無動力船舶碼頭系泊防臺措施

任新民，莊雪生

(友聯(lián)船廠(蛇口)有限公司，廣東 深圳 518054)

孖洲島友聯(lián)修船基地(以下簡稱友聯(lián)修船)位于珠江入海口，每年臺風(fēng)季節(jié)，基地會不同程度地受到臺風(fēng)影響，尤其是近些年的天氣異常變化，超強(qiáng)臺風(fēng)侵襲造成了特別重大的損失以及人員傷亡。

自2008年正式投產(chǎn)，友聯(lián)修船一直把防臺工作作為重點(diǎn)工作，按交通部港口船舶防臺指引，船舶須離港防臺，作為修船的舾裝碼頭參照執(zhí)行。對于年修理船舶約200艘的船廠來說，在船舶修理過程中會遇到各種不能預(yù)見的問題。為了能使企業(yè)在安全保障的基礎(chǔ)上得到更大的經(jīng)濟(jì)效益，友聯(lián)修船以敢于創(chuàng)新的精神，結(jié)合科學(xué)的理論基礎(chǔ)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過十幾年的探索，形成了一套科學(xué)有效、切實(shí)可行且具有自身特色的防臺體系。實(shí)現(xiàn)了“零損失、零傷亡”的防臺目標(biāo)，保證了臺風(fēng)季節(jié)船舶的安全防臺，減少了每次防臺船舶要去錨地或公海的頻率，減少了由于臺風(fēng)影響造成船舶進(jìn)、出移泊3～5天的修期損失、10萬元每艘的移泊成本和500萬元每天的單日工作制造成本，為企業(yè)獲得了極大的效益。友聯(lián)修船的防臺體系具有“三早、四化、五原則”的特點(diǎn)，其具體措施如下。

1 三早

1)早計劃。每年3月，根據(jù)工作需要調(diào)整防臺組織架構(gòu)和制定年度防臺預(yù)案，4月召開防臺部署會，明確要求。實(shí)際臺風(fēng)來臨前，根據(jù)在廠船舶修理實(shí)況，對各船舶防臺作出前期部署。

2)早準(zhǔn)備。根據(jù)形成臺風(fēng)的路徑、速度，對本區(qū)域可能造成影響的臺風(fēng)按來臨前120 h、72 h、6 h提前做好準(zhǔn)備工作，作出對應(yīng)的一、二、三級應(yīng)急響應(yīng)。

3)早落實(shí)。臺風(fēng)來臨前6 h內(nèi),實(shí)行二次現(xiàn)場早落實(shí)工作制，各部門先根據(jù)防臺各自的檢查表，完成現(xiàn)場具體工作，防臺應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組還將再次對全廠防臺措施逐一檢查落實(shí)，查漏補(bǔ)缺。

2 四化

1)科學(xué)化。科學(xué)化是防臺的基礎(chǔ)，通過以《孖洲島基地防臺應(yīng)急預(yù)案》《友聯(lián)船廠大型平臺及無動力船拖帶、防臺應(yīng)急方案通航安全評估及仿真模擬研究》、武漢理工大學(xué)關(guān)于《友聯(lián)船廠孖洲島基地?zé)o動力船碼頭系泊防臺數(shù)值計算研究》等為理論。充分利用如深圳氣象臺、香港天文臺、windy和海事微信平臺等公共信息資源，及時掌握臺風(fēng)路徑、風(fēng)力、風(fēng)圈半徑等參數(shù)，做到未雨綢繆。

2)程序化。程序化防臺是關(guān)鍵，必須對防臺工作形成程序化文件，明確責(zé)任單位職責(zé)，嚴(yán)格落實(shí)防臺前(會議)、防臺中(應(yīng)急)、防臺后(復(fù)工)工作。

3)數(shù)據(jù)化。數(shù)據(jù)化是對歷次防臺的結(jié)果分析和經(jīng)驗(yàn)積累，為獲取臺風(fēng)過境的實(shí)時數(shù)據(jù)，每次防臺期間，防臺領(lǐng)導(dǎo)小組根據(jù)泊位防臺船舶類型，設(shè)置多點(diǎn)風(fēng)力監(jiān)測點(diǎn)，同時記錄風(fēng)浪對船舶影響纜繩收放米數(shù)的數(shù)據(jù)，對臺風(fēng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，以便進(jìn)行臺風(fēng)過后的分析、總結(jié)，為以后船舶排泊提供理論依據(jù)。

4)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化是防臺的重點(diǎn)。經(jīng)過多年的防臺工作經(jīng)驗(yàn)積累，根據(jù)右旋臺風(fēng)、左旋臺風(fēng)和各碼頭區(qū)域的水流以及風(fēng)向，結(jié)合所修理、建造的主要船型，友聯(lián)修船形成了獨(dú)有的標(biāo)準(zhǔn)防臺方案。典型船舶的防臺方案介紹如下。

(1)典型船舶VLCC及VLOC碼頭防臺。VLCC碼頭防臺示意圖和VLOC碼頭防臺示意圖分別如圖1、圖2所示。

圖1 VLCC碼頭防臺示意圖

圖2 VLOC碼頭防臺示意圖

VLCC、VLOC是防臺過程中難度較大的船舶，主要原因是船舶尺度大，其船寬65 m,船長360 m以上、水上受風(fēng)高度30 m以上，因此船舶受風(fēng)面積大，系泊纜繩最短50 m、最長100 m，每條纜繩的受力不一樣，臺風(fēng)時不僅受風(fēng)的影響，還要考慮涌浪的疊加影響。經(jīng)過這些年的實(shí)際摸索和建模計算，最終確定了每一類型船舶的標(biāo)準(zhǔn)帶纜數(shù)量。VLCC碼頭帶纜：艏部含頭纜11條、導(dǎo)纜8條，舯部含橫纜6條，艉部含尾纜11條、導(dǎo)纜8條，總計纜繩44條、錨鏈2條。VLOC碼頭帶纜：艏部含頭纜13條、導(dǎo)纜10條，舯部含橫纜8條，艉部含尾纜13條、導(dǎo)纜10條，總計纜繩54條、錨鏈2條。遇到超強(qiáng)臺風(fēng)時，艏、艉還需錨鏈上岸進(jìn)行輔助；其它油船、集裝箱船、散貨船等也都有標(biāo)準(zhǔn)的帶纜模式。

