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马来西亚传统渔业用纤维增强塑料渔船的概念设计
5设计和施工考虑
海洋渔业是最危险的平民职业之一(Ben-Yami 2000)。渔民经常在恶劣的条件下运作,通常使用不完善的渔船和技术。一艘渔船可以看作一个浮式平台,用于在捕鱼作业期间运送渔民,货物和齿轮进出捕鱼场并支持渔民和设备(BOSTID 1988)。为了补充这些条件,建造的船只应该有足够的工作区域,用于储存材料和鱼类的良好储藏室,适当的甲板布局,便利的住宿,并且是安全和适航的。
在建造渔船时,必须考虑一些主要因素:
bull;船的设计
bull;船的成本
bull;资金来源
bull;适宜性和接受度
bull;建设和维护的技术
5.1渔船设计
渔船设计中最重要的一个方面是船体形状,因为它影响船只的稳定性和适航性。良好的稳定性和适航性使船易于控制(Vossers 1966)。
满排水船,半排水船和滑行艇是大多数海上结构建造师和造船者用来描述小船运行状况的三个术语。这些条件由船体形状,船的长度和速度决定(Fyson 1979)。通常使用速度 - 长度比来确定船舶相对于其长度的相应速度。这个比率首先由William Froude(Comstock 1967)提出,他将其描述为以水线长度的平方根(SL ratio = V /)除以船节的速度。根据Gerr(2001)的观点,满排水船的速比长度为1-1.34,其特点是具有弯曲(圆形)尾部线的深度承载船体形状;半排水或半滑行艇的速度 - 长度比大于1.34但小于3.0的V形船体;而平底或深V形船体的滑行艇通常是一艘细长船体的高速船,其速比长度超过2.9或3.上述三种船体形状如图11所示。
图11:船体形状的分类:滑行,满排水和半排水。
5.2建造成本
有三个因素可以用来确定一艘船的建造成本:(1)从船上获得的收入,(2)预计的使用期限,以及(3)可用于建设融资的贷款(Ritterbush,1979)。收入可以通过计算捕捞量,销售价格,出行次数,运营和维护成本以及工资来计算。玻璃钢船的寿命预计为20年,贷款的偿还期限比一般船舶更长,利息更低。
5.3资金来源
在马来西亚,贷款可以从特定银行的特定贷款计划中获得,包括介绍中提到的特别基金和由FDAM管理的渔民基金。
5.4适宜性和接受度
为了被渔民接受,任何船只设计和建造方面的改变或改进都不应该脱离传统设计,因为在一个地区运作良好的地方在另一个地区运作并不一定好(BOSTID 1988)。新设计应该保留传统设计的一些特征,这些特征与当地渔民习俗更相关。例如马来西亚船上的厨房最好位于甲板上而不是甲板下,以适应烹饪食物的方式。
新船在捕鱼能力,适航性,工作条件,住宿和船员安全方面应该更好。随着所有这些方面的改进,渔船将能够进一步离岸探索新的渔场。
5.5建设和维护的技术
如表2所示,玻璃钢船的建造不需要技术高超的工人。只需要一名合格的工作人员来监督工作。 玻璃纤维行业的合格工人可在马来西亚雇佣。他们来自培训中心或者是从工作经历中获得经验的技术娴熟的工人。
马来西亚的渔业正在不断发展。大部分捕鱼船都是由知名的发动机驱动的,如Cummins,Yamaha和Caterpillar。这些公司在全国各地提供可靠的售后服务。除此之外,在渔业区还有许多有合格工人的私人工场和服务中心。
6为马来西亚传统渔船提出设计方案
这艘船的设计是根据冰岛玻璃钢船的设计制作的,但有一些改动以适应马来西亚渔业的状况。这种设计的概念是:更强调建造的技术因素而不是经济因素。设计中考虑的主要因素有:(1)使用的渔具种类(2)捕鱼区域(3)捕渔时间(4)船员人数。
该船设计用于操作传统的渔具,如刺网,便携式捕鱼器和挂钩和钓线。建议使用自动手摇机和长衬板等机器。该捕捞作业将在马六甲海峡,南中国海,祖鲁海和赛义德海上覆盖12至150海里(图12)。该船可供四名船员在五天里连续工作。
图12:马来西亚周围海域
6.1规格
