【论文】好望角型超大型海轮进江操纵浅谈丨海员之家

中国海员之家 2018-11-12 16:42:59

引 言

随着长江三角洲经济迅速发展,江苏沿江大开发战略的实施和长江上海江苏段航道的整治改善,进出船舶日趋大型化、大吃水化。2005年起,长度 289m上下,吃水10.8m以下的好望角型船舶可停靠南通和张家港海力码头。这类超大型海轮的特点是排水量大、惯性大、停船性能较差、追随性差[1]。因此,操纵好这类船舶对长江引航员是一个有力的挑战和考验。本文主要就好望角型超大型海轮的进江操纵进行一定程度的讨论。


1 超大型海轮的特点

超大型海轮指船长大于250m或满载载重吨(DWT)超过8万吨以上的船舶,一般用于运输石油、矿砂等燃料、原料,进入长江的超大型海轮绝大多数是装载矿砂进长江,主要到南通姚港码头和张家港海力六号泊位。


1.1实船试验数据简述

2008年3月30日靠泊张家港海力6号泊位的好望角型“VOGEBULKER”轮,其船长288.97m、船宽44.98m、满载吃水18.019m、主机功率16858kw、容积吨分别为86192GT和54698NT、载重量则达173518.2T。其实船试验数据有:

1.360°旋回性能试验数据结果

① 满载情况

全速前进、右满舵:进距624.5m、旋回初径931.1m;

半速前进、右满舵:进距595.0m、旋回初径874.0m;

全速前进、左满舵:进距595.2m、旋回初径870.5m;

半速前进、左满舵:进距581.1m、旋回初径852.5m。

② 空载情况

全速前进、右满舵:进距686.9m、旋回初径1024.2m;

半速前进、右满舵:进距652.3m、旋回初径961.4m;

全速前进、左满舵:进距654.7m、旋回初径957.6m;

半速前进、左满舵:进距639.2m、旋回初径937.7m。

从试验结果可以看出:满载比空载进距短约60m,旋回初径短约90m。进距约为2.2倍船长,旋回初径约为3倍船长。向右旋回时比向左旋回时旋回圈大。以上试验数据是在无风、无流等的情况下得到的,当有风、有流时就会相应地改变,比如顺风(流)中旋回时旋回圈直径将有所增大,而顶风(流)中旋回圈直径将有所减小。

2.盲区

空载时,盲区约为446.66m;前后吃水10.8m时,盲区约为400m。船舶尾倾越大盲区越大。

3.惯性:

满载时停船惯性:冲时22′25″、冲程5567m;

空载时停船惯性:冲时19′00″、冲程4799m;

满载时倒车惯性:冲时16′17″、冲程3927m;

空载时倒车惯性:冲时13′38″、冲程3385m。


1.2好望角型超大型海轮特点

好望角型超大型海轮的特点是排水量大、船舶惯性大;停船性能差;舵对船舶航向的控制能力较差等。驾引人员必须充分了解和掌握好它的特点,才能安全地操纵超大型海轮。

好望角型超大型海轮进入长江属于狭水道航行。与普通的万吨级海轮相比,其有着明显的个体特性,为确保进江超大型海轮的引航安全,引航员和船长必须全面认识其特殊性:

1. 质量大、惯性大,单位排水量主机功率远比一般海轮低,启动、制动、控制自身的能力远比其他船舶差很多,而停车冲程较一般万吨轮大很多,历时时间长许多;

2. 停车淌航后即使余速较大,满舵效应也较差,舵效丧失很快;

3. 船型系数大,浅水效应和岸壁效应明显;

4. 空载时受风面积大,满载时受流压作用大,在停车淌航或低速航行时受流压或风压而产生的船位漂移十分明显。


2 超大型海轮的航行避让

长江江苏段航道实行定线制,张家港海力码头以下深水航道航宽一般500m,上下行通航分道各200m,中间100m为分隔带、设标水深10.5m(理论深度基准面)。加之长江船舶流量大和受潮汐、水文等气象条件的影响。因此在长江操纵好望角型超大型海轮有相当的难度。


