书城科普读物探究式科普丛书-海洋运输队:轮船和军舰
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第3章 轮船(3)

油舱大多采用纵向式结构,并设有纵向舱壁,在未装满货时也能保持船只的平稳性。为获取较大的经济效益,二战以后,油轮的载重吨位不断增加,目前世界上最大的油轮载重吨位达60多万吨。

②液化天然气船

液化天然气船,专门用来装运经过液化的天然气。液化天然气是国际公认的“三高”产品(高技术、高难度、高附加值),是一种“海上超级冷冻车”。

目前,只有美国、日本、韩国和欧洲少数几个国家和中国能够建造液化天然气船。

第五节轮船的动力来源

我们知道,每个机械的运行,必定都有着某种动力的支配。那么,轮船的动力又是从哪里来的呢?

轮船的动力可以来自两种不同的机器:涡轮机和蒸汽机。

涡轮机指的是利用流体冲击叶轮转动而产生动力的发动机。

它被广泛用于发电、航海、航空等领域。按照流体的不同,涡轮机可以分为汽轮机、燃气轮机和水轮机。

蒸汽机由三个部分组成:蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中,燃烧过程中水沸腾的蒸汽,通过管道被送到汽缸,而蒸汽到达汽缸的时间则主要由阀门控制。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管道被引入冷凝器,重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。一般的蒸汽机由三个汽缸组成一个组,蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。目前,新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机,从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热,再推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。

同时,这个涡轮机也与船的螺旋桨轴相连。

现代轮船的蒸汽机,还有其他提高效率的机构。蒸汽机往往由多个汽缸连在一起,蒸汽从一个汽缸出来后被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径,后一个比前一个大,虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后会不断减小,但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。

第六节轮船的建造、分级与归属

1.轮船的建造

轮船的种类与功能多种多样,上面我们已经有所介绍。既然它在我们的生活中有着这么重要的意义,那你知道轮船是怎样建成的吗?

现代轮船的建造,从接受客户订单到交工验收,必须要经过很多的流程。主要有以下几道程序:

(1)船体放样

船体放样分手工放样和机器放样两种。

手工放样,需要占用极大面积的厂房,因为手工放样同实物的比例一般为1:1,需要投入较大的人力物力,因而采用较少。机器放样又称数学放样,主要依靠先进的技术软件对船体进行放样。

由于数学放样精确性较高,且不占用场地和人力,因此,目前采用较为广泛。在对各结构进行放样之后,再绘制相应的加工样板和下料草图。

(2)船体钢材预处理

这个环节主要是对钢材表面进行预处理,以消除钢材的应力。

首先,对准备使用的钢材进行矫正,多采用辊矫夹机、液压机、型钢矫直机等使钢板成型;接着,对已成型的钢材做表面的清理工作,清除钢材表面的锈迹。

(3)构件加工

构件加工,分为边缘加工、冷热加工和成型加工。这三个加工阶段分别对构件进行切割处理、防变形处理和使构件成型处理。

(4)船体装配

船体装配,就是把各种构件按照放样组合拼接成为各种所要求的空间形状。

(5)船体焊接

船体焊接,是把装配后的空间形状通过焊接,使之成为永久的、不可分割的一个整体。

(6)密性试验

在这个环节,通过着色试验、超声波、X光等各类密性试验,来检验焊接后的船体的密性状况。

(7)船舶下水

在经过焊接、密性试验后,船舶的雏形已定,接下来要进行的就是船舶下水检验。船舶的下水检测主要有以下三种方式。

重力下水:一般方式为船台下水,靠船舶自重及滑动速度下水。

浮力下水:一般形式为船坞。

机器下水:适用于中小型船舶,通过机器设备拖拉或吊下水。

(8)船舶舾装

船舶舾装,主要指全面开展舾装系统、系泊系统、机装、电装、管装等方面的工作。

(9)船舶试验

这道程序要进行的是系泊试验、倾斜试验和试航,是对船舶各项性能的全面测试。

进行完以上几个步骤,基本上就可以进入交工验收阶段了,如果检验合格,那么建造这艘轮船的工程订单也就算完成。

2.轮船的分级

任何事物都有好坏之分,当然,船也一样。船也可以分为不同的等级,下面我们就来一起了解一下。

(1)船级

船级是表示船只技术状态的一种指标。在国际航运界,凡注册总吨量在100吨以上的海运船只,必须在某船级社或船只检验机构的监督下进行制造。在船只建造之前,船只各部分的规格须经船级社或船只检验机构批准。每艘船建造完毕,再由船级社或船只检验局对船体、船上机器设备、吃水标志等项目和性能进行鉴定,并发给船级证书。证书有效期一般为4年,期满后则须重新予以鉴定签发。

