淺談在強風條件下操縱大型LNG船靠泊天津臨港

2018-04-12 16:48:04王少彬

珠江水運 2018年5期

王少彬

摘要：本文基于LNG船舶結構特點及天津臨港S55泊位概況，簡要介紹了駕引人員在進港前及進港過程中應注意的操作事項，并著重論述了在強風條件下靠泊該類型船的操縱要點。

關鍵詞：LNG船強風風向風力船速拖輪

1.引言

大型LNG船具有長寬比小、方形系數大、水線以上船體受風面積大、船舶重心高、滿載吃水小、駕駛臺相對較低、船舶盲區大、瞭望困難等特點；此類型船舶又具有停車和翻車所需時間較長的特點，這些因素必然導致LNG船在強風條件下的靠泊操縱方式不同與普通雜貨船。我們國家對LNG的需求量與日俱增，掛靠天津港的LNG船一直有增無減。為化解潛在的風險，作為一名引航員，筆者認為有必要對引領LNG船靠泊天津臨港的各項操作進行探討。

2.天津臨港港區簡介

2.1泊位和航道

天津臨港所屬的S54、S55泊位被設計為專門用于接納LNG船。兩個泊位為棧橋式，泊位走向同為109°/289°，泊位水深為-15.5米。S54泊位的LNG船為浮式LNG接收終端，載運能力超過14.5萬立方米的大型LNG船只能靠泊S55泊位。臨港港區的主航道走向為127°/307°，防波堤以西S55泊位附近的航道走向110°/290°，航道海圖水深不小于14.4米，見示意圖。

2.2水文氣象

2.2.1水文

本港區潮汐類型為不規則半日潮，其（HO1+HK1）/HM2=0.53。港區水域潮流呈往復流性質，在防波堤外潮流方向基本與航道軸線平行，流速較緩，一般不大于2 KN。防波堤以內最大流速不超過1節，對操縱船舶靠泊影響較小。

2.2.2氣候

天津港氣候主要受季風環流影響；四季分明，溫差較大。局部大氣環流受到擾動后，極易產生中小尺度的惡劣天氣，對此氣象報告難以做出準確預報。

3.LNG船的操縱性能

第一，LNG船的操縱性能具有以下特點：①操縱性指數K大、T大，表現為旋回性好，追隨性差，保向性能不良。②變速性能差，具體表現為船舶慣性大、加速和減速所需時間長、停車沖程長。③主機響應慢，翻車換向所需時間長。④在淺水水域淺水效應明顯，并反過來影響船舶操縱性能。

第二，在此需要說明的是由于LNG船水線以上受風面積遠大于普通雜貨船，所以其各項操縱性能受風壓影響尤其明顯。對此類船舶來說，其所受的風壓大小主要取決風舷角θ、相對風速va、水線以上正投影面積Aa和側投影面積Ba以及風力系數Ca。具體風壓值可用公式：

予以估算，風壓作用中心位置主要與風舷角和水線以上船舶側面積分布有關。

對于在航船來說在風壓作用下船體不但產生風漂移，而且還會發生漂移偏轉。風致船舶偏轉力矩可用公式

予以估算，式中CNa為風力轉船力矩系數，L為船舶長度。風致船舶橫向漂移速度則主要取決于水上水下側面比、橫向風速va、船舶對水航行速度vx。

4.進港作業

4.1進港前制定完備的進港靠泊預案

進港靠泊預案應包括且不限于下列內容。

（1）進港上線操作：①登輪地點；②上線位置及速度。

（2）航道內航行：①減速時機；②減速手段；③清障船安排；④瞭頭。

（3）拖輪配備：①拖輪數量；②拖輪作業位置；③總輸出功率；④拖輪可實際發揮出的推力和拖力。

（4）調頭靠泊操縱：①調頭位置；②調頭方式；③調頭時的船速；④入泊橫距；⑤入泊角度與速度。

（5）船舶應急操作：①應急錨泊位置；②應急錨及應急索具安排。

4.2進港時嚴格遵守引航操作規程

引航操作規程規定：

（1）引航員應在臨港航道進口燈浮2海里以外登輪。

（2）只有滿足：①風力不超過5級；②能見度大于1海里；③在LNG船的尾部帶妥護航拖輪；④伴航拖輪和清障拖輪到位這些條件后，方可從航道進口燈浮處上線進港，且LNG船舶航道航行限速10節。

4.3進港操縱注意事項

（1）在風壓較強條件下進港時應注意風壓及流速對船速產生的影響，并應采取逐級加減車的方式合理控速。在減速階段尤其應注意風、流變化對船舶停車沖程的影響。

（2）基于風流壓影響及時調整航向。在航道內大幅轉向后應特別注意風壓變化對風致漂移速度的影響，條件允許時應使船舶適度保持在航道內的上風行駛。

（3）宜早減車晚停車。早減車有利于及早利用拖輪降速，并可以避免在接近調頭區時不得不通過主機高速倒車降低船速。晚停車有利于在有風、流作用條件下維持舵效。

（4）宜早帶拖輪纜。為避免因意外情況發生而影響正常靠泊，通常在距泊位2.5海里處在艏艉各帶一艘拖輪。

5.在強風條件下靠泊操縱

自轉向掉頭開始船舶操縱即進入靠泊操縱階段。由于S55泊位距航道垂直距離約0.43海里，泊位東側是淺灘，西側0.2海里的距離內是S54泊位；所以建議向右掉頭。

5.1船舶調頭

（1）據當時的風向風力確定適宜的調頭位置和調頭措施，確保調頭后船位不落下風且有利于順利入泊。

（2）因船速越低越有利于拖輪作業，所以調頭前應特別注意控制船速，并注意船速對風致橫向漂移速度的影響。在低船速條件下進車可提高推進進器的推進滑失比，且有利于提升作舵進車時的轉船效果。