2.1进江航行原则

超大型海轮在长江航行应遵循以下原则[2,3,4]:

1.自觉遵守《江苏定线制》、《中华人民共和国内河避碰规则》及各港港口的航行规定。

在通州沙水道航行过浅滩,需在深漕内航行,需提前向南通交管中心申请汇报,得到许可方可航行。

2.应避免在大转向航段、狭窄航段、航行警戒区、桥区水域、交汇水域追越它船。

3.航经上海宝山北水道和宝山南水道,航行速度原则上应控制在12节以内。

4.在长江江苏段船舶应始终使用安全航速行驶, 每年5月1日至10月31日顺流最大航速不得超过15节,其它月份顺流最大航速不得超过13节;逆流最大航速不得超过12节;

5.航行中遇能见度不良、大风、浓雾等突发性灾害天气时,应按应急预案要求采取有效措施,及时选择安全水域抛锚,并采取相应的安全防范措施。

6.在驶经苏通大桥、渡运区域、南通港区或受限水域航行时,须派专人了头,备锚航行。了头人员与驾驶台要密切保持联系,发现情况及时报告,并报告他船动态。

7.引航员登轮后应督促船长对主辅机、锚机、舵机等关键航行设施设备进行检查、效用试验,确保处于良好正常状态;

8.海轮在长江航行应保持两部VHF畅通,及时报告船舶动态,采取有效手段,及时与过往船舶取得联系,以协调一致,确保安全;在长江上海段保持一部VHF在71频道,长江张家港以下航段一部VHF在69频道,并应确保随时可接听各VTS中心的指令。


2.2进江航行安全措施

超大型海轮在长江航行,应采取以下安全措施[5]:

1.安排两艘海巡艇护航。长江航道水域狭窄,超大型海轮航行操纵占用航道水域较大,航行中的避让行动,需要过往船舶的配合,目前长江船舶流量很大,通航环境复杂,为保证安全,正常航行时,应有两艘海事巡逻艇护航,目前江苏海事局对“三超船”采用的是分段护航,为避免两辖区域海事巡逻艇衔接不上,至少应有一艘海事巡逻艇全程护航。

2. 配备足够的拖力,安排大马力全回转拖轮协助。超大型海轮轮靠离泊时根据理论计算和实际操纵效果,应配置三艘大马力全回转拖轮。正常航行时安排两艘全回转大马力拖轮护航。

3. 超大型海轮盲区大,惯性大,停船性能差,航行操纵困难,视距达一海里以上方可航行;

4.选择合适靠泊时机,落水或平潮时靠泊;

5.选择合适的水域宽阔的锚地抛锚过夜;

6.全程备双锚、了头、主机以轻油港速(安全航速)航行;

7.加强引航力量,选派优秀引航员引领。引航站应提前制定详细的引航方案、应急预案。引航站在安排引航员时,应安排两名经验丰富的一级引航员,两名引航员应相互分工、密切合作、配合默契。


2.3 航行操纵方法

2.3.1 航行中船位控制

由于受风、流影响大,特别是顺流航行和空载进出长江要密切注意风流压,与浮标的距离应保持在50m以上。因此航行中要不断调整船位,而且这种调整应比操纵其它船舶更有提前量。

另外,还由于超大型海轮难得进长江,舵工对各航段的流向,流速不了解,因此小角度转向可以叫航向,而大角度转向应该叫舵角,这样驾引人员可以掌握船舶转向快慢,再一个可以随时控制船位。

