超大型礦船在上海寶山北錨地拋錨方法淺析

文丙奎

摘 ?要：超大型礦船船舶尺寸大、吃水大、慣性大，受潮流等環境因素影響也大，加上上海港寶山北錨地水域狹窄，安全拋錨令人關注。在長期引航實踐的基礎上，結合分析Cape size級超大型礦船的操縱特性，討論如何保證其在寶山北錨地安全拋錨。

關鍵詞：超大型礦船;寶山北錨地;錨泊作業

0 引 言

上海港位于長江三角洲前沿，處于我國大陸海岸線之中部，位于長江東西與海上南北運輸大通道之交點，扼長江入海口，是我國沿海的主要樞紐港，是對外開放、參與國際經濟大循環的重要口岸，加上上海港為進出長江的必經之路，船舶流量巨大，隨著我國礦石煤炭等大宗散貨進口的激增，進靠上海和長江沿岸港口的超大型礦船也日益增多，超大型礦船進上海港主要是靠寶鋼主原料碼頭，航經上海港的超大型礦船大部分進出長江沿岸港口，因上海港錨地資源緊張，正常情況下超大型礦船都是進口時直靠碼頭或直接進長江，出口時直接出長江口，不會在上海港錨泊，但在能見度不良長江航道關閉或船舶故障需要修理等特殊情況時也需在上海港錨泊，上海港適合超大型礦船錨泊的錨地只有寶山北錨地，所以如何安全地操縱超大型礦船在寶山北錨地拋錨是一個值得探討的課題。

1 寶山北錨地概況及水文狀況

上海港寶山北錨地位于寶山北航道北側，供大型及超大型船舶待泊、候潮、防臺、補給、交接及應急等使用，VTS規定船舶在該錨地連續錨泊時間不得超過72 h，VTS頻道為CH73。錨地范圍大致由81號浮、85號浮、Q11浮、Q13浮所所圍成的長約3.5 n mile，寬約0.4～0.6 n mile狹長水域，分為寶山北錨地（應急專用）和寶山北錨地兩個區域，如圖1所示。海圖水深最大21 m，最小16 m，但水深常有變化，尤其是在夏季長江洪峰或夏秋季的天文大潮汛過后，水深更容易出現變化，這一點要引起我們的注意。為此，要經常注意查閱最新海圖資料及航行通告。底質為泥沙，錨抓力較好。夏季為東南季風，冬季為西北季風。屬于非正規半日潮，一天24 h中有2次高潮、兩次低潮，潮流為往復流，錨地里有2次漲流2次落流，漲流流向約為300°，落流流向約為120°，初漲大概為中浚高潮前1 h，初落大概為中浚高潮后4 h，漲落流時間大致為5 h和7 h，大潮訊時最大漲流流速2～3 kn，落流流速3～4 kn，潮高可參考石洞口潮位站。轉流時段錨泊船因錨爪翻動容易發生走錨。

2 超大型礦船操縱特點

通常把DWT 8萬 t以上、LOA 250 m以上的船舶稱為超大型船舶，超大型礦船是其中的一種，其主要特點是船型肥大，方形系數大，長寬比小和吃水大，超大型礦船與普通萬噸級船舶相比在操縱性能上有很大的不同。以Cape size級礦船“CHRISTINA J”為例介紹超大型礦船的操縱特點，該船總長292 m，型寬45 m，型深24.8 m，總噸91 373，凈噸58 745，夏季載重噸177 832 t，夏季吃水18.322 m，夏季滿載排水量202 712 t。

2.1 航向穩定性和應舵性差

航向穩定性、應舵性與旋回性具有相反的特性，通常旋回性好的船舶航向穩定性和應舵性差，超大型礦船就具有這種特點，航向穩定性差，對操舵的應舵性也差，從開始操舵到進入穩定旋回，要花很長時間。尤其在航行條件復雜的俠水道中航行或港內當停車時，其操縱更為困難。

2.2質量大，慣性大

超大型礦船排水量大，每單位排水量所分攤的主機功率遠比一般貨船低，慣性大，機動操縱非常呆笨，停船性能也很差，如：“CHRISTINA J”輪，夏季滿載排水量為202 712 t，主機功率僅為22 920 ps。該船滿載全速倒車沖程5426 m，耗時約15 min，停車沖程6680 m，耗時近25 min。壓載全速倒車沖程3 300 m，耗時約12 min，停車沖程4508 m，耗時約20 min。

