拖輪配備尼龍緩沖纜的技術分析

閆建國

摘 要：拖帶救助是海上救助的常見方式，拖纜斷裂則是其中的主要危險，通過案例分析總結出事故發生的原因及相應對策，建議增配強度大、彈性好的尼龍短纜作為拖帶作業的過橋纜，以緩和拖纜上的張力，保護拖纜，達到拖帶安全的目的。

關鍵詞：拖帶；主拖纜 斷纜；破斷強度；彈性

前言：拖輪在海上執行的任務千變萬化，拖帶救助是以拖輪拖帶遇險船舶脫離危險，通過保全遇險船舶來保證船上人員的救助方式。海上拖帶是海上救助及大件運輸的常見方式，而拖帶往往面臨著海況惡劣、接脫困難、作業時間緊迫等問題。因此，拖船船長及作業人員須充分了解風浪等作用對兩船的影響，靈活熟練運用適合當時環境和條件的方法，才能防止斷纜，保證拖帶成功。拖帶一般分為接拖、起拖、拖帶航行和解拖等若干重要階段，環環相扣。

2016年10月14日1230時，我局值班室接到求救信息：采礦船“泰鑫1”輪（99.4x25米）在海南萬寧大洲島附近水域作業時舵漿故障，因受21號臺風“莎莉嘉”影響，請求拖帶至湛江港錨地防臺。接通知后派“南海救115”輪前往拖救。115輪抵達后成功接拖并拖至湛江港時 “南海救115”輪主拖纜在上滾筒往外90米處斷裂。斷纜后115輪又緊鑼密鼓的進行重新接拖準備并又一次成功接拖，而次日上午又發生主拖纜斷裂，連續兩次主拖纜發生斷裂導致115輪已無法繼續進行拖救。

此案例就是一起拖帶救助，拖帶救助是以救助船舶拖帶遇險船舶脫離危險，通過保全遇險船舶來保證船上人員安全的救助方式，其在海上救助占有較大比例。然而施救往往是發生在惡劣海況，事故險情復雜多變，作業時間緊迫。因此，拖船船長及作業人員須充分了解風浪等作用對兩船的影響，靈活熟練運用適合當時環境和條件的方法，才能防止斷纜，保證拖救成功。拖帶救助一般分為接拖、起拖、拖帶航行和解脫等若干重要階段，環環相扣，保證完成。

斷纜是拖帶過程中常見事故之一，一般發生在惡劣海況中，一旦發生不僅影響救助效果，而且危及遇險船人員安全，二次接拖不僅因拖具損壞使之困難之極還危險重重。為防止拖救過程中發生斷纜，一代一代的救助人通過其所干、所看、所聞、所想，分析和總結出拖救斷纜的主要原因以及預防對策。

一、斷纜原因分析

（一）拖力過大。

拖力過大是導致斷纜的主要原因多數發生在兩個時間點。首先是起拖時，加車過大使拖纜瞬間受力劇增導致斷纜；其次是拖帶中遭遇大風浪，最危險的受力峰值往往發生在大風浪拖帶被拖船沖上波峰同時拖輪沖入波谷的受力瞬間，拖纜所受張力劇增導致斷纜。

影響拖力大小的因數主要有：被拖船大小、被拖船受風面積、當時海況、拖船功率等。

（二）拖帶屬具選用不當。

拖帶前往往不能科學合理的結合被拖船尺寸參數、受風流影響等因素估算出所需拖力的大小，從而選擇了相對拖力較小的額定負荷、破斷強度的拖帶屬具，或者是所選拖帶屬具間參數不匹配，導致在拖帶過程中發生斷纜。

（三）操作不當。

拖帶過程包括接拖、放纜、起拖、加速、減速和轉向，海上拖帶會因拖輪設備及操縱性能、拖具、被拖船、海況、環境、操作者等因素的不同而產生多樣化的操作方法。在操作過程中因考慮不周，控制不利，環境惡劣等，以及被拖船偏蕩、配合不默契等因數都可能造成斷纜。

1.起拖時，如用車過大，使拖纜瞬間超負荷達到破斷強度致使斷纜或被拖船纜樁斷裂的情況發生。

2.在拖帶航行過程中，遭遇惡劣海況，導致搖擺加劇，被拖船偏蕩厲害，主機超負荷等情況下，未及時采取相應措施，極易斷纜。

3.拖航中，未能定時檢查拖纜磨損情況及對易磨損位置未加以保護。

4.在拖速較快或大型船舶拖帶時，如拖輪采用一次大角度轉向，遇險船舶在慣性作用下保持原航向前行，遇險船不僅沖到拖輪前面，且拖纜受力瞬間增大，發生倒拖現象甚至拖纜崩斷。

5.拖帶大型遇險船，遇險船往往不能直線前行，而是周期性地偏蕩前行，它是由于拖力、風流阻力對遇險船舶重心產生的偏轉力矩不平衡而造成。偏蕩不僅使拖帶速度大幅度降低，被拖船蕩至左右極限時拖纜負荷瞬間劇增，拖纜在拖輪滾筒加劇摩擦，極易發生主拖纜斷裂事故。