（3）基于蒸汽輪機對車鐘響應較慢這一特點，在調頭過程中尤其應注意控制船舶前沖后縮速度，并使船舶始終處在安全水域。

5.2船舶靠泊

（1）入泊角度及入泊橫距：當風向和泊位走向夾角的角度較小時，可調整船首向使之與風向接近相同或相反，以接近艏迎風或艉迎風的態勢入泊；這樣做可有效減小船體所受到風壓作用。在強吹攏風條件下應控制入泊橫距不低于4倍船寬，且吹攏風作用越強，留有的入泊橫距應越大；在強吹開風條件下入泊時，應控制橫距在2倍船寬左右。此外在入泊過程中，駕引人員還應意識到LNG船所受風壓會隨船首向變化而變化并及時采取應對措施。

（2）縱向入泊速度：當船首平泊位后端時宜將船速控制在1.5節以下。由于汽輪機對車鐘響應相對較慢，在船舶入泊過程中應適當早用車。

（3）橫向靠泊速度：船舶駛抵泊位外檔后應合理控制船體的法向移動速度。該速度的變化曲線最好成馬鞍形，即控制法向移動速度從低速增至峰值速度，然后再控制該速度逐漸從峰值減至引航操作規程要求的靠泊速度。當吹強攏風時，應在本船距離泊位約2倍船寬時著手調整船體使之與泊位平行。當吹強開風時，應在本船距泊位橫距約1倍船寬時，調整船體使之與泊位平行。

6.靠泊實例

B輪靠泊S55泊位，該輪的船舶資料如表1所列。

輔助拖輪組由4艘拖輪組成，除了護進的拖輪津港輪35外，另3艘拖輪是津港輪28、津港輪29和大沽輪6；津港輪28和津港論29最大輸出功率同為6000HP，津港輪35與大沽輪6的最大輸出功率同為5000HP。

6.1靠泊操作

0800時引領B輪進港上線。SE風4級，和氣象報告內容一致。

0920時行駛至234號燈浮（見船位1），令主機“微速進”微速進，使船速維持在6.0節以下，并據當時的風力風向令津港輪28從右舷肩部帶拖輪纜、令津港輪29從駕駛臺下方的倒纜孔帶拖輪纜。

0928時行駛至236號燈浮（見船位2），船速降至5.9節；風速逐漸增大，風向轉為南風。鑒于當時的天氣情況令大沽輪6從前倒纜孔處帶拖輪纜，并依據已估算出的實際受風面積提供風力達8級時船體可能受到的最大風壓。

0932行駛至238號燈浮，船速降至5.5節，風向轉為偏南，陣風達6級。令主機停車、并令帶在船尾正中的津港輪35中速拖，以便使船速逐漸降下來；與此同時有意識地將航向向上風舷調7°，即使船首向維持在280°。

0942時船首平240號燈浮（見船位3），此時風力增至7級，風向維持未變，船速降至3.5節。令津港輪35全速倒車；再令主機后退1倒車使船速在船位4位置即在S55泊位外擋約0.31海里處降至1.5節；然后令津港輪28全速拖、令津港輪29全速頂；并令津港輪35停車、把拖輪位置調到上風接近正橫位置實施吊拖（見船位4）。當船體右舷開始受風時，令津港輪35停止吊拖操作（見船位5），并將拖輪調至本船的上風位置。完成調頭操縱后發現船體僅向前移動約半個船長且船位向下風的漂移量有限。而后令輪津港輪28、津港輪35放長纜，提前做好吊拖準備；并令大沽輪6和津港輪29同時中速頂。

1007時船體距泊位約0.15海里，船舶橫移速度達0.8節。令津港輪29和大沽輪6停止頂推作業、并放纜做吊拖準備，同時令輪28和津港輪35中速拖。當距泊位約0.1海里時船舶橫移速度大0.9節，令津港輪28和津港輪35全速拖、津港輪29和大沽輪6中速拖。當距泊位約1倍船寬距離時船舶橫移速度為0.4節，而后令輪29和大沽輪6慢車拖，使船速逐漸下降。

1038時以0.1節的法向速度平穩地靠泊。

6.2討論

這次順利靠泊究其原因，歸納起來不外乎制定了完備的靠泊預案、運用了優良的船藝、行之有效的團隊合作。

6.2.1完備的靠泊預案

如依據預定的各輔助拖輪的最大輸出功率在靠泊預案中明確地列出了該拖輪組能夠發揮出的保守拖力值（160噸）和推力值（240噸），且據已知的船舶資料估算出水線以上正面投影面積值（2126m2）和側投影面積值（6260m2）。

6.2.2優良的船藝

①為持舵效在LNG船駛抵調頭區之前做到了提早減車晚停車。

②當發現風力突然增大時，已考慮到減速后風致漂移速度將曾大，并及時將航向上風調了7度之多。

③在停車淌航前已留意舵角指示器顯示的壓舵角基本保持在右舵5°到10°之間。停車后隨即令壓右滿舵，這樣做可延長僅憑操舵把定航向的時間，以減少用車次數。

6.2.3有效的團隊合作

當需要參考有關數據，如風壓數據時，副班引航員和其他駕駛人員及時提供了準確數據。在本例中船長和副班引航員在幾分鐘內就算出若風力達到8級時船體可能受到的最大風壓為146噸。