在确定设计的合适长度时,参考了表5中所示的马来西亚传统船只的常用长度和相似长度的冰岛小型船(见表4)。还观察了一些冰岛小型船只,并与Trojan Ltd,B. Samtak Ltd,Seigla和Somi Boats公司的造船者以及渔民进行了讨论。据其中一些造船商称,更多的渔民对大约13米长的大船感兴趣。对于这种设计,建议的长度是13.11米,这是许多这些船制造商使用的长度。
表5 :马来西亚三大传统渔船的总长(LOA)(Munprasit 1989)。
捕渔方式 |
渔船长度(米) |
刺网 |
4-15 |
便携陷阱 |
4-15 |
钩和线 |
3-15 |
船的完整规格如下所列:
总长度 - 13.11米
登记的长度(大约) - 12.45米
水线长度 - 12.45米
垂线间长 - 11.40米
模制宽度 - 3.76米
模制型深 - 1.76米
模制吃水 - 0.85米
总吨位(冰岛规则) - 18.07 GT
排水量(满载) - 24.3吨
船员舱 - 4个床位
厨房 - 1个单位
厕所 - 1个单位
鱼的容量 - 5吨
淡水箱容量 - 2000升
燃油箱容量 - 3200升
最高速度 - 12 -13节
工作速度 - 6-10节
主发动机(连续) - 190kW 1800 rpm
变速箱和减速比 - V型驱动型,比例为2.06:1
图13显示了为马来西亚渔业提供的13.11米FRP传统渔船绘图方案。 它显示了三个主要舱室:(1)上层建筑,位于驾驶室和住宿处的前端,(2)中间部分的鱼舱(3)船尾部分的发动机舱。
图13:13.11米玻璃钢船概念设计绘图方案
附录1给出了两种不同负载条件下稳定性计算的设计细节。
7讨论与结论
7.1冰岛玻璃钢船设计的选择
目前,对于长度小于24米(小型渔船整体长度)的小型船舶的设计,建造和装备,还没有经过国际认可的标准。1980年粮农组织/国际劳工组织/国际海事组织关于小型渔船的设计,建造和装备的自愿准则旨在处理12-24米的船舶,但仍由国际海事组织与由冰岛领导的通信组修订关于稳性、载重线和渔船的准则。已知的唯一关于15米以下渔船的建造和稳定性的国际标准是商业船的北欧船标准。该标准由丹麦,芬兰,冰岛,挪威和瑞典联合制定,并且适用于这些国家(Ben-Yami 2000)。
该设计基于冰岛型船的13.11 x 3.76 x 1.76(长x宽x深)设计。船的主要特征,如船体形状和主舱的数量是相似的。不过,为了适应马来西亚的环境,一般设计也有所改动。按照传统习惯,所有的住宿区应位于甲板上,而不像冰岛型船,位于前甲板之下。例如,马来西亚渔民习惯于使用湿厨房,因为他们的食物准备的方式。他们还喜欢睡在空气从外面吹进来的敞开区域。在这个设计中,一个泊位和休息室位于甲板下,就如冰岛型船一样。目的是分阶段引入一些新的变化,使渔民能够逐渐适应变化,并且更容易接受变化。
7.2马来西亚传统船与设计船之间的比较
马来西亚船只的一些共同特征是:(1)船体形状为圆形,(2)上层建筑位于船中直至船尾(3)机舱位于船中,(4)所有住宿区域位于甲板。如图14所示,上层建筑覆盖了甲板总面积的约66%,剩下34%作为工作区域。所提出的设计约有58%的工作面积,这意味着更大的工作面积,因此可以容纳更多的机械和更好的工作条件。新设计的鱼缸容量比现有船只大0.5吨左右。上层建筑位于船首,类似于大多数冰岛型船只,这样可以提供更好的工作条件,因为渔民可以免受风浪和水浪的冲击。它受船的纵倾运动的影响较小,为船的可操作性提供了更好的视角。
图14:MSB12.75米玻璃钢渔船的船体设计(MSB 2003)。
使用性能可靠且良好的发动机是非常重要的,以免发动机发生严重故障,从而影响捕鱼效果。另一个重要因素是发动机的价格,包括备件。马来西亚市场上的一些熟悉的发动机是Cummins,Caterpillar和Yanmar。许多小船也使用像三菱和日野这样的小型卡车发动机,这些发动机被改装成船用推进发动机。使用这种转换引擎的主要原因是因为它更便宜,易于处理和维护。
