王煒 郭顏斌 孫世虎



摘要:海輪“T”形靠泊是一項有難度的引航作業,尤其是在狹窄、受潮汐影響明顯的長江專用航道內。根據海輪“T”形靠泊經驗,結合水文氣象特點和通航環境等對“T”形靠泊進行可行性論證,包括確定操作方案,合理配置拖輪和選擇最佳的時機實施靠泊作業。最后總結并提出了操縱要領和注意事項,供駕引人員參考。
關鍵詞:“T”形靠泊;論證;實船操作
1“T”形靠泊概述
1.1“T”形靠泊的意義
某日,張家港引航站接到一項引航作業申請,將l艘船長140m的H輪“T”形靠泊于張家港大新專用航道內某碼頭。該輪所載大件設備為出口“一帶一路”國家的重要設備,具有重要的戰略意義。這次引航作業的完成對后續類似情形的靠泊有著重要的影響,140m的船舶尺度雖不大,但須在航寬僅200m、受潮汐影響明顯的專用航道內完成,具有一定的挑戰性。
1.2“T”形靠泊的類型
(1)不拋錨的“T”形靠泊,如圖1所示。該方法適用于小型船舶、水流平緩區域,操作簡單,但船艏不宜控制,靠泊過程需要拖船協助,靠妥后,艏艉需要帶好多根纜繩以保證安全。
(2)拋單錨的“T”形靠泊,如圖2所示。該方法適用于小型船舶、水流明顯的非感潮河段,該單錨有助于穩定船艏,分擔艏倒纜的張力,減小風、流等外界條件的影響。
(3)拋雙錨的“T”形靠泊,如圖3所示。該方法多適用于大型船舶、感潮河段,該方法操作復雜,船艏兩側均能分擔艏倒纜的張力,能夠很好地抵御風、流等外界條件的影響。
2H輪“T”形靠泊的相關論證
大新專用航道,寬度200m,水深9m(理論基準面),如圖4所示。該水道受不規則半日潮水影響明顯,5-10月份多為偏南風,其他月份盛行偏北風,因此,綜合分析H輪靠泊選擇拋雙錨的“T”形靠泊方式。
由于H輪所靠碼頭位于大新專用航道的最上端,過境船舶的興波對“T”形靠泊船舶幾乎沒有影響。因此這里的外力影響主要考慮風、水流、波浪、拖船帶來的影響。下面對船舶所受的風、水流等外部作用力進行計算分析,并結合拖船配備情況,對H輪“T”形靠泊的安全性進行論證。
2.1船舶基本數據
H輪的基本數據見表1。
2.3靠泊階段論證
船舶“T”形靠泊階段,主要受風、流等外部作用力,雖然靠泊窗口選擇在高平潮或微落或微漲時間段,但由于整個靠泊過程需要一定時間,且有可能持續時間較長,因此垂直于船體方向上的水流流速應考慮極限值。
水文條件的設定:風速8m/s(4級);垂直于船體方向上流速取1m/s(2kn);波長32m,波高0.5m。
(1)風作用力,見表6
(2)水流作用力,見表7
(3)波浪作用力,見表8
(4)外部總作用力,見表9
靠泊階段作用于船舶艏艉方向上(O°/180°)外力的最大值為11.39t,作用于水平方向上(90°/270°)的外力為43.19t。
(5)拖船作用力估算
根據每100hp全回轉拖船所提供的的拖力為1.5t,本次靠泊選用的2艘3000hp全回轉拖輪,則能提供的拖力為3000/100*1.5*2=90t。
通過計算可知:90t≥(11.39+43.19)t即F拖≥Fw+Fc+FD,靠泊期間配備2艘3000HP全回轉拖輪能夠保證H輪“T”形靠泊的安全。
2.4系纜階段論證
船舶完成“T”形靠泊后,主要受風、浪及水流等外部作用力,此階段應考慮外部環境條件的極限性,同時船舶受纜繩作用力及錨的系留力,作用力之間彼此達到平衡。
水文條件的設定:風速10.3m/s(5級);垂直于船體方向上流速1.5m/s(3kn);波長32m,波高0.5m。
(1)風作用力,見表10
(2)水流作用力,見表11
(3)波浪作用力,見表12
(4)外部總作用力,見表13
靠泊階段作用于艏艉方向上(0°/180°)外力的最大值為6.16t,作用于水平方向上(90°/270°)的外力為90.63t。
(5)錨的系留力,見表14,如圖5所示。
(6)纜繩作用力
船舶靠妥后,按照“前3后2”的數量帶好纜繩,纜繩作用力分析如圖6所示。
通過以上論證可見,內部作用力,即錨作用力與纜繩作用力的合力在水流方向上的分力大于風、浪、流等外部條件在水流方向上的分力之和,船舶在極限條件下能夠安全停泊。
3實船操作
3.1靠泊時機選擇
靠泊當天水文氣象情況:東北風2-3級,潮汐情況見表15.
