大型甲板運輸船靠泊魚山石化滾裝碼頭的操縱

夏良軍

摘 要：舟山北部綠色石化項目需要大量大型石化設備。本文通過對載運此類設備的大型甲板運輸船的特點和靠泊操縱技術進行分析，探尋該類型船舶在受限水域內的特殊靠泊模式；結合多次實踐操縱，總結相應操縱經驗，為今后在類似港區內靠泊同類型船舶提供參考。

關鍵詞：大型甲板運輸船；受限水域；風流影響；拖錨；旋回；靠泊操縱

0 引 言

魚山石化滾裝碼頭，是浙江石油化工有限公司魚山島綠色石化項目的配套設施，用于接卸該項目所需的大型化工設備，其代表性設備為重整加熱爐、乙烯裂解爐等，通過大型甲板運輸船裝載并靠泊該碼頭后卸貨運至廠區。因卸貨所需，提出了艉靠的特殊要求。因地形關系，該碼頭附近受風流影響明顯，港池內水域狹窄。因此，有必要從風流影響、船舶操縱等著手，探索該類型船舶如何結合使用錨、車、舵和拖船，在受限港池邊緣實施“拖錨—旋回—倒航—靠泊”的特殊操縱方式。

1 基本情況

1.1 碼頭概況

該碼頭地理位置（30°17.52′N、122°57.12′E）在浙江省舟山市岱山縣大魚山島南側、寧波—舟山港中部港區，為重力式沉箱碼頭，碼頭長150 m、設計走向012°～192°、設計水深-6.0 m（實際前沿水深-4.5 m），包含 1 座用于卸大型化工設備的斜坡道。

1.2 航道及港池概況

從五虎礁引航錨地至碼頭約3 n mile，為臨時航道，需穿越魚山石化項目施工船臨時錨地。

港池呈梯形狀結構，南面開口大于北面，南面開口直線距離約180 m；港池西側約10 m范圍內，無實際測深資料，使用引航艇、拖船測深得知，實際水深為-3.0 m 左右，如圖1所示。

1.3 水文氣象概況

該碼頭水域基本屬于規則半日潮港類型。碼頭和航道附近潮流運動以往復流為主，平潮時間短，最大流速3～4 kn，最大潮差3.5 m。

1.4 大型甲板運輸船特點和載貨概況

1.4.1 大型甲板運輸船資料和操縱特點

以“泛舟9”輪為例，船長142.8 m，船寬32.25 m，型深8 m，排水量18 324.6 t、載重噸11 946 t。為前駕駛臺船型，有一個寬大的載貨甲板，為運送特大型貨物而建造。主機為2臺柴油機，總功率4 412 kW。采用2個可變螺距螺旋槳（CPP）推進。載貨后艏吃水5.0 m，艉吃水5.2 m。該類型船舶長寬比小，載貨后受風面積急劇增大，船舶的航向穩定性和追隨性變差。

1.4.2 載貨概況

所載貨物為魚山石化項目所需大型化工設備。其代表性設備有重整加熱爐，單體重量約1 400 t，長、寬和高分別是23 m、18 m和43 m，如圖2所示。

2 大型甲板運輸船靠泊操縱要點

2.1 靠泊時間窗口的選擇

因受港池尺度和港池西側水深的限制，“泛舟9”輪不能實施在港池內掉頭靠泊的操縱方案。港池南面航道上受島嶼間切變流影響較大，如果在此區域掉頭后倒航入泊，在航道上船舶整體將受漲水或者落水橫流的影響。據悉，某船在該碼頭首次靠泊時，船舶在港池南面1倍船長處掉頭完成后，整體船身和所載貨物受橫風橫流影響發生橫移運動，結合車舵和拖輪，控制船舶依然困難，再加上操縱不當，導致靠泊失敗。

綜合分析，該類型船舶選擇高平潮時在梯形港池南界線邊緣，往右掉頭倒航入泊更具可操作性。該區域漲落潮流影響已經趨緩，若合理利用微弱的漲水流，使船舶右舷艉部受流推動，船舶向右掉頭，則有助于倒航掉頭入泊。

船舶自五虎礁引航錨地駛往碼頭途中，航向基本穩定在070°，漲潮流指向為290°～340°，自船舶右舷40°～90°方向而來，為頂流壓攏流。初漲潮水流向不定多變，且水流速度呈遞增狀態，對于載貨甲板運輸船，富余水深小，不適宜旋回和靠泊，且入泊后碼頭帶纜樁高于船舶帶纜作業甲板，因此初漲時不適宜靠泊。

落潮流指向為135°～165°，自船舶左舷75°～105°方向而來，為順流推開流，亦不適宜旋回和靠泊。

因此，選擇在漲末時段靠泊。該時段漲潮流基本穩定在290°左右，且漲潮流速度呈遞減狀態，富余水深足夠。

通過和海事、貨主、碼頭、船方等多方面協商研究，并分析風流等自然因素，該類型船舶的靠泊方案最終選擇漲末時間段以“拖錨—旋回—倒航—靠泊”的模式。靠泊時間窗口如下：岱山（高亭港）高潮時前0.5 h錨地登輪起錨，高潮時船舶在航，高潮后0.5 h抵達港池口，高潮后1h靠上碼頭。

2.2 風流的影響、拖船的配置和使用

該碼頭靠泊的大型甲板運輸船，由于載貨和船型的原因，極易受風流的影響。為實現對船舶操縱的有效控制，必須對風流導致的船舶受力情況作出精確的計算，要求拖船配置的總功率產生的推拉力大于該類型船舶在最不利風向和流向影響下的合作用力。