对于这种设计,由于发动机室的空间限制,需要V型驱动推进系统。这将是一项引入马来西亚传统渔业的新推进系统。根据一位冰岛雷克雅未克Cummins发动机的供应商说(Bjornsson(per.com),2003),该推进系统通常用于该国的玻璃钢船,并且没有任何重大问题。附录2是Cummins发动机190 kW(255 bhp)/ 1,800 rpm型号的性能曲线和数据表,这是该设计适用的发动机之一。在附录3中,讨论了关于为这种设计选择合适的发动机和推进系统的一些解释。
设计中的另一项新改进是鱼类的保存。MSB船上的鱼舱(图14)由四个隔热舱组成。 在所提出的设计中,鱼舱是一个单独的隔间,可容纳大约15个尺寸为1143mmtimes;966mmtimes;762mm的绝热鱼箱。马来西亚通常使用两种绝热鱼箱:(i)300升(990毫米times;760毫米times; 710毫米)和(ii)500升(1143毫米times;966毫米times;762毫米)。
舍弃了在浸泡之前先将鱼放入PVC袋中,或者像MSB的设计中那样直接与鱼舱中的碎冰混合的方法,鱼将被保存在盒子中。如图15所示,隔热鱼箱用于长绳作业的小船。格雷厄姆(1992)建议在热带气候条件下运行的渔船上冰:鱼的比例为1.0:1和2.0:1。为了防止来自海水,机舱或前舱的热量传递,鱼舱将被隔热。鱼箱的使用将减少捕捞后鱼的品质损失,因为不需要处理鱼类。登陆后,箱子可以直接带入市场,或者在此之前可能需要更多的冰块。
除此之外,如果将鱼存放在箱子中,会更容易的卸载鱼和减少处理的时间。
图15:小型渔船上的绝热鱼箱(FDAM 2003)。
7.3设计的批准
这种设计只是一种概念形式。设计应该对当地渔业适宜性,渔民接受程度和建设成本等方面进行全面研究,以便为当地渔业制定标准设计。这项研究应该涉及一些政府机构,如渔业部,马来西亚渔业发展局(FDAM)和其他主管机构,如海洋建筑公司,船级社和渔民。
7.4渔民的接受
显然,大多数渔民不愿接受新的东西,尤其是涉及到金钱投资的时候。要接受它,他们必须首先看到已经证明的结果,因为“眼见为实”的态度。因此,为了说服他们,政府应该率先建造这艘船,然后将其介绍给渔民。
扮演这个角色的相关机构是FDAM,因为它的职能之一是发展和现代化国家渔业。预计渔民将在短时间内接受这种设计,因为它并不违背传统设计。
该船的估计价格约为26.3万马币(71,000美元),渔民应能在10年内偿还这笔款项。附录4给出了估算施工成本,船主收回贷款的收入的计算。
7.5马来西亚渔业介绍
第一艘船的建造将使用无模技术来完成。如图16所示,将泡沫片材放置在敞开的框架上,然后用玻璃钢覆盖。去除木框后,内表面将覆盖玻璃钢表皮,形成夹层船体。根据Steward(1994)的说法,这种“一次性”的船体结构可以用玻璃纤维增强聚酯的平行棒制成的C型板材,以及使用泡沫或轻木材料的连续粗纱或夹层法来完成。这种技术是可取的,因为它只用于建造一艘船,因此可以节省成本。尽管船体的外表面不如使用模具生产的船体那样光滑,但质量几乎相同。图17显示了使用无模技术由MSB公司制造的15.85米玻璃钢船。
图16:用无模技术在木框架上铺设泡沫板(Coakley 1991)。
这艘船应该配备市场上最新的甲板机械。作业试验应在三个不同的渔场进行,即南中国海,马六甲海峡和苏禄/ 西里伯斯海。在第一次试验中,这艘船被建议使用便携式捕鱼器和钩钓线。应同时引入自动延绳钓和自动鱼片机等甲板装置。该项目的基地位于马来西亚半岛东海岸的FDAM Kuantan Fishery Complex。这个综合体是马来西亚今天最有生产力的渔业综合体之一。这个镇还有足够的渔业支持服务。 该渔场位于距离海岸约12-150海里的南中国海。目标的鱼类是红鲷鱼(Lutjanus malabaricus / L. sebae),石斑鱼(Epinephelus sp),马鲛鱼(Carangoides spp。),trevally /印度斑鱼(Alectis indicus / Carangoides spp)和西班牙鲭鱼(Scomberomorus spp) 这些高价格的鱼类,还有一些价值较低的鱼类,如海鲶鱼(Arius spp / Osteiogenoisus spp)和小鲨
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