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摘要：為了在規范要求的范圍內合理優化客滾船安全區服務系統,對某高端客滾船的安全區服務系統設計要素展開研究。通過分析比較規范要求并結合安全區服務系統的自身特點,闡述介紹了某客滾裝船在生產設計階段根據安全返港規范要求進行設計，著重介紹安全返港主干電纜路徑、電纜選型和電氣設備間布置的設計方案，對實現各系統的精簡優化方案進行分析和評估,總結歸納了系統的設計要點。
關鍵詞：客滾船；安全返港；主干電纜路徑；生產設計
0引言
根據海安會82次會議對客滾船的要求，載重線船長120m及以上,或具有3個及以上主豎區的所有客船，需滿足SOLAS修正案第II-2/21條，“船舶發生未超出事故界限的事故后，依靠自身動力安全返港(SRtP)”和第II-2/22條，“船舶發生超出事故界限的事故時，要求規定系統保持3h內可用”，以支持船舶有序撤離和棄船的設計衡準。該型客滾船總長229.4m、型寬31m，型吃水（至上甲板）9.5m，分為5個主豎區和2個主橫區。該型客滾船需滿足客滾船安全返港和安全撤離的相關要求。本文就以上要求對主干路徑、電纜選型和電氣設備間布置進行闡述。
1主要艙室布置
安全區域A和B在9、10甲板分別布置在主豎區2、3。貨艙1-5甲板和5-9甲板分別是主橫區1和2。2個機艙采用左右舷對稱分部，均在主豎區4內。2個輔助設備間分別布置在主豎區1和主豎區2，應急發電機室布置在12甲主豎區2，如圖1所示。重要艙室的布置上實現雙套設計，滿足安全返港和安全撤離的基本要求。
2主干電纜路徑設計
2.1“A-60”電纜通道布置海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋5提到，由“A-60”絕緣保護的通道（該通道可以是結構圍壁或管路）在經過起火區域時，其內部的電纜、管路視為可用狀態。同時MSC.1/Circ.1369通函解釋8第2條中對這種只包含電纜和管路的通道定義為無失火風險區域。MSC.1/Circ.1369通函附錄3第2種解決方案中提到，“A-60”絕緣保護的通道途徑發生超出事故界限的事故的主豎區時，內部的電纜視為可用狀態。通過上文規范對“A-60”絕緣保護通道的解釋，專用電纜通道內部的電纜無論是在安全返港還是在安全撤離的情況下均無需考慮會丟失的情況。同時海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋1和6提到，主橫區不包含在主豎區內，在發生超出事故界限的事故的主豎區丟失的情況下，主橫區內的電纜任視為可用狀態。通過對上述規范的理解，本船結合結構特點和艙室布置，在1～4號主豎區內均設計了直接或間接連接到主橫區的垂直“A-60”絕緣保護電纜通道，將左右機艙的雙套電纜通過2個主橫區，送到各豎區的電纜通道中，從底層設計上將改船劃分成了兩橫四縱的網格型電纜主干通道，使得安全返港電纜能夠通過主橫區作為橋梁，連接機艙和上建區域。
2.2安全返港主干電纜路徑1機艙內。該船設有2套主配電板，分別布置在2個獨立的A級防火區域左配電板間和右變壓器間。因為機艙邊艙為U型結構，配電板進機艙的電纜不能進入同一U型邊艙。由于4號主豎區的“A-60”電纜通道距離右配電板較近，即規劃右配電板出機艙的安全返港電纜經過該電纜通道。而左配電板只能直接穿過甲板面進入貨艙3甲板即1號主橫區，如圖2所示。2）機艙外。左配電板安全返港電纜進入1號主橫區，通過安全區A所在豎區的電纜通道進入該區域。中部輔助設備間和左舵機艙均通過1號主橫區進入各自區域。以上路徑及左配電板和應急配電板之間電纜、左配電板供電設備的應急配電板安全返港電纜路徑。右配電板安全返港電纜通過4號主豎區的電纜通道進入2號主橫區，通過安全區B和首部輔助設備間所在豎區的電纜通道進入各自區域，通過機艙直接進入右舵機艙。以上路徑及右配電板和應急配電板之間電纜、右配電板供電設備的應急配電板安全返港電纜路徑。左配電板供電的標記區域和右配電板供電的標記區域在“A”級邊界無任何交集。雙套電纜路徑通過主橫區和“A-60”電纜通道完美分開，即便是機艙所在的4號主豎區發生超出事故界限的事故從而丟失，結合應急電源的路徑，使得該安全返港主干電纜路徑在原理上能同時滿足安全返港和撤離的要求。例如，在設計互為冗余的2個輔助設備間安全返港電纜路徑時，首部輔助設備間安全返港電纜雖然選擇途徑2號主橫區的機艙內安全返港電纜路徑繞路方式，但是和中部輔助設備間安全返港電纜路徑在“A”級邊界內無交集，滿足安全返港的要求。