工程船舶海上避臺措施分析

俞冬靈

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200120）

1 前言

隨著人們對環保要求的不斷提高，國家大力倡導綠色低碳的能源發展方式，能源結構逐步向低碳、綠色、清潔能源轉型。我國海上風能資源豐富,目前海上風電處于由起步到規模化開發的關鍵階段，為實現“碳達峰、碳中和”目標，國內很多企業如三峽集團、華能集團、中廣核集團、國家能源等大型企業持續發力開展海上風電業務。隨著大量的風場業務開工建設，海上風電的施工需要投入大量的工程船舶，在海上進行風電基礎樁、導管架、升壓站、風機等組件的安裝施工。海上環境復雜多變，時常遭受臺風等惡劣天氣的影響，由于這些工程船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等特點[1]，因此對工程船舶防臺是一大挑戰，因此，保證船舶在臺風等極端天氣下的安全是開展海上風電業務的前提條件。近期出現了多例工程船舶在臺風期間發生險情的事故，如陽江風電場某船避風過程中出現錨纜斷裂事故、如東風場某船拋錨避風期間出現走錨事故、特別是福景001 在陽江風電場避風期間出現錨纜斷裂、走錨后造成船舶沉沒、人員重大傷亡等重大事故，為海上施工船舶避臺工作敲響了警鐘。臺風天氣下，保護作業人員生命安全和設備安全刻不容緩，如何做好工程船舶在海上避臺是一個重要的課題。

2 臺風形成的原因

在夏季，因為太陽的直射區域由赤道向北移，致使南半球之東南信風越過赤道轉向呈西南季風侵入北半球，和原來北半球的東北信風相遇，被擠壓的空氣上升，增加對流作用，再因西南季風和東北信風方向不同，相遇時造成波動和旋渦。兩種風相遇造成的復合作用，和原來的對流作用連續不斷，使已形成的低壓旋渦繼續加強，導致四周的空氣加快向旋渦中心流入，流入越快時，風速就越大。當近地面最大風速達到或超過17.2 米/秒時，稱為熱帶風暴，達到32.7 米/秒時，稱之為臺風。

3 工程船舶防臺措施

我國海上施工項目眾多，特別目前大力發展海上風電，開發綠色能源情況下，海上有大量的工程船舶施工。每年5 月初至11 月底,是我國沿海的臺風高發期[2]。工程船舶的防臺工作的成敗，直接影響到工程施工和企業安全生產管理要求，關系到船舶、人民的生命財產安全。工程船舶的防臺可從以下幾個方面入手：

（1）增強管理人員和施工人員的安全作業思想意識，正確樹立“以防為主、防抗結合”的指導思想[2]，積極做好防臺思想動員，提供對臺風危害性的識別風險，“做到寧可防而不來，也不可不防”的防臺指導思想。

（2）合理選擇工程船舶避臺錨地：①選擇距施工現場比較近且呈環抱式的港灣錨地，或者雖不是環抱式港灣，但周圍有高山、島嶼或堤岸等能作為屏障的錨地；② 防臺錨地的水深除了應滿足船舶吃水的需要外，還應有足夠的富余水深，以防止船舶在大風浪中上下顛簸時出現“墩底”現象。海底地形以平坦或坡度不大為宜，否則易使錨向低洼處滑動而引起走錨現象。在一般情況下，所留的富余水深至少應為半個波高加1m 深度。為防止浪涌大影響錨的系留力，富余水深不宜過大。

（3）非自航工程船，安排應急輔助拖輪在附近值守，防止應急情況的發生。

（4）船長作為船舶安全第一責任人，防臺期間親自指揮，按照船舶防臺應急部署各船員的防臺值班。

（5）企業責任人和安全管理人員、海務管理等部門人員高度重視，根據防臺要求，各部門協調配合、協助現場做好防臺工作。

4 案例分析

4.1 臺風信息預報

2021 年9 月5 日-9 月10 日 工程船“新振浮7”輪在杭州灣水域奉賢升壓站施工過程期間，正逢在西太平洋生成第十號臺風“燦都”，2021 年9 月8 日5 時，臺風“燦都”加強為超強臺風，其中心位于中國臺灣省鵝鑾鼻東偏南方約1430 公里的洋面上，北緯16.1 度、東經133.0 度，中心最低氣壓為925 百帕，七級風圈半徑180-250 公里，十級風圈半徑110 公里，十二級風圈半徑60 公里。