2.3 水線上下面積大，受風流的影響大

超大型礦船船體龐大，在空載風大和滿載流急時要特別謹慎操縱，正確估算風流壓，留足余地，尤其在俠水道航行、靠離泊作業、狹窄擁擠水域錨泊作業時。

2.4 旋回性好，旋回中速度下降大但淺水效應明顯

超大型礦船船體肥大，與瘦長型的集裝箱船相比具有更好的旋回性能，其旋回直徑D和船長L的比值較小，也就是旋回性能較好，即K值較大。CHRISTINA J輪滿載全速旋回直徑為995 m，為3.4倍船長，壓載全速旋回直徑854 m，為2.9倍船長。旋回中速度下降大，旋回一周后速度約減少60%。但超大型礦船受淺水效應的影響非常明顯，當H/d=1.25時的旋回圈約比深水中增大70%，且旋回中的速降也會變小，除此之外，超大型礦船在淺水中的舵效也會變差，淌航中喪失舵效的時間也出現得更早。長江口深水航道維護水深為12.5 m，進口礦船都是乘潮進口，吃水一般控制在12 m左右，所以富裕水深非常有限，航行、靠泊、進錨地時尤其要注意淺水效應的影響。

3 拋錨前準備工作

超大型礦船具有載重量大、吃水大、尺度大、慣性大、船舶機動性差、低速時操縱困難等特點，其在錨泊作業中面臨更大的困難和風險。得到去寶山北錨地拋錨的指令后要提前向VTS申請錨位，通過詢問VTS，使用雷達、AIS、視覺瞭望等有效手段核實錨位是否清爽，與其他大型船舶間的距離不少于0.5 n mile，寶山北錨地面積狹小且錨位緊張，有時還有捕魚船在錨地作業，如遇錨位被占用時要及時聯系VTS尋求幫助。與之相鄰的寶山北航道狹窄且交通流密集，大小型船舶混跡其中且交通流方向復雜，要謹慎操作特別要關注進出錨地的船舶動態，提前聯系協調行動。

分析進入錨地時的風流情況，超大型重載大船應主要考慮流的影響，預估流向流速，為控速和如何駛向錨泊點做準備。

了解船舶的主機功率及倒車功率、錨的類型及錨鏈長度、錨機剎車性能、通訊及導航設備等，與船長確認上述相關設備是否處于良好狀態，督促船方提前檢查做好準備。寶山北錨地狹小且錨泊船密集，為確保安全，抵錨地前必須選擇合適時機進行倒車實驗，確認主機倒車正常后方可駛往錨地。

4 進入錨地的方式及速度的控制

一般采用頂流后退拋錨法，順流時拋錨需要調頭，因寶山北錨地及相鄰的航道狹窄加上交通流密集，所以頂流進錨地拋錨相對順流進錨地拋錨操作更簡單也更安全，如條件允許， 盡量選擇頂流進入錨地。超大型船舶停船性能較差、排水量大、慣性大，這就要求及早控制速度。頂流拋錨一般在距錨位4 n mile外就應慢車而且還應根據當時的流速情況靈活掌握，流速越緩越要及早慢車、停車，可參考下述經驗減速法，距錨位3 n mile時控制在 7～8 kn速度;距錨位 2 n mile時，控制在 5～6 kn速度;距錨位1 n mile時，控制在 3～4 kn速度，在倒車前的余速控制在 2 kn左右。根據經驗公式計算，速度約2 kn時，使用Full Astern，2～3 min可以將船停住，前沖約半個船長，這樣的速度控制可避免長時間的倒車導致船艏大幅度偏轉而破壞既定錨位。

