大型铺管船舱底水系统满足安全返港要求分析

曹高清，于富强，曲庆亮，黄曌宇

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

0 引言

深水铺管船不属于客船，但本文所述的铺管船项目需要满足《特殊用途船规则（2008）》（“Code of Safety for Special Purpose Ships (2008)”，简称：SPS Code），而根据其要求，本船的载人数量超过240人，所以本船需要满足SOLAS公约第II-1/8-1条、SOLAS第II-2/21条和第II-2/22条的要求，即满足安全返港、有序撤离和弃船的要求。安全返港要求当浸水或火灾发生时，浸水或失火区域不超过界定范围时，船舶能够在8级风及相应海况下在最大吃水处以最小速度6 kn返回港口；当浸水或失火区域超过界定范围，船舶能够有序撤离和安全登乘，保证乘客安全。

由于舱底水系统是重要的保船系统，SOLAS安全返港和有序撤离都将舱底水系统列为必须在事故中保全功能的重要系统之一，但是缺少专门分析舱底水系统如何满足安全返港要求的研究，本文针对该类大型铺管船的实际情况和对规范的理解，对舱底水系统如何满足安全返港要求做详细分析，供类似船舶系统设计进行参考。

1 设计原则

海上安会委员会 MSC.1/Circ.1369通函《客船发生火灾或进水事故后系统能力评估的暂行解释性说明》中1.2条所述3种状况：

1）按SOLAS公约第II-1/8-1条，在发生进水事故后重要系统的可用性；

2）按SOLAS公约第II-2/21条，支持船舶在发生火灾事故后安全返回港口的重要系统的可用性；

3）按SOLAS公约第II-2/22条，支持船舶在发生火灾事故后撤离和弃船的重要系统的可用性。

舱底水系统作为上述所要求的重要系统，为满足以上要求，该船舱底水系统设计遵循双套、冗余、隔离的原则，具体措施如下：

1）采用3台舱底/消防泵，分别位于艏左、右泵舱和艉部左泵舱，3个泵舱均为独立的A级水密分隔舱室，并有固定式灭火系统保护，其中3#舱底/消防泵连接到应急配电板供电，与 1#2#舱底/消防泵布置在不同的主竖区；应急发电机组和主发电机组布置在不同的主竖区内，在发电机组失电后应急配电板连接的 3#舱底/消防泵仍能正常工作，因此舱底水系统仍能正常工作。

2）3台舱底/消防泵都连接到舱底总管，舱底系统总管设置在双层底内的左右管弄内，2个管弄内的总管相互备用，2个总管通过独立的支管分别连接各个机械舱室内的2个吸口，任意1个总管和支管失效，都不会影响机械舱室另外1个吸口的使用，保证系统的正常运行。

3）舱底水系统采用耐火型遥控蝶阀，舱室吸口阀平时保持关闭，这样可以保证火灾事故后整个舱底水系统在失火舱室内保证完整性，除火灾舱室外，其他舱室舱底水系统仍可用；遥控蝶阀驱动头采用IP68等级，保证在浸水事故后阀门仍能操作。

4）根据MSC.1/Circ.1369通函附录1的解释12，舱底水钢制管路通过（非服务于）受火灾影响的处所时，管子壁厚满足IACS UI LL36/Rev.2的(b)解释的ICLL 66第22(3)条的要求，并使用焊接或使用ACS UR P2.11.5.5.6试验的机械接头，满足以上要求则认为火灾事故后系统仍可保持运行。

5）双层底内的小空舱在浸水失效后并不影响整个船舶的稳性，故其内的舱底水支管失效不做考虑。

基于以上设计原则，下面分别从火灾事故和浸水事故系统设计的思路以及如何满足安全返港要求进行分析。

2 火灾事故分析

根据SOLAS公约第II-2/21.3条和第II-2/21.4条，在不超过火灾事故界限内，舱底水系统在未受损处所仍可用，结合MSC.1/Circ.1369的解释说明，针对此项目方案（图1），分析如下：