6.出纜長度不合適也是操作不當的一種體現。海上拖帶，主拖纜的出纜長度主要根據海況、拖纜下垂重量的要求、拖輪拖力大小來確定。如出纜長度過短，惡劣海況中，拖纜周期性地瞬間受到沖擊負荷增大，彈性由于長度局限而減小無法泄力而斷纜；出纜長度過長，雖彈性隨之增加有助泄力，但拖纜下垂量太大，造成拖纜拖底，過度磨損或掛底而導致斷纜。

二、防止斷纜的辦法分析

（一）選擇合適方案，巧妙運用過橋纜。

制訂合適有效的拖帶方案：選擇合適的拖帶屬具是拖帶順利完成的基本條件，拖帶屬具的選擇主要考慮：拖船與被拖船的功率、排水量、航區、氣象等客觀因數，從而制訂相應的拖具布置方案，方案應充分考慮拖具的額定負荷、破斷強度等參數，切實達到所使用的拖具相互間匹配的目的。

拖帶方案的制訂會涉及到過橋纜的運用：

過橋纜是連接拖輪主拖纜與被拖船的橋梁與紐帶，連接方式是：主拖纜+卸扣+尼龍過橋纜+卸扣（三角板）+鏈條（防磨）+被拖船。

過橋纜的作用：

1.方便接解拖，保持拖輪與被拖船的合適間距，減少拖輪控制船位的困難；

2.在突然發大力時，負荷偏小的過橋纜斷裂以達到保護主拖纜及其他拖具的目的。

（二）控制拖力。

拖帶過程中，拖力的控制尤為重要，過小無法起拖，過大則會使主拖纜及拖帶屬具所受張力瞬間增大發生斷纜危險，所以在拖帶過程中拖力控制要使拖力逐漸加大，謹慎操作，確保安全。

（三）減緩張力。

1.以彈性延緩張力作用時間，即有效緩沖張力，使拖纜張力控制在適當范圍內，可有效保護拖纜；

2.使用鏈條作為過橋纜，或利用拖纜本身的重量產生下沉量，形成弧形拖纜，在受大力拉直時需要一定的作用時間。

3.其他緩沖拖纜所受張力的主要手段

在拖帶作業過程中除了可以使用尼龍纜緩沖拖纜張力外，還可以使用鏈條、高分子纜繩、放長主拖纜使其產生下沉量等手段來緩沖拖纜所受張力。雖說以上手段可以達到緩沖拖纜張力的目的，但是由于鏈條、高分子纜、拖纜的彈性相對較差導致緩沖結果較差，尤其拖纜產生下沉量的同時還可能發生掛底現象損傷拖纜，導致嚴重后果。

根據斷纜原因分析可知，預防斷纜行之有效的對策可在拖輪上配備尼龍纜作為過橋纜。

三、高彈性尼龍過橋纜的作用分析

（一）緩沖原理

利用其良好的彈性緩解主拖纜在拖帶中由于外界原因瞬間劇增的張力，延長張力作用時間，使拖纜始終保持均勻的受力，以達到緩沖的作用效果。

（二）使用優點

1.彈性好，可以起到延緩張力及作用時間；

2.重量輕，方便操作，便于存放；

（三）使用技巧

配備高彈性尼龍纜用于過橋纜主要考慮三個方面的技術要求即強度、長度、結構。首先是強度，其強度應與主拖纜相當，可以略小于主拖纜強度以達到在拖帶過程中瞬間張力劇增時“丟車保帥”（保護主拖纜，防止斷裂）的目的；其次是長度，其長度要根據拖輪的拖纜機到鯊魚鉗的距離而定，且不大于這個距離；最后是結構，所謂結構就是所配備的尼龍纜應在其兩端配有加大環，方便接解拖。

尼龍過橋纜是連接拖輪主拖纜與被拖船的橋梁與紐帶，連接方式是：主拖纜+卸扣+尼龍過橋纜+卸扣（三角板）+鏈條（防磨）+被拖船。

四、結論

綜上所述尼龍纜作為拖帶作業中的過橋纜可以達到事半功倍的效果。增配尼龍纜作為過橋纜，主拖纜的出纜長度可以減短，不需要過大的下沉量，也可以保證拖帶安全。主拖纜出纜長度減小，在進出港及復雜水域也就使拖帶船組操縱更靈活、更安全。

總之，要克服海上拖航中的拖纜斷裂事故，主觀上要操作者自身提高技能、積累經驗，在思想上知己知彼、操作上膽大心細、保養上精益求精外，更需從客觀上為其配備先進的拖帶屬具、機械設備，即為拖輪配備幾條數十米彈性好、強度大的尼龍纜作為過橋纜，緩沖主拖纜所受張力，以提高拖帶效率、保證拖航成功率。

參考文獻：

[1]李俊.長江下游全回轉拖輪應用探索[J].中國港口，2019（06）：60-62.

[2]羅天一，舒開連.船舶進港回旋和靠泊所需拖輪總拖力計算方法研究[J].中國水運（下半月），2019，19（06）：13-15.