(2)船舶入级

船舶入级是评定船舶技术状态的重要手段,在海上营运的船舶必须入级。船舶是否具有船级、船级的等级以及所入船级的船级社声誉,都会直接影响到船舶的运费和保险费,也就是货主和保险公司对船舶的信任程度。另外,船舶在买卖和租赁时的船价以及租金也会受到影响。

船舶入级,从来都不是一件简单的事情。下面,我们就来了解一下有关船舶入级的主要内容。

①入级条件

船舶的船体(包括设备)和船舶机械(包括电气设备)符合《钢质海船入级与建造规范》或等效要求;国际航行的新船,其完整稳性应符合主管机关的要求,如完整稳性已由主管机关批准,或无主管机关批准但经船级社审核,认为船舶的完整稳性不低于国际海事组织有关决议及其修正案的规定或国际海事组织特殊船型(如适用时)的有关标准;对分舱和破舱稳定性符合国际海事组织有关公约要求的国际航行的新船,如果其分舱和破舱稳性已由主管机关批准,或无主管机关批准,但经船级社审核,认为船舶的分舱和破舱稳性不低于国际海事组织有关公约及其修正案的规定或国际海事组织特殊船型(如适用时)的有关标准。

②入级符号

凡船舶的船体(包括设备)经批准入中国船级社船级,根据不同情况授予不同的入级符号。例如入级符号CSA5/5所表达的含义如下:

表示船舶在建造时由中国船级社按照其规范进行检验,且符合规范规定;CSA表示船舶的结构完全适合于海上作业;5/5表示根据船舶的技术状态和保养情况,决定该船的特别检验的最大间隔期为5年。对某些技术状态和保养情况不能完全满足中国船级社规范特别检验5年间隔期的要求,但能符合授予入级符号和附加标志的规定,且中国船级社认为有必要缩短其特别检验间隔期的,将分别授予4/5(表示特别检验的最大间隔期为4年)和3/5(表示特别检验的最大间隔期为3年)。

凡船舶的轮机(包括电气设备)经批准入中国船级社船级的船舶,将根据不同情况分别授予入级符号。如CSM表示船舶的推进机械和重要用途的辅助机械的制造、安装和试验均由中国船级社按照其规范进行检验,且符合规范规定。

(3)船体附加标志

凡经中国船级社批准入级的船舶,根据船体(包括设备)的具体条件,还应在船级符号后再加注一个或数个附加标志,用来表明船舶的类型(种类)、任务、航区及航线等。

(4)中国船级社

中国船级社(简称CCS),成立于1956年,是中国唯一从事船舶入级检验业务的专业机构。中国船级社,通过对船舶和海上设施提供合理和安全可靠的入级标准,提供独立、公正和诚实的入级及法定服务,为航运、造船、海上开发及相关的制造业和保险业服务,为促进和保障人的生命和财产的安全、防止水域环境污染服务。

中国船级社,是交通部所属的船只检验局。1996年,中国船级社第一次被选任国际船级社协会理事会主席,任期一年(1996年7月1日至1997年6月30日),这标志着中国验船技术的权威性得到国际认可。

中国船级社同时也是国际船级社协会10家正式会员之一,并先后于1996年至1997年、2006年至2007年期间担任国际船级社协会理事会主席。截至2008年年底,中国船级接受28个国家和地区的政府授权,为悬挂这些国家或地区旗帜的船舶代行法定检验。同时,中国船级社还是国际独立油轮船东协会和国际干散货船东协会的联系会员。中国船级社在国内外设有60多家检验网点,形成了覆盖全球的服务网络。2008年,中国船级社入级船舶总吨位达到2907万总吨,总艘数达2077艘。

中国船级社主要围绕入级船舶检验、国内船舶检验、海洋工程检验和工业服务四条主线开展业务,大力发展规范科研和信息技术两个支持保障系统,坚持“技术立社、诚信为本、与众不同、国际一流”的建设方针,打造中国船级质量品牌,取得了令人瞩目的成绩。