图1 舱底水系统方案

该船每个舱室的遥控阀布置在本舱室内或者 2个管弄内，所以本舱室内火灾后，管子留存，阀门常闭并且耐火，不影响其他舱室的舱底水系统。几个特殊处所失效分析如下：

1）管弄左失效。由于管弄的舱底水总管上设有膨胀节，认为火灾事故后膨胀节会失效，导致这个管弄内的舱底水总管失效，需要隔离掉管弄左内部的舱底水总管；关闭隔离阀V12（管弄右内）和隔离阀V05（尾泵舱左内），右舷管弄内舱底水总管仍然可用，整个舱底水系统仍可用。

2）管弄右失效。管弄右失效后，关闭隔离阀V11（管弄左内）、隔离阀V14（艏泵舱右内）和隔离阀V07（尾泵舱右内），左舷管弄内舱底水总管仍然可用，整个舱底水系统仍可用。

3）艏泵舱左失效。艏泵舱左内的1#舱底/消防泵失效，泵前吸入阀保持常闭，舱内部的舱底水管壁厚满足设计原则第4条，认为火灾后内部的管子和阀门是有效的（阀门保持关闭不可操作），不会损坏及导致整个系统失压；整个舱底水系统可以通过艏泵舱右内的2#舱底/消防泵和艉泵舱左内的3#舱底/消防泵实现功能，整个舱底水系统仍可用。

4）艏泵舱右失效。艏泵舱右内的2#舱底/消防泵失效，同上原理，内部管系不损坏但不可操作；艏泵舱左内的 1#舱底/消防泵，通过艏部连接到压载舱内总管，继而连接到管弄内总管，实现整个系统功能；艉泵舱左内的 3#舱底/消防泵功能也不受影响，不影响整个系统功能完整性。

5）艉泵舱左失效。艉泵舱左内的3#舱底/消防泵失效；艏泵舱左右内的 1#2#舱底/消防泵，通过舱底水总管，整个舱底水系统仍然可用。

6）艉泵舱右失效。艉泵舱内的日用舱底失效，日用泵前吸入阀保持常开，便于远程操作日用泵，日用舱底水系统管子壁厚不满足要求，认为火灾后内部管子是无效的，需隔离此区域内的舱底水管路，关闭隔离阀V04（尾泵舱左内）和隔离阀V09（管弄右内），艏泵舱左右内的1#2#舱底/消防泵通过舱底水总管，保证整个舱底水系统仍然可用。

根据以上分析，任何舱室发生事故界限内的火灾事故，舱底水系统都能满足安全返港的要求。

3 浸水事故分析

根据海安会 MSC.1/Circ.1369要求，浸水事故系指所考虑的船上任何可能的浸水情况。浸水事故不可超过SOLAS公约第II-1/8-1.2条中规定的单个水密舱室进水。

舱底水系统阀门驱动头为电液式，防护等级为IP 68，浸水后不影响驱动头和遥控阀门的操作，浸水后本舱室舱底/消防泵不可用，管路完整，可使用位于其他舱室的舱底/消防泵，其他舱室的舱底水系统仍然可用。因此，在单舱浸水事故情况下，整个舱底水系统满足安全返港的要求。

4 有序撤离和弃船分析

根据SOLASII-2/22条有序撤离和弃船要求，当火灾事故超过SOLASII-2/21.3条要求的事故界限时（事故界限不超过1个主竖区），作为支持有序撤离的舱底水系统应在未受影响主竖区内能够运行3 h。

在有序撤离分析时，失效的主竖区（Main Vertical Zone，简称：MVZ）内的管子留存条件是穿过无法使用的主竖区时，按A60标准建造的围壁通道内的电缆和管路，应视为保持完整并可使用。但本项目由于空间等原因不宜布置A60防火等级的管弄，即认为失效的MVZ内管子不留存，因此从系统冗余的角度来满足要求，MVZ不包括管弄，穿过各个MVZ的舱底水总管在MVZ舱壁外设置有隔离阀，其中一个 MVZ失效后，关闭此 MVZ外侧的隔离阀，以隔离掉失效的MVZ区域，保证其他区域的舱底水系统仍可用。因此，分析的思路是针对每个MVZ失效后，详细分析系统的可用性：

