無動力船舶抗臺風能力校核及抗臺措施

摘 ?要：根據對廈門第二東通道施工工程水上作業中無動力船舶“一航津泰”輪的特點及在特定錨泊狀態下抗風能力計算，為無動力船舶制定防抗臺應急措施提供理論依據，對施工單位的安全作業有著積極意義。

關鍵詞：施工船;抗風;抗臺;錨地

0 引 言

廈門第二東通道工程是在建的廈門第二西通道工程的東延伸段，路線全長約12.371 km，是廈門市進出島交通網絡規劃中重要的跨海通道之一，其中A2和A3標段工程水上作業量大，投入使用的水上船只設備數量多[1]。施工船舶中，部分船機為大型無動力作業船舶，這些無動力船舶是施工作業的關鍵設備，單船價值高（其中“一航津泰”起重船價值高達人民幣4.5億元）。這些無動力船舶普遍具有船舶結構復雜，水上受風面積大，錨纜設備多且操作復雜的特點，導致這些無動力船舶在臺風季節中的防臺工作更為繁重。本文以“一航津泰”為研究對象，就無動力施工船抗臺風能力校核及抗臺措施做出闡述。

1 無動力船抗臺風能力校核

為科學研究無動力船防抗臺風時系泊能力，上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院開展了《廈門第二東通道工程無動力施工船系泊系統計算報告》編制的專題研究[2]。研究對工程船的系泊方案進行了理論計算，對系泊方案在預定的海洋環境條件下的載荷、系泊船體的漂移量以及在給定波浪中的動態漂移等給出了計算結果。系泊船體及系泊系統的載荷及運動，牽涉的因素較多，如風、浪、流等。特別是波浪引起的流體動力負荷的計算比較復雜。一般難以用簡單的經驗公式確定。需應用較嚴密的數值計算方法。本文研究計算使用了由上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院自主開發完成計算程序系統。

1.1 起重船系纜概況

“一航津泰”起重船相關信息與拋錨方式如表1所示。

1.2 臺風下防抗臺錨纜受力計算結果

臺風12級、13級、14級工況下該輪各纜索和錨的受力計算結果見表2、表3、表4。其中，風向與船艏艉線夾角45°;流向與船艏艉線夾角0°、流速1 m/s;有義波高1.85 ?m、波浪周期5.4 s。

1.3 施工船防抗臺能力分析

上海交通大學與上海船舶設計院的合作項目的經驗表明，無動力施工船舶在作業工可下系纜安全系數取2.5，在自存和避風工況，系纜安全系數取2.0。本次無動力施工船舶防抗臺風，僅研究其自存和避風工況，系纜安全系數取2.0。

“一航津泰”輪錨纜破斷拉力為1 960 kN，安全系數取2.0時，纜上許用力為980 kN;安全系數取1.8時，纜上許用力為1 089 kN。該起重船船錨為15 t的大抓力錨可承受210 t最大水平拉力（大抓力錨的抓重比為12-14），即2 060 kN最大水平力。對于14級臺風，起重船8條錨纜中7條均安全系數2.0的許用范圍內，其中1條實際受力超出了安全系數2.0的許用力范圍，該條纜繩上受力在1.8安全系數范圍內是安全。對于14級臺風，該起重船所有錨受力均在安全范圍內。

2 無動力船抗臺操作措施

廈門灣地處臺灣海峽中部西側，每年5-10月為臺風季節，尤其以7、8、9三個月為最多。臺風在登陸或影響過程中也將產生大浪和風暴潮。根據對2012年至2020年臺風資料統計，以廈門港為中心，半徑為300 km的范圍內受到臺風或者（熱帶風暴）影響共24次，給水上作業中的無動力船舶安全帶來極大的威脅。為此，無動力船舶應根據各自不同的特點，配備足夠的抗臺物資，保證防、抗臺工作的順利進行。

在臺風季節來臨前，應組織對船舶防臺、抗臺系泊設備、水密裝置、排水、通信、救生設備等進行檢查，發現的問題，應及時解決。當廈門氣象臺及有關部門發布IV級臺風消息時，無動力船舶的相關人員根據應急預案做好應急響應檢查，船長與廈門VTS聯系，確保為無動力船舶指定的抗臺錨地沒有被占用，其他避臺船舶與本船專用錨地保持安全距離[3]。

當氣象臺發布Ⅲ級以上臺風警報時，各人員按部署規定進入防抗臺工作，船舶應盡快完成船上設備的加固綁扎，并盡快安排拖輪按應急計劃中的順序協助本船撤離至避風錨地進行錨泊;錨泊完畢后，防抗臺拖輪、錨艇必須在現場值守，以便在緊急情況時能采取有效措施，保障船舶和人員的安全。

防抗臺期間，船舶之間應加強聯系，船長的手機必須保證24 h開機，船舶VHF高頻應在08/16頻道保持24 h值守，確保與應急領導小組聯系暢通、及時報送相關信息。所有船員應服從船長統一指揮，隨時檢查本船及周圍情況，若發生險情，應及時搶修和搶險，防止事故或損失擴大，同時向領導小組報告。臺風期間，船舶領導小組須與海事部門、防臺指揮部、氣象臺保持聯系，及時獲得最新信息和緊急情況時求得幫助。

當受到臺風襲擊時，船舶應加強值班，船長、輪機長親自指揮，同時要注意以下幾個方面的問題：

（1）應保障動力設備正常運行，必要時可派人看守錨鏈情況，隨時將錨鏈方向和受力情況用對講機或信號向駕駛室報告;

（2）錨泊中應經常利用各種方法校對錨位，對周圍錨泊船的動態要經常注意觀察，發現他船走錨時，立即與他船聯系，并果斷采取措施，避免碰撞;

（3）如本船在抗風中發生走錨或緊急情況時，應立即通知應急拖船趕赴現場，若當時情況許可，重新調整錨位。若當時情況受限，通知拖船動車頂風穩住船位，視情況重新選擇錨位再拋錨，并加強錨位的值班和觀察，直至錨位穩定。拖船應盡最大能力協助走錨船排除險情。走錨船同時發出航行警告，以引起附近船舶的注意，并報告調度中心。當有可能會影響其他船舶的安全時，全船應發出搶險警報，全體船員在船長的統一指揮下參與本船的排除險情的工作，當危險局面僅靠本船和主拖船不能解決時，立即報告應急領導小組，以便及時申請外界的救助，排除險情。事后將整個過程的情況記錄在航海日志上。

（4）當船舶遇到不可抗力的險情，應立即向各方發出求救信號，尋求第三方援助。一旦險情無法控制，船長宣布棄船命令后，全體船員按棄船應變部署表執行。

（5）各項目部現場應急救援指揮小組根據需要具體協調、調集相應的安全防護裝備。

（6）現場應急救援人員應根據需要攜帶相應的專業防護裝備，采取安全防護措施，應急救援人員進入和離開災害現場，應嚴格執行本單位的相關規定。

參考文獻

[1] 廈門市發展和改革委員會﹒廈門市發展改革委關于廈門第二東通道工程可行性研究報告的批復[Z]﹒2018，10.

[2] 上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院﹒廈門第二東通道工程無動力施工船系泊系統計算報告[R]﹒2020，05.

[3] 中交第一航務工程局﹒廈門第二東通道2020年防臺防汛專項應急預案[Z]﹒2020，03.

作者簡介：

溫清洪，高級船長，副教授，碩士，從事航海教育與研究，福建省高職院校航海技術專業學科帶頭人，（E-mail）wqh701111@163.com