2.2.1 風和流壓力的影響

2.2.2 所配置拖船的推力和拉力

舟山港作拖船為Z型螺旋槳推進模式。該碼頭作業通常以拖船功率2 940 kW和 2 352 kW配置，實際輸出功率按出廠額定功率的90%計算，實際可用總頂推力為837.9 KN和總拉力為749.7 KN。

因為該區域島礁地形的特點，有必要討論一下，當入泊過程中風力突然增大時的局面。通過計算所得，“泛舟9”輪裝載四臺重整加熱爐時，在遭遇5級風和1 kn流時的合作用力為578 KN，小于拖船的總頂推力或總拉力；在遭遇6級風和1 kn流時的合作用力為823.3 KN，已經大于拖船的總拉力。

2.3 “拋錨”時機的選擇和控制

因港池口附近水域狹窄，為使船舶準確地抵達預定掉頭水域，通常選擇提早拖錨淌航的方式，在一定余速及使用拖船保向的前提下，憑借拖錨阻力遞減余速，當船首抵達港池南界線邊緣掉頭水域時，基本控制航速在0 kn左右。

船舶以2 kn余速拖錨時出鏈長度為2.5倍水深，查表所得，Pa/Wa=1.39（其中Wa為單錨重量6 t），因此 St=0.0135×18000×22/（1.39×6） =116 m。

實際操縱中，船舶航向與碼頭走向夾角呈45°，船艏距離碼頭最南面系纜樁（船艏入泊位置）120 m時，下右錨2 kn錨鏈（2.5倍水深鏈長）入水，以約2 kn余速拖單錨停車的方式，在抵達碼頭最南面系纜樁約15～20 m處時，基本能保持0 kn的速度。因為漲末水流的作用，使該拖錨淌航距離有所減小，實際操縱時約100 m拖錨淌航距離，與上述公式中計算所得的數值基本相符。

2.4 船舶旋回靠泊操縱

2.4.1 旋回操縱

由于地形和大型甲板運輸船須艉靠的特點，船舶須在位于兩泊位之間180 m連線處開始掉頭。在確保船艉旋轉的安全距離余量后，指揮船艉拖船慢車頂推，使船艉開始向港池一側旋回。實際操縱中，因艉部拖船的頂推效應以及拖錨淌航和風流的合作用，在船舶旋回時，會產生一定的后退速度，駕引人員須注意船艉和西面材料碼頭的距離，必要時可短暫進車或松錨鏈。

2.4.2 入泊操縱

盡量確保平行入泊。通過指揮2艘拖船來調整橫移入泊速度，通過短暫用車或控制纜繩，來控制進退速度。該類型船舶的靠泊角度嚴格控制在5°以內，靠泊時最大法向速度應<12 cm/s；船艉斜坡道海側不可靠船撞擊，因此選擇倒航式方式入泊，控制船艉距斜坡道距離約0.5 m。

3 實船操縱案例

2018年7月15日（農歷六月初三），“泛舟9”輪載貨4臺重整加熱爐，計劃靠泊魚山石化滾裝碼頭。當日能見度良好，實測東南風4～5級。

岱山高亭港潮汐：高潮 1149/294 cm、低潮1825/014 cm。

1120， 引航員在五虎礁引航錨地登輪。開始起錨（有6節錨鏈入水）。3艘拖船到位，2艘助泊，1艘清場和警戒。

1150， 錨離底，動車航行，航向90°；船艏艉右舷帶拖船。

1220，船艏距離碼頭南端約120 m，余速2 kn，停車；拋下右錨2節入水，如位置1所示。見圖3。

1230， 船艏距碼頭約20 m，前進速度接近0 kn，艏倒纜上樁，如位置2所示。

1235， 開始用拖船協助向右旋回，如位置3所示。

1250， 完成旋回，船舶離碼頭1倍船寬，與碼頭平行。

1300， 貼上碼頭，倒航至斜坡道0.5 m處，用拖船頂住，開始系帶其他纜繩，如位置4所示。

4 注意事項

1）通常選擇漲末潮水靠泊。必須滿足風力等級≤5級風，流速≤1kn的氣象水文條件，采用“拖錨—旋回—倒航—靠泊”模式；大型甲板運輸船嚴禁夜間靠泊。

2）作業之前聯合多部門制定詳盡的靠離泊方案。引航員登輪后，與船長進行靠泊操縱的信息交流，聽取船長對靠泊方案的意見，獲得船長的配合和支持。嚴密監視實測風速，若實測和預報風力等級不一致，果斷調整靠泊計劃或改變靠泊時間。

3）和碼頭保持聯系，確保航道上和掉頭水域、港池內提早清場。靠泊作業期間，須有船只在附近擔任警戒，不允許有其他船舶進出港池。

5 結束語

大型甲板運輸船的艉靠泊模式不同于正常的靠泊模式。而魚山石化滾裝碼頭，因地理位置的特殊性，其“拖錨—旋回—倒航—靠泊”模式，又具有其獨特性。隨著寧波—舟山港魚山化工項目的即將投產，該碼頭的使用率將越來越頻繁，“拖錨—旋回——倒航—靠泊”模式將為靠泊安全帶來益處。我們在整個航行、靠泊過程中，膽大心細地操縱，才能確保引航安全。

參考文獻

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