拋錨時，船艏向控制的好壞直接影響到錨位的精度，理想的狀況是拋錨時的船艏向與流向一致，并使船舶的ROT為0，但在實際操作中想做到這一點是非常困難的，主要是由于超大型礦船在抵達錨位前需要一個長時間的停車淌航過程。在這個過程中由于受到風流的影響，會產生滿舵無法把定的情況，需要用車來克服，但用車太多又會使余速增加，為了克服這種矛盾，就要減少用車的次數，提前使船艏向保持在與流向一致的航向上航行。在拋錨前想做到船舶的ROT為0也是不容易的事，因為在拋錨前需要用倒車來剎減余速，而超大型礦船在倒車時由于受到深沉、伴流、排出流橫向力的影響，船艏向右偏轉非常明顯，倒車時間越長右轉趨勢越大。所以在實際操作中是在抵達錨位時盡量減小余速，在倒車之前操左滿舵使船舶產生一定的左轉趨勢，但要特別注意控制好左轉趨勢的大小，左轉趨勢太小不足以抑制倒車產生的右轉，太大了則會使倒車產生的橫向力不足以抵消左轉慣性而一直向左轉，這一點要根據當時的風、流、船的實際情況及經驗判斷。倒車出來后要立即加大倒車的功率，縮短倒車的時間。如果有拖船協助也可以將拖船放在右艏頂推來抑制這種偏轉。

順流進入寶山北錨地時如有條件可先掉好頭再駛入錨位，如條件不允許可采用拋錨掉頭法，由于航道及錨地寬度非常有限，再加上順流停車淌航時舵效較差，這就要求更要盡早控制速度，一般距錨位5～6 n mile時就應開始慢車，開始掉頭之前對水速度控制在3 kn以下，余速越低越有利于對船位的控制，速度的控制要綜合考慮錨位水域大小、流速、風向、風速、船舶密度等方面的因素。如：只有1艘拖船協助，應放在船艏頂推;如有2艘拖船協助，則一拖頂艏，另一拖頂艉，這樣可以將拖船的功率發揮到最大，還有就是有利于控制船位。接近錨位時應適當拉大橫距，當接近錨位約0.5 n mile時啟動倒車并使用拖船協助掉頭，根據船舶運動趨勢及速度衰減情況調整主機倒車功率及拖船頂推功率，使船艏抵達既定錨位時縱向分速度小于0.5kn，開始拋下迎流舷錨，先拋2節入水，剎住，不要多拋，以防拉斷錨鏈，此時如迎流角較大應加大船艏拖船頂推功率以緩解錨鏈受力，調整主機倒車功率，當船縱向速度接近零時停車，繼續指揮拖船將船調轉至頂流，當船舶頂流并錨鏈開始向前時再慢慢松鏈，一般拋7～8 kn錨鏈。拋錨過程中應用車控制后退速度，對地退速盡量控制在0.5 kn以內，最好在0.3 kn以下，錨鏈松至最后一節時如船的后退速度還比較快，可短暫進車抑制退速，以減緩錨鏈受力。如果掉頭后發現錨位不理想，可重新起錨，使用車舵及拖船將船調整到合適位置再拋錨。

另外，可以使用拖船吊尾協助減速，還有如發現沒有達到預期的減速目標，可以先使用倒車將速度剎減到既定的速度，再進車穩住航向。

5 落錨方式

超大型礦船由于其錨和錨鏈重量大、船艏干舷高、錨地水深較大，故在上海寶山北錨地拋錨時不宜采用普通拋錨法，否則容易導致出鏈速度太快，錨鏈剎不住而燒壞錨機剎車帶，導致丟錨、丟鏈或錨機受損，為防止錨設備受損，保證拋錨作業的安全，超大型礦船應采用深水拋錨法。具體操作步驟為：當船舶即將進入預定錨位前，將船速控制在2 kn以內，根據錨地水深、潮高、船艏干舷高度，利用錨機將錨松出至離底5～10 m處，抵達預定錨位時，倒車并稍有退速時，可用剎車按普通拋錨法拋出，也可用錨機將所需拋出的錨鏈全部松出，拋錨過程中船舶對地退速控制在0.5 kn以內，如果使用錨機松出所有錨鏈，對地后退速度要控制在 0.3 kn以下，因為錨機的松絞速度是9 m/min，相當于0.3 kn，但也不能把船完全停住，否則容易使錨鏈堆積。

6 結 語

上海寶山北錨地及相鄰的寶北航道通航環境復雜，航道及錨地狹窄，超大型礦船停船性能差、排水量大、慣性大，操縱此類船舶進入寶山北錨地拋錨時，要求引航員一定要充分熟悉了解航道及錨地的水文氣象及交通狀況，熟練掌握超大型礦船的操縱特點及拋錨方法，同時要保持良好的心態，不急不躁，操作上留有充分的余地，極其謹慎地操縱，保證安全。

參考文獻

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