2.3.2追越

这类船舶马力大航速一般较快,加上长江航行的一些内贸单船、船队等航速较慢。因此追越是经常发生的。追越中既要保持足够的安全距离避免船吸,又要尽量不违反定线制。

为了避免在追越中发生船吸现象,在追越大型船舶时,应保持适当横距,两船航速差越大越好,因此要追越大型船舶时首先与被追越船取得联系,得到配合如:被追越船尽量靠右、减速等。追越小型船舶时横距也应保持安全横距。追越时临时占用分隔带应提前向交管中心(海事处)申请并得到交管中心(海事处)的同意。狭窄航段、弯曲航段、大转向点、桥区水域、交汇水域、复杂航段避免追越。

2.3.3避让它船

由于在长江航行受航道条件的限制和超大型船舶排水量大、惯性大、盲区大、追随性差等特点。使得我们在避让来船、渔船、横越船等时就是要突出一个“早”字,即早发现、早控速、早用舵、早回舵。也就是要有一个提前量,这是避让船舶的关键。因此在航行中应经常用VHF通报本船的船位和动态以引起它船的注意。

掌握船舶的活动规律(实行定线制后船舶活动规律还是容易掌握的),在抵达一些船舶横驶区、两航道交汇区、复杂航段应及早控速。如:宝山水道71号浮上下、宝山大灯船上下、海太汽渡、通常汽渡、龙爪岩、南通港、通沙汽渡等水域及早控速。能见度不良时应及早控速,能见度1海里以下停止航行。由于盲区大,因此航行中应加强了望如:两边来回走动、雷达开启小量程档(0.75nmile)、经常改变航向(可以发现船头盲区内可能遗漏的小型船舶)、副班引航员协助了望等。以避免渔船、横越船、同方向行驶的船舶进入盲区造成紧迫局面。避让渔船、横越船、来船等时应主动让、积极让,千万不要赌气,因为操纵超大型船舶时是没有意气用事余地的,一旦丧失时机就可能造成警迫局面。航行中备锚了头,以备紧急情况下应急抛锚。


3 超大型海轮的锚泊操纵

超大型海轮进江后有时要等候泊位或晚上不夜航需要途中抛锚。到张家港的超大型海轮由于张家港通沙锚地不适合抛超超大型海轮,只能选择在太仓或常熟锚地抛锚。选择合适的锚地锚位,正确的锚泊操纵方法是锚泊安全的保障。


3.1锚地锚位的选择

由于进出长江的海轮较多,到锚地宿夜或等候泊位的船舶比较多,这样势必会给超大型海轮锚泊带来许多的不利。为了减少这些不利因素,引航站需提前一天督促船舶代理向港口管理局申请锚位,再与当地的海事处联系,请海事部门留好合适的锚位,最好把锚地下段留着,避免超大型海轮抛锚前穿越它船船头。


3.2锚泊方法

一般采用顶流后退抛锚法。顺流时抛锚需要调头,所以顶流进锚地抛锚相对顺流进锚地抛锚省力得多。

超大型船舶停船性能较差、排水量大、惯性大,这就要求及早控制速度。顶流抛锚一般在距锚位4nmile就应慢车而且还应根据当时的流速情况灵活掌握,流速越缓越要及早慢车、停车。顺流抛锚建议采用抛锚掉头法,由于长江航宽有限,再加上长江船舶密度较大,不宜采用先掉好头再抛锚。考虑到顺流停车淌航时舵效较差,这就要求尽早的控制航速,一般距锚位5~6nmile时就应开始慢车,尽量使船舶快接近锚位时余速很低,余速越低对控制船舶越有利。速度的控制要考虑锚位水域大小、流速、风向、风速、船舶密度等方面的因素。拖轮位置需根据掉头方向决定,向左掉头拖轮应带在右前左后,向右掉头应放在左前右后,这主要考虑将拖轮的有效功率发挥到最大,还有一个就是避免拖轮后退拖缆断缆的意外情况发生。