同時在分析1號主豎區丟失的情況下，首部輔助設備間丟失，中部輔助設備間及其主電源和應急電源均視為可用狀態，滿足安全撤離的要求；當2號主豎區丟失，中部輔助設備間和應急發電機室丟失，但是首部輔助設備間的主電源電纜是通過2號主橫區和電纜通道直接進入到1號豎區內，設備間及其電纜均視為可用狀態；當4號主豎區丟失，2個輔助設備間的主電源均丟失，應急電源也能保證2個輔助設備間的供電。通過以上分析得出，2個輔助設備間雙套設備的主干路徑滿足安全返港和撤離的要求。通過此分析方法，可以對左右舵機艙和安全區域A、B等艙室進線分析，電纜路徑均滿足安全返港和撤離的要求。
3安全返港電纜選型
該船安全返港電纜形成了互為冗余的電纜路徑，在原理上能同時滿足安全返港和撤離的要求。原則上在電纜選型過程中，除去規范要求必須使用耐火電纜的系統外，其余安全返港電纜系統選擇滿足IEC60332-1的阻燃電纜即可。不過該船在安全返港電纜選型時為了提高部分復雜安全返港系統評估報告的通過率，降低分析難度，同時解決后期調整電纜路徑的可操作性，復雜安全返港系統的電纜選型直接采用了耐火電纜。根據海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋13，符合IEC60331-1和IEC60331-2標準（另見IACSURE15）并通過（非服務于）處所的耐火電纜，可視為在發生火災事故后保持工作狀態，只要其在受到事故影響的處所內無連接件、接頭和與其相連的設備等。滿足IEC60092-360（60092-359）標準的電纜如穿過進水事故處所，且在該處所內無接頭、連接件及與其相連的設備等，或者上述接頭達到IPX8等級，可視為能維持運行。例如，僅需要滿足安全返港的動力操控的水密及半水密門系統，該系統涉及全船三甲板以下28個動力操控的水密及半水密門，每個門均有2根電纜到不同的控制箱。在水密門密集區域，這些電纜很難做到全部分開，不同水密門的電纜無法避免的會同時途經某個“A”級邊界內，使該“A”級邊界內發生火災時造成多個水密門遠程指示功能丟失。使用耐火電纜后，途經的“A”級邊界內的電纜無需再進行分析，減少了大量艙室的分析步驟，僅需要在分析報告中提到使用耐火電纜即可，極大降低了安全返港電纜路徑的復雜性。當火災超過事故界限時，符合IEC60331-1和IEC60331-2標準的耐火電纜證書中的燃燒測試時間僅為90min，無法滿足在3h內支持船舶有序撤離和棄船的要求，同時國內電纜廠家均無法提供滿足安全撤離要求的電纜。該船只能根據上文提到的路徑進行設計和分析，沒有規避安全撤離的電纜可以選用。
4電氣設備間布置
根據上文提到的海安會MSC.1/Circ.1369通函解釋8和13，電氣設備間發生火災或進水事故時，房間內的設備及其電纜均視為丟失狀態。為了避免電氣設備間丟失后，造成多個安全返港和撤離系統無法正常工作的情況發生，該船在每個豎區內均布置了1個或者多個電氣設備間。該船在安全區域A、B分別布置了2個設備間，將服務于各安全區域的設備布置其中。當任意電氣設備間發生火災時，該安全區域被視為丟失，剩余的安全區域依舊可以提供給返港之用。在貨艙不同豎區內布置多個電氣設備間，可將雙套系統的設備布置在不同豎區的電氣設備間中，同時做到滿足安全返港和撤離的要求。該船電氣設備間均布置在電纜通道旁或附近，如安全區域A、B的電氣設備間，機艙大截面電纜從電纜通道可直接進入到電氣設備間內，減輕上建艙室單元區域通道壓力。同時電氣設備間布置在電纜通道旁可以減少電纜途徑的“A”級邊界，減少安全返港系統分析難度，更為重要的是減少了安全返港電纜的繞路情況發生。該船通過合理的電氣設備間布置，節省了約50km的電纜用量，同時起到了重量控制的效果。
5結語
本文從安全返港電纜主干路徑、電纜選型和電氣設備間布置出發，討論了某型客滾船安全返港生產設計的要點。主豎區“A-60”絕緣保護的電纜專用通道的布置，形成滿足安全返港網格化的電纜主干；選擇性的使用耐火電纜，規避復雜系統的安全返港的設計難度；可以從雙套設備的布置出發，從降低安全返港系統分析報告的難度方面考慮，充分考慮電氣設備間的布置。在情況允許的條件下，盡量將所有電氣設備間布置在電纜通道旁。
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作者:何文強 李傳達 嚴志 單位:招商局金陵船舶（南京）有限公司