(5)世界上比较着名的船级社

英国劳埃德船级社。它是世界上成立最早的一个船级社。劳氏船级社从17世纪爱德华·劳埃德拥有的一家伦敦咖啡馆发展而来,并继承其名。英国劳埃德船级社机构庞大,历史悠久,在世界船舶界享有盛名,在军工、工程等方面也颇有名气,是国际公认的船舶界权威认证机构。它主要从事有关船舶标准的制定与出版,检定船能,进行船舶检验,公布造船规则等。英国劳埃德船级社在许多国家的港口设有办事机构或验船师,在世界各地设有30多家代表处。它在当地招聘审核员,从事认证工作。该社由一个委员会控制,委员会由来自船东、船舶和机器制造商、钢铁制造商、保险商、伦敦保险协会和船东协会以及皇家船舶设计和建造协会的技术委员会的代表组成。

挪威船级社。它是世界最知名的船级社和国际权威认证机构,为各类组织提供高质量的专业服务。挪威船级社成立于1864年,总部位于挪威首都奥斯陆。它是一个权威、专业、独立的非营利性基金组织。该社的宗旨是“保护生命,财产与环境”,主要为客户提供全面的风险管理和各类评估认证服务,主要涉及船级服务、认证服务、技术服务等方面。它在全球130个国家中设立了330多个分支机构,目前员工数目已超过6500人。挪威船级社在中国大陆及港台地区都设了办事处,已有员工285人,其中不乏专业验船师、工程师和稽核员。

法国船级社。它以检验船用产品和海洋工程技术见长,其业务是IACS成员中最为广泛的一个船级社。其经济实力最强,其中涉及船舶、海洋工程、产品、飞机、航天器、建筑、市政工程、药品等许多领域。

美国船级社。它的突出特点是开展了美国海军中小型战斗舰及军辅舰的检验业务。迄今为止,它的业务范围涉及到船舶、海洋工程、锅炉及压力容器、石油化工工业、电站动力设施、铁路与港口设施、船用设备与集装箱等检验业务。同时,它还开展了围绕着ISO9000、14000、18000等方面的认证工作。到目前为止,其入级船的总吨位近一亿总吨,名列世界第三位。

3.轮船的归属——船籍和船旗

每个人都有自己的国籍,船只也是一样。每只船都有它的船籍,船籍指的是船只的国籍。商船的所有人通过向本国或外国有关管理船只的行政部门办理所有权登记,取得本国或登记国国籍后,这只船只才算拥有了自己的国籍。

船旗是指商船在航行中悬挂的所属国的国旗。船旗是船只国籍的标志。按国际法规定,商船是船旗国浮动的领土,无论在公海或在他国海域航行,都需要悬挂船籍国国旗,且船只有义务遵守船籍国法律的规定,并享受船籍国法律的保护。

方便旗船,是指在外国登记、悬挂外国国旗并在国际市场上进行营运的船只。第二次世界大战以后,方便旗船迅速增加。挂方便旗的船只,主要属于一些海运比较发达的国家和地区,如美国、希腊、日本、韩国和香港地区等。他们将船只转移到国外去进行登记,以逃避国家重税和军事征用,自由制订运价不受政府管制、自由处理船只与运用外汇、自由雇佣外国船员并支付较低工资,降低船只标准以节省修理费用、降低营运成本以增强竞争力,等等。而公开允许外国船只在本国登记的所谓“开放登记”国家,则主要有利比里亚、巴拿马、塞浦路斯、新加坡及百慕大等国家和地区。这种登记可为登记国增加大量的外汇收入。

第七节船舶的量体

1.船舶量体一:船只载重线

船只载重线是指船只满载时的最大吃水线。它是绘制在船舷左右两侧船只中央的标志,指明船只入水部分的限度。船级社或船只检验局,主要根据船只的用材结构、船型、适航性和抗沉性等相关因素以及船只航行的区域和季节变化等来制定船只载重线标志。这样做主要是为了保障航行的船只、船上承载的财产和人身的安全,并已得到各国政府的承认;因此,违反者将受到法律严厉的制裁。

在租船业务中,期租船的租金,习惯上按船只的夏季载重线时的载重吨来计算。

2.船舶量体二:船只吨位

船只吨位是船只大小的计量单位,可分为重量吨位和容积吨位两种:

(1)船只的重量吨位

船只的重量吨位是表示船只重量的一种计量单位,以1000千克为一公吨,或以2240磅为一长吨,或以2000磅为一短吨。目前,国际上多采用公制作为计量单位。船只的重量吨位,又可分为排水量吨位和载重吨位两种。