口,當小艙口位於露天甲板距夏季載重線高度小於0.1L或22 m時(取小者)。對2004年1月1日前簽訂建造合同的船舶,適用於船長≥100 m的下述船舶的露天甲板上進入防撞艙壁前、后處所的小艙口:散貨船、普通乾貨船(不包括集裝箱船、車輛運載船、滾裝船和木屑載運船)和兼用船(即油/散貨兼用船及礦/油兼用船等),見圖2。
因此應根據不同建造日期的船舶,明確滿足URS26要求的小艙口,避免出現此類缺陷而造成船舶滯留。同時,上述區域小艙口蓋型式有強度(包括蓋板厚度和扶強材設置)、主副緊固裝置和緊固方式要求,其具體要求請參照IASC_URS26技術標準執行。此處重點強調小艙口蓋安裝中應特別注意以下事項:
(1)核實小艙口蓋的產品證書是否符合URS26的強度和緊固要求;
(2)查看小艙口的蓋結構、尺寸與緊固裝置,是否與產品證書一致;
(3)若設置扶強材,應與鎖緊裝置/金屬對金屬接觸點布置成一線,主要扶強材應連續,所有扶強材應與內圈扶強材連接;
(4)小艙口蓋安裝時艙蓋鉸鏈應處於迎浪位置;
(5)小艙口蓋安裝后應進行密性試驗,試驗結果應達到相應密性要求。
干舷甲板上設置不滿足密性要求纜繩孔
在內河船舶,船東或船員往往從方便營運的角度出發,如為靠岸系泊方便在干舷甲板上增設纜繩孔,將纜繩保存於干舷甲板下的某些空艙中,僅設置簡易關閉裝置,卻忽視此孔應滿足的密性要求,以及此孔對船舶穩性的影響。
根據《內河船舶法定檢驗技術規則》中載重線的相關要求,在干舷甲板上設置此類簡易開孔不符合要求。根據第1節“規範梳理”的分析,內河船舶干舷甲板上開口採取3種保護方式,而此類纜繩孔並沒有上層建築或甲板室保護,因此要達到法規密性要求,只能靠增設風雨密艙口蓋實現。然而,行業中並無針對此類纜繩孔的風雨密小艙口蓋且通過產品檢驗認可。同時,涉及變更船舶最低進水角、船舶穩性的開孔應由船舶設計單位修改設計圖紙提交審圖部門予以認可。
由於船舶營運中纜繩使用的必要性,建議在甲板上風雨密人孔蓋艙室內設置掛鉤系掛纜繩,或在船舶建造設計時考慮此類開孔,通過穩性計算核實後設置滿足相關密性要求的纜繩筒;同時,建議船用產品廠家能針對此類纜繩孔設計製造合理的、既能滿足法規要求又便於船員日常使用的纜繩筒。
遊船特殊位置開口保護
隨著內河遊船越來越豪華,艙室布置和用途逐漸增多,為滿足旅客的舒適度,豪華遊船均設置了電梯、電影院等通道和艙室,且電梯井和電影院均貫穿干舷甲板,導致干舷甲板上出現大開口,因此需對此類開口予以相應密性保護,保障船舶營運安全。然而在實際建造中往往因為各種原因存在一些忽視,因此有必要針對此類干舷甲板上特殊型式開口保護予以分析,希望有助於船舶按照法規要求合理布置,保障船舶航行安全。
電梯
圖3 電梯布置情況
圖3 電梯布置情況
遊船一般設有載貨電梯和載客電梯,電梯井貫穿干舷甲板通至底艙。現以圖3為例作簡要說明。某內河遊船設有多部電梯,電梯井貫穿干舷甲板,干舷甲板上的載客電梯井在大廳處,大廳圍壁上設通往兩舷的門,根據法規中干舷甲板上開口保護要求,該電梯通道結構已延伸至干舷甲板以下艙室,且開口屬於採用上層建築予以保護,故上層建築門以及距干舷甲板1 m高度以下的圍壁應符合風雨密要求。因此進出大廳的門應滿足風雨密要求。
電影院
圖4 電影院艙室布置情況
圖4 電影院艙室布置情況
電影院通常布置於船體中縱剖面處,由主船體以下貫穿干舷甲板直至上甲板,從而在船殼外板及其延伸板(主甲板與上甲板之間的舷側外板)與上甲板共同組成了一個貫穿干舷甲板的內部圍壁處所。以電影院常見設置情況為例,如圖4所示,圖中簡要描述了電影院的布置,其他艙室情況從略。
在設置該電影院中縱剖面處的門時,有人認為電影院入口的門不應設置為風雨密門,少量進水對船舶穩性影響不大,可以看作艙內的自由液面進行處理,還有人認為只要此門滿足最低進水角開口要求即不需要設置風雨密門。
從船舶干舷角度分析,船舶干舷包括形狀干舷、結構干舷和穩性干舷,最終核定干舷為三者最大值。此處主要涉及形狀干舷和穩性干舷,穩性干舷是以進水角開口位置來考慮的,形狀干舷則是根據載重線相關規定按照船舶的幾何特徵(長度、寬度、型深、上層建築、舷弧……)計算得出的最小干舷,兩者並不能相互替代,船舶在進水角開口滿足法規的穩性要求時,仍需要對干舷甲板的開口設置有效的風雨密關閉裝置,防止風浪從船舶暴露部分進入船內。
從法規中干舷甲板上開口保護出發,該電影院門所在區域為干舷甲板,且電影院內部結構已延伸至干舷甲板以下艙室,因此電影院門所在的位置應視為符合法規要求的“干舷甲板以上存在向下的開口”,由上層建造予以保護,應在電影院出口設置風雨密門。
多圍壁結構共同保護
圖5 多圍壁結構保護干舷甲板上開口示意圖
圖5 多圍壁結構保護干舷甲板上開口示意圖
在船舶建造中,往往存在多個圍壁結構共同對干舷甲板上某開口進行保護,一般分兩種情況:一種為開口既有鋼質艙口蓋又有上層建築(甲板室)保護,如圖5(a)所示;一種為開口在上層建築(甲板室)內圍壁和外圍壁下同時保護,如圖5(b)所示。
這兩種情況均較特殊,在船舶建造中可能存在模稜兩可情況,導致實際布置難以滿足法規要求,現對其進行如下分析:
(1)第一種情況,即圖5(a),艙室內部有設置通向干舷甲板下開口,因此可採取兩種方案對此開口進行保護,一種方案為艙口處設置滿足法規要求高度的風雨密艙口蓋,法規要求艙口圍板高度不小於200 mm(具體由船舶航區決定),則鋼質門不必為風雨密門;另一種方案為艙口處僅設置不低於50 mm高艙口圍板,無艙口蓋,則鋼質門需滿足風雨密要求。
(2)第二種情況,即圖5(b),由於艙室內存在上下梯道,梯道貫穿干舷甲板,根據法規要求需對此開口予以密性保護,方案為A門和B門(兩個)其中之一必須為滿足法規要求的風雨密門。