1）MVZ 1失效。尾部空舱1C、空舱1P/1S、空舱2P/2S、空舱3P/3S等舱底水管失效；关闭遥控阀V02（尾泵舱左内）和遥控阀V03（管弄左内），关闭隔离阀后，3台舱底/消防泵和管弄内的舱底水总管仍可用，所以其他MVZ舱底水系统仍可使用。

2）MVZ 2失效。尾泵舱左、尾泵舱右内的舱底水管和舱内的 3#舱底/消防泵失效；关闭遥控阀V01（空舱1C内）、V08（管弄左内）和V09（管弄右内），隔离掉失效舱室的舱底水管和3#舱底/消防泵，其他区域的舱底水管和 1#2#舱底/消防泵仍可用，其他MVZ舱底水系统仍可使用。

3）MVZ 3失效。此区域无机械舱室和舱底水管，对其他MVZ舱底水系统无影响。

4）MVZ 4失效。7#推进器间内的舱底水管失效，管弄内的舱底水阀门保持常闭，舱底水总管和舱底/消防泵仍可用，其他MVZ内舱底水系统仍可使用。

5）MVZ 5失效。A＆R绞车间内的舱底水支管失效，管弄内的舱底水阀门保持常闭，舱底水总管和舱底/消防泵仍可用，其他MVZ内舱底水系统仍可使用。

6）MVZ 6失效。机修间、机舱储藏间、艏泵舱左和艏泵舱右失效，机修间、机舱储藏间、艏泵舱左和艏泵舱右内的 1#2#舱底/消防泵失效，舱室内的舱底水管失效；关闭隔离阀V10（管弄右内）、V18（机舱左内）和V20（机舱右内），隔离掉艏泵舱内的舱底水管，MVZ 7和MVZ 8内的舱底水利用污水处理器间连接到管弄内的总管，再通过尾泵舱左内的3#舱底/消防泵抽除舱底水，其他MVZ内舱底水系统通过3#舱底/消防泵仍可正常使用。

7）MVZ 7失效。机舱左、机舱右失效，舱内的舱底水管和发电机组失效，1#2#舱底/消防泵由于失去主电源导致失效；关闭隔离阀V19（艏泵舱右内）、V17（艏泵舱左内）、V22（分油机室左内）和V24（分油机室右内），隔离掉机舱内的舱底水管，MVZ 8的舱底水通过污水处理器间连接到管弄内的总管，再通过尾泵舱左内的 3#舱底/消防泵抽除舱底水，其他MVZ内的舱底水通过3#舱底/消防泵仍可正常使用。

8）MVZ 8失效。分油机间左、分油机间右、5#推进器间、6#推进器间、污水处理室间左、污水处理室间右、8#推进器室、9#推进器室和 10#推进器室电气间内部舱底水管失效，关闭隔离阀V21（机舱左内）、V23（机舱右内）和V13（阀箱4C内），其他MVZ内舱底水系统仍可使用。

9）MVZ 9失效。内部的舱底水管和舱底水喷射泵失效，10#推进器间位于防撞舱壁前，此舱底水管为独立的系统，此MVZ内舱底水失效不会影响其他MVZ内舱底水系统，其他MVZ内的舱底水系统仍可使用。

艏部舱底水系统方案图见图2。

图2 艏部舱底水系统方案图

经过上述分析，当任何一个MVZ失效后，都不影响其他MVZ内的舱底水系统正常工作，整个舱底水系统满足有序撤离和弃船的要求。

5 结论

安全返港相关法规虽然已经生效较长一段时间，但由于适用面较窄，业内并未见较为成熟的解读。本文根据在建项目的实际设计经验，阐述舱底水系统在满足安全返港要求时的设计和分析思路。以笔者的经验，由于安全返港法规的解读文件有限，在条文的理解和把控上，各个船级社并不统一，因此，在系统设计和安全返港分析时，与船级社和船东各方紧密沟通非常重要，以确保系统设计满足各方对安全返港条款的最新理解。