从静态角度分析,船舶的初稳性高度计算和集装箱的系固绑扎是影响集装箱落水的重要因素。如何计算初稳性高度计算较为简单易学,已广为船员所掌握。反观之,如何指导船方编写一本质量合格的系固手册,进而指导船员如何科学合理地绑扎货物,仍有诸多问题亟待解决。
规范性文件对《系固手册》的配备要求
针对内河船:以《内河船舶法定检验技术规则》(2011)为例,规则第1篇第4章“内河集装箱船舶适航证书的检验”中第二节4.2.2.4要求集装箱船舶须配备系固手册;同时在第6篇“危险货物运输”第2章“包装危险货物运输”中第2.1.1.5条要求“船上应按照CCS的标准要求配备系固手册”。
针对海船:以《国内航行海船舶法定检验技术规则》(2011)为例,规则第4篇第6-1章“货物装运”中第2.1.2条要求“应提供有关货物及其堆装和系固的相应资料,并特别说明安全装运这类货物所必需的预防措施”;第6-2章“危险货物的装运”中2.3.1条要求“货物、货物单元和货物运输单元在整个航程中,应按“货物系固手册”进行装载、堆放和系固。货物系固手册应至少符合货物系固指南给出的标准。”另有,中国海事局于2010年8月24日发《关于船舶配备《国内航行船舶货物系固手册》的通知》中规定“从事钢材运输的500总吨级以上国内航行海船须配备系固手册”。
下文将列举几例较为典型的缺陷。
手册的编制步骤及货物单元的受力分析
1.《货物系固手册编写指南》中包含“通则/适用范围/货物系固手册的内容和要求/附录”四个部分,其中“货物系固手册的内容和要求”为其核心章节,其中列明了系固手册的样式模板供编写者参考。通读其全篇内容可看出,手册的编写应遵循如下主要步骤:
(1)根据船舶总布置图,结合船舶装载的各种典型工况(如大风天气下船舶满载)时作用于货物单元上的外力,具体的受力计算可按照CCS《钢质海船入级规范》第2篇第7章“集装箱系固”的要求进行。
(2)根据货物的受力分析,核算货物单元需要的绑扎器具及绑扎方案;
(3)依据上述步骤绘制各种工况下货物单元的绑扎示意图,指导船员如何绑扎;
(4)编写货物安全通道布置、堆装与系固须知等说明性材料.
2.这里援引CCS制定的《钢质海船入级规范》中介绍的船舶横摇时集装箱的横摇加速度及集装箱受力计算方法来简述其原理(其他类型船舶也可借鉴此原理进行计算;其他船级社也有类似的计算方法,大同小异,不再赘述),以下图为例。
图中集装箱横向受力分别为R(集装箱承受的扭变力,为集装箱横摇角加速度产生的惯性力及风压力的合力)、P(绑扎杆拉力Z的横向分力)以及集装箱在微变形时产生的剩余扭变力T。其关系为:
根据单摆周期公式:
角加速度公式:
扭变力:
(G为集装箱重量,Q为风压力)
上述是采用最简单的工况模型进行的展示,实际船舶在营运中会遇到更复杂的情形,比如装载超高箱、两堆装登高度集装箱加桥锁(应结合高等数学矩阵计算)、超高箱与标准箱混装无法加装桥锁时采用的系固方式等,此时集装箱受外力情形趋于复杂,相对应的绑扎方案亦要求更加严苛。
内支线集装箱船舶《系固手册》典型缺陷
案例1:《系固手册》中未注明《货物系固手册编制指南》中要求核准的GM范围。(GM值过大或过小对船舶都会产生危害,需要针对特定船舶特征进行计算。)
案例2:《系固手册》中无《指南》要求的货物单元受力分析。(受力分析应计算集装箱船舶在最危险工况下的满载时集装箱的绑扎以及应该预留的富余量。)
案例3:《系固手册》中绑扎示意图非按照实船布置图制作,对实操无指导意义。(绑扎示意图是指导船员绑扎的最直接也是最重要的指导性文件,是科学绑扎系固的依据。)
管理建议
1. 基于货物的系固与危险品货物特征并无必然的联系,而广泛适用于所有非散装或液态货物,建议主管机关在修订《规则》时注意其与SOLAS的传承关系,参照SOLAS的要求,将《系固手册》的配备要求适用于所有载运非散装或液态货物船舶。
2. 针对目前装载危险品货物的船舶,虽然主管机关对其手册的编写者资质没有特别要求,但可进行对手册编写质量进行详细检查,查看其核心内容是否符合《指南》的要求。