接近锚位时应适当拉大横距,当接近锚位约0.6nmile时开始倒车,拖轮协助掉头,航速约2节时开始抛锚,先抛两节锚链,不宜抛多,以防拉断锚链,继续倒车,当航速快停下来时停车,等船头调顺,锚链向前、吃力再慢慢松足锚链,一般抛7~8节锚链。抛锚过程中应用车控制后退速度,退速在0.5节以内为宜。如果有时掉好头,不能抛在合适的位置,可以选择先抛锚掉好头,再移锚位。


4 超大型海轮的靠离码头操纵


4.1 靠码头

一般情况是顶流靠泊。最好选择小角度平行贴靠码头,靠张家港海力码头一般选择落潮时左舷靠泊。三条全回转拖轮协助,其中一条带在船首首楼附近,一条在一舱附近不带缆只负责顶头,另一条带船尾驾驶台附近,接近船尾最好。选择一艘拖轮不带缆,主要考虑以下几点:一是前面一艘带缆的拖轮负责拉基本上保持拉的状态,当然在船舶倒车过程中为了抑制船舶倒车右偏,一艘拖轮往往顶不动,也可以帮助顶,一艘不带缆的拖轮负责顶船头,始终保持顶的状态,这样减少拖轮的应令时间,其次考虑如果带缆的两条拖轮在拉的过程中发生断缆的意外情况,可以很快替换恢复到靠泊前的拖轮状态。

靠泊操纵时,船舶距泊位4~5nmile左右就要慢车控速,而且要根据当时流速的快慢决定慢车时机。船舶抵泊位下端以余速2节以下为宜,船中部抵泊位下端开始倒车。之前如果发现船速过快,应先倒车将余速控制下来后再停车淌航,倒车过程中发现船舶偏转快拖轮控制不住时,应该停车开进车用满舵待船舶偏转稳住后再控速。

在抵泊位前应拉大横距,因为水流向南推压,停车淌航余速很慢,防止船位向南漂移压到37号红浮。为安全起见可抛右锚(拎水锚),由于海力码头外档水深较深,锚链应控制在3~4节。在船舶倒车过程中,为了抑制船舶倒车效应向右偏转,前面两艘拖轮顶不动,让后面的拖轮拉尾。在靠泊过程中应充分协调好车、舵及拖轮的运用。


4.2 离码头

一般落水头离泊。三条全回转拖轮协助,其中一条拖轮带船首,另一条拖轮带船尾,还有一条拖轮在船首待命。当船舶离开码头后在船首待命的拖轮到大船的船头里挡一舱顶,这样拖轮推力能够充分发挥以加快大船调头。当船舶接近与码头成90°时,尾部拖轮应停车,在旁边等候,这样可以减小旋回圈。必要时还可以利用大船进车右满舵、倒车(注意倒车效应使船头向右偏)加快海轮调头。风力5级以上不得离码头。

离泊前应与张家港交管中心联系,海巡艇到现场维护航道秩序,另一方面要选择船舶流较小的时机。若大批黄沙船下水,则需等候、不宜着急离泊,此时有海巡艇在场也无能为力。掉头过程中也要防止船舶被压向37号红浮,因此船舶最好在离开码头后先向上游方向走一段,再掉头。


结束语

超大型海轮船体尺度大,船舶操纵性能受限;而长江航道尺度小,水深受限制,航道内船舶密度大,保证其航行安全,是一个系统工程,需要各方面、各部门密切配合,其船舶操纵技术有待于进一步探讨,引航经验值得进一步总结。


参考文献
[1] 陆志材、王逢辰,《船舶操纵》.大连海事大学出版社,2000年1月
[2] 张同斌、陈爱平,《长江江苏段船舶定线制指南》.大连海事大学出版社,2003年4月1日
[3] 智广路、杨晓东、陈爱平,《上海港航路指南》.大连海事大学出版社,2006年3月
[4]《中华人民共和国内河避碰规则(1991)》(2003年修订).中华人民共和国长江海事局印制
[5]《海轮长江安全航行与避让行为导则》.江苏海事局,2007年9月7日



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