圖1 臺風“燦都”路徑

4.2 防臺應急響應

根據臺風路徑判斷“燦都”風力加強，登陸我國東南沿海的可能性非常大。公司領導馬上成立防臺防汛應急管理小組。以“新振浮7”船組人員做班底，落實防臺的預案。根據判斷臺風的影響時間和較為合適的避風地點，防臺防汛應急小組確定了此次避風的地點為啟東、長江北支內，馬上落實拖航方案和相應的拖輪準備。

工程船舶撤離過程中需要配備足夠的船舶資源執行撤離任務。過程中需要考慮航行過程中的轉向、臺風未來影響的風、浪、流及出現斷纜應急事宜等影響，配備10000P 以上馬力主拖拖輪1 條、2 條4000P 馬力以上全回轉拖輪，拖帶的方案如圖2：

表1 工程船及相關船舶參數

圖2 “新振浮7”拖帶示意圖

避臺應急小組應急響應，安排主拖拖輪和輔助拖輪及時到位。拖航前，做好應急預案，開航前檢查，尾部留工作錨應急備用。拖航中，密切關注臺風動態，派出輔助拖輪進行護航，拖航避風過程中，由于受到臺風外圍的影響，風浪加大，出現一定程度的拖航偏蕩。在航行至啟東10 號浮附近時，拖航控制出現問題，左右偏蕩加劇，導致主拖的拖纜拉斷，由于風力已達到8 級，無法再進行接拖續航。經向公司防臺應急辦公室匯報后，根據風向和流向，在航道北側海纜與淺灘的中間位置拋錨。經分析，此處的航道走向正好剛剛過了拐點，由西北轉向西，而東、北、南都有淺灘能夠削弱浪的能量，水深不大，距離海纜和淺灘的距離都在500M 左右有錨泊回轉余地，滿足錨泊避臺的基本要求。

表2 “新振浮7”船舶固定工裝設備清單

4.3 防臺錨泊計算分析

根據現場情況，船長馬上和公司防臺應急小組報備，在技術部門的支持下，對浮吊現在拋錨避風的環境情況進行理論的錨泊計算。通過DNV SESAM marine軟件進行“新振浮7”在避風過程中的錨泊分析?！靶抡窀?”使用尾部工作錨，錨纜長度300 米左右，錨纜為Φ76mm 鋼絲繩，單位長度質量22kg/m，破斷載荷 3850kN，錨自重12噸。根據《DNV-OS-E301》ch.2 sec.2 B100 分析，鋼絲繩彈性模量為7.0e10N/m2。根據API RP 2SK 規定，短時期內錨泊計算，完整工況下，采用準靜態計算時，錨索安全系數為2，錨的安全系數為1.0。錨索的最大安全工作載荷為3850/2/9.81=196.231t；錨抓力系數取12，12t 錨的安全工作載荷為12x12/1=144t，根據分析計算在臺風正面來襲，風浪最大影響情況下錨的最大抓了為117 噸。因此，采用尾部4 個工作錨避風錨泊方案受力滿足安全作業要求。

鑒于以上情況，在船長的應急部署下，“新振浮7”采取了尾部拋4 個工作錨錨纜長度約300M-400M、1 個航行錨約5 節錨鏈的錨泊方案。隨著風向的轉變，隨時調整各錨的受力，使之均勻。安排拖輪在附近守護，以防突發情況發生應急處理。

4.4 防臺應急響應解除及總結

9 月16 日臺風警報解除，“新振浮7”在本次防臺過程中未發生安全隱患和事故，保證設備和人員的安全。本次防臺實踐案例，為同類工程船舶在海上施工過程中避臺、抗臺提供參考?？偠灾?，施工船舶防抗臺風工作是關系企業財產和人員生命安全的大事，此次“新振浮7”在惡劣的情況下，岸基、船員、海事等各方協同作戰，順利完成了避臺、抗臺任務。可以看出，確保船舶安全生產，就必須提高全體涉船人員防臺安全意識，提前做好各項防臺準備工作，認真落實到位各項防范及應急措施，保證船舶防臺工作順利完成。

5 結論

海上風電產業的發展過程中，投入大量的工程船舶施工，在面對臺風等災害性天氣情況下，應立即開展先期的準備工作，迅速采取果斷的措施，減少人員傷亡和財產的損失。通過“新振浮7”在“燦都”防臺過程中的采取的避臺方案和過程中合理的應急響應，要遵循“早防、早避”原則，將臺風的影響控制在最低的范圍，確保了生命財產的安全。

同時，為檢驗抗臺應急部署的有效性，在臺風季來臨前，船長要定期組織船員進行防臺應急演練，從演習中汲取經驗，發現問題及時整改。