(2)半潛式平臺防臺。基于“勘探四號”海上防臺的方案和采集的數(shù)據(jù)移植到碼頭或錨地，經(jīng)總結(jié)研討和科學(xué)計算分析，錨鏈系泊力3 000 kN 、纜繩系泊力2 700 kN時的平臺受力情況如表1所示，半潛式平臺防臺示意圖見圖3。其中，平臺總縱向受力和總橫向受力主要考慮分別來自縱、橫2個方向的4個力(F1、F2、F3、F4)和風(fēng)、浪、流3個方面的疊加力影響。

表1 錨鏈系泊力3 000 kN、纜繩系泊力2 700 kN 的分析

圖3 半潛式平臺防臺示意圖

由于半潛式平臺干舷橫向面積大且受橫風(fēng)影響大，其建造是在2個類似船舶的浮箱上豎起6根或8根立柱，呈長方形排列，通過桁架結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)支撐起平臺甲板，甲板上有上層建筑、各類機(jī)械艙室、壓載艙室和鉆井設(shè)備等。浮箱的干舷在海上作業(yè)時是負(fù)值，進(jìn)廠修理時干舷最大不超過0.5 m，浮箱上所有立柱、上層建筑等建筑物縱、橫2個方向受風(fēng)面積相對船舶橫截面小了很多，受風(fēng)力影響不大。但鉆井平臺浮箱大部分沉于水下，受涌浪影響很大，防臺時必須在4角安裝八字錨和部分纜繩，且必須保證每個錨所受的力為恒張力，確保平臺不發(fā)生漂移。

(3)自升式平臺插樁防臺。自升式平臺設(shè)計風(fēng)暴自存工況指平臺在海上作業(yè)時可能遇到的最惡劣或最危險的海況。分析平臺的樁腿、抗傾穩(wěn)性、壓載及樁靴抗滑移等的性能后，風(fēng)暴自存工況下，自升式平臺保證安全參數(shù)見表2，自升式平臺碼頭或錨地防臺時參數(shù)見表3。

表2 風(fēng)暴自存工況下，自升式平臺保證安全參數(shù)

表3 自升式平臺碼頭或錨地防臺時參數(shù)

由表2、表3可知，氣隙是指平臺船體與水面的距離，安全氣隙高度與最大浪高有關(guān)。自升式平臺設(shè)計風(fēng)暴自存工況時 ，未明確插樁的入泥深度，因其在敞開的作業(yè)區(qū)域插樁就可達(dá)到抗風(fēng)16級。但在船廠或錨地，由于有碼頭、吊機(jī)或附近其它船舶影響，就必須保證平臺不能有任何漂移。經(jīng)過實(shí)踐證明，只要通過壓載使樁靴入泥達(dá)到17 m以上，且平臺船體與海面有6 m的安全氣隙，就能滿足抗風(fēng)14級，對在碼頭系泊纜繩無特別要求。

3 五原則

防臺的最終目的是保護(hù)人民生命和國家財產(chǎn)不受損失，為此需遵循如下五個原則。

1)“以人為本、安全第一”原則。根據(jù)公司防臺布署，按防臺應(yīng)急預(yù)案的要求，除防臺必要的留守人員外，非防臺人員撤離至安全場所，未經(jīng)防臺總指揮允許，任何人不能進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域和可能造成人員傷害的場地。

2)“來者必防”原則。根據(jù)收集的臺風(fēng)信息，對未來可能受影響的臺風(fēng)，無論風(fēng)力大小和影響范圍，先以預(yù)案執(zhí)行，做到臨危不亂。

3)“月度例會”原則。臺風(fēng)季節(jié)期間，每月定期召開2次防臺例會，統(tǒng)一生產(chǎn)計劃的執(zhí)行和防臺要求的一致性。

4)“五機(jī)一爐”原則。船舶動力的恢復(fù)能更加有助于防臺計劃的有效實(shí)施，對涉及船舶動力的如：主機(jī)、副機(jī)、錨機(jī)、纜機(jī)、舵機(jī)、鍋爐的工程，5天一個節(jié)點(diǎn)實(shí)時檢查和對比工程進(jìn)展，為防臺預(yù)案實(shí)施提供保障。

5)“一對一”原則。重點(diǎn)船舶與拖輪“一對一”海上看守，單船/項目總管、經(jīng)營代表與船方“一對一”現(xiàn)場溝通，自有船舶、交通船與岸基人員“一對一”定點(diǎn)跟蹤。

4 結(jié)束語

友聯(lián)修船在十多年的防臺實(shí)際工作中，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案，有針對性地采取了一系列措施，成功抵御了臺風(fēng)的侵襲，實(shí)現(xiàn)了“零損失、零傷亡”的雙零目標(biāo)。通過對十多年來的防臺實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，友聯(lián)修船建立了一套無動力船舶碼頭系泊力計算組合優(yōu)化模型，獲得了采用風(fēng)暴樁、系泊纜繩、錨鏈、拖輪等設(shè)備設(shè)施組合優(yōu)化的防臺方案。目前這套防臺措施已廣泛應(yīng)用于同一集團(tuán)的東南、北部沿海各船舶修造基地，取得了很大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。