鑒于該碼頭與天生港之間潮汐的關系,當天選擇白天天生港高平潮后半小時左右(即潮時15.00左右)靠泊。
3.2靠泊準備
在H輪抵達大新4-1#浮時,將2艘拖船分別帶在右舷船艏及船艉位置,確保H輪與前后輔助拖船建立有效溝通聯系,控制速度,同時備妥纜繩和雙錨,如圖7所示。
3.3確定左錨位置
控制H輪船速、船位,使海輪的艏艉線與碼頭的走向保持平行,海輪的艏艉線與碼頭的垂直距離保持在200m左右(約為1.5倍海輪長度),實際操縱中可利用雷達或者E-P10LT進行量取估算,船頭平泊位下緣,位1時船速應控制在2kn以下,當海輪的艉部平泊位上緣位2時,速度降為零,拋下左錨,這時可在拖船的協助下,海輪慢慢后退,船頭緩慢送出錨鏈,當錨鏈松至8kn左右時,剎住左錨,如圖8所示。
3.4確定右錨位置
在左錨送出的過程中,利用拖船的協助向右掉頭,當左錨送出8節時剎住,控制H輪的速度,船位在位3,此時拋下右錨,送出右錨的同時絞左錨,如果當時流壓導致絞錨困難,可以利用拖船予以協助,并利用倒車向泊位方向靠近,以調整船位,如圖9所示。
3.5擺好船位,帶纜繩
擺好船位,船艏送出2根倒纜并帶到碼頭,呈八字形帶到碼頭上下端,起到固定船位以及克服風、水流影響的作用,在拖船以及纜繩的作用下,海輪慢慢靠向泊位。當H輪距泊位5-10m時,穩住船速,剎住左、右錨,帶好前后纜繩緩慢絞緊。收纜時要與松錨鏈相互配合,確保平穩入泊,可以讓H輪船員提前在船尾備妥靠墊,以備應急之需。同時調整錨的鏈長、力度,最終左錨約5節,右錨約3-4節為宜,并與纜繩之間形成良好配合。如需調整海輪的位置,還可以通過收繳錨鏈和纜繩進行移動,直到所需位置,收緊所有纜繩,如圖10所示。
4操縱要領和注意事項
(1)靠泊時機的選擇。選擇風力在5級以下,水流在高平潮或者微落或微漲狀態的時機,選擇微漲狀態的時機靠泊時,靠泊方法與微落水狀態的方法一致,只需把拖船帶海輪上游一側,將海輪掉頭至碼頭下游—側,進行反向靠泊即可。
(2)落錨點的選擇。第一錨點的選擇是整個“T”形靠泊能否成功的關鍵所在,需提前結合航道寬度和水文條件,通過計算得出相關落錨位置和出鏈長度。
(3)拖船的使用。拖船的使用應突出一個“慢”字,用拖輪擺“T”形船位時,要盡量用“小車”,寧可多用幾次“小車”,也不可用一次“大車”。
(4)制定詳細的引航方案。引航員登輪后,應與船長進行信息交流,聽取船長對于靠泊的意見和建議。
(5)其他方面。在可能的前提下,增加前后纜繩數量,增加系泊力,有助于保證船舶的靠泊安全。同時,注意提前收聽天氣信息,盡可能縮短裝載時間,避免裝載期間受大風等惡劣天氣的影響,保障靠泊安全。
5結語
“T”形靠泊的模式不同于正常的靠泊模式,在狹窄、受潮汐影響明顯的長江專用航道內完成,更具有獨特性。隨著“一帶一路”倡議和長江經濟帶戰略的不斷推進,載運大型重件設備船舶出口越來越頻繁,該類船舶“T”形靠泊需求日益增多,此次可行性論證和成功實踐將為后續類似船舶“T”型靠泊積累一定經驗,但過境船舶對“T”形靠泊船舶的影響仍需進一步研究。