田瑞巍
(煙臺港引航站,山東 煙臺 264000)
本碼頭水域自然條件如下,泊位水深-27m,碼頭軸線方位047°~227°。碼頭的結構主要是墩式結構,泊位一個和靠船墩四個,以及六個系纜墩及人行橋。碼頭的泊位長度為446.75m,設計底高程-27.00m。船舶回旋水域在碼頭前沿,回旋的直徑850m,底高程-25m。航道底高程為-23.70m,總長1.62nm(3km),寬度900m,單向航道。如下圖1 所示:

圖1 碼頭現狀
本港為半日潮,漲潮多以西南方向,落潮東北方向,多年平均濕度67%,主流向和碼頭走向基本相同。平均海平面2.23m,平均漲潮歷時6h 10 min;平均落潮歷時為6 h10 min,并且漲潮的流速高于落潮。
理論情況下,在高潮之后的3h 開始轉向落潮的方向,高潮時為最高流速。低潮后的3h 則轉向漲潮的方向,低潮時流速最高。
實際作業中發現,實際流向和流速的變化和潮汛的大小、潮差的大小關系密切。天文大潮汛時和理論情況基本相同,小潮汛時出入較大。
依據引航作業的標準和相關的實際要求,對于VLCC 的引航作業需要風力小于等于7 級(15m/s),浪高小于等于1 m 且周期小于等于8s,平流或相對緩流時,頂流靠泊。由于進港后需要頂流進行靠泊,故引航員登輪時間在高潮前4--5 小時,根據船舶的航行與潮汐的實際現狀決定上航道時機。
碼頭前沿水深-27m,碼頭軸線方位047°~227°,靠泊的時機應當是潮水較緩的時候,船舶需要頂流更容易對船位進行有效的控制。依據潮流的相關資料表明在高潮前的2.5h--1h 進入航道,有利于船舶操縱及左舷靠泊。
碼頭前的掉頭區域回旋的直徑850m,底高程-25m,符合拖船的協助掉頭。船舶的慣性大,掉頭時的航速低,漂移大,所以需要合理地運用拖船。
從操縱的性能來講,VLCC 的質量非常大,并且單位排水量的主機功率和普通的船舶相比較低,而且其變速機動的操縱表現遲鈍,停船性能也比較低下;VLCC的船型大多屬于肥大短粗,方形系數大以及船寬和吃水比常規船舶要大,肥大短粗船型則決定船舶對操舵的追隨性十分低下。基本上VLCC 型船舶均對舵的追隨性較差,對船舶的航向不具備較高的穩定性,其能保持最低舵效的航速要比普通船舶要高。
船舶在接近泊位時,于航道內進行停車后的淌航大部分舵效較差,只能依靠主機進車進行不時的增加舵效,進而對航向進行有效的控制,確保VLCC 的船位,而由此則會導致船舶余速高,存在一定的安全風險。處于滿載狀態的VLCC,其操縱性指數難度較高,旋回的性能較差,由于追隨性低下而導致操舵后應舵較慢,從操舵至穩定旋回的時間過長,進行回轉時的初徑及橫距均過大,再者船體十分巨大,且港內水深有限,所以旋回圈在實際情況下更大。該船型在不同航速下船體下沉量如下表1 所示:

表1 不同航速下VLCC 船型下沉量
受落流因素產生的影響而導致船舶在航道外等候的最初的階段中,會遭遇較大的流壓;而伴隨高潮的逐步到來,在后階段的船舶所遭受的流壓則會逐步地慢慢變小。所以,一定要依據潮流變化對船舶的位置進行有效地控制,確保船位一直處于有利位置。實際對船舶操縱過程中,對船舶受風流的影響進行仔細地查看,并且在航道中對航向進行及時的調整,另外還需要充分地考慮船舶連續轉向而致使船位發生的實際變化,并預防船只被流水壓出航道。當行駛至最后的燈浮區域時,潮水的流速也有可能變化,船位及船首向的逐步調整,為進入碼頭回旋水域進行準備,但是應當密切觀察不要被潮水擠出航道;在必要時可以利用車配合拖船進行制動。倒車減速時應當密切觀察船首的偏轉情況。在船舶進行旋轉過程中盡量保持處在上風和上流的位置,并利用拖船有效地控制風流所產生的不利影響。在吹攏風疊加強潮流旋轉過程中,一定要注意對旋轉前初始船位的控制,和碼頭的距離必須保持足夠的安全橫距,否則在掉頭結束以后由于距碼頭較近,導致出現危險的態勢。
為確保VLCC 滿載船在潮流為落末流或者初漲潮流時進入航道,并且在漲潮流(sw 流)較緩時靠好泊位。對船只到達泊位和經過燈浮的時間及速度有效的控制至關重要。制定靠泊方案應當依據當天的實際情況,并控制船舶行駛至燈浮的時間,VLCC 進入航道,即正橫x2號燈浮將速度控制5knots 以內,然后開始逐步的降低速度,當經過x4 號燈浮后利用船尾的拖船進行拖曳來降低速度(見圖2),與此同時,主機應當停車或者以微速來保持舵效,當航向無法有效的把定時可運用拖船進行協助。當到達掉頭區后控制航速2knots 左右。

圖2 拖船協助船舶減速
由于船舶在靠泊時必須有效地克服風浪流的作用力,伴隨當前船舶不斷的大型化,因此利用傳統自力靠泊的方法已經無法完成工作,利用拖船進行協助已變成大型船舶進行靠離泊時的最終選擇。在船舶靠泊時進行協助的拖船,對其數量與功率的選擇應當由船舶的尺度和作業時的實際條件等相關的因素來決定。拖船所需的總拖力和總功率計算過程如下:
大型船舶的排水量巨大,基于排水量的估算計算方式為:
式中,A 為總拖力,P 為船舶排水量。
拖船的總功率的計算方式為:
式中,B 為拖船總功率,t 為大型船舶的載重噸,為系數,α 取值如下表2 所示:

表2 值與取值的關系
拖船除了可以靠離泊碼頭使用外,還能在大船掉頭和減速中發揮重要的作用。除了準備充分的拖船外,還應當科學地安排拖船工作的方式,以及存在的局限性,進而更加有利于實際的各種作業。
對于海上出現的各種突發事件做好充足的準備,例如能見度低下、拖船斷纜、舵機失控等,制定科學的應急計劃和應急預案,避免在出現緊急情況后無法及時采取應對措施。
某船舶,總長為322.28m,寬度為58.04m,160100 總噸,109604 凈噸,載重噸309288t,進港實載300000t,船首和船尾的吃水均為22.35m。
靠泊當天的氣象為:風力<6 級,浪高<1.0m,能見度>1n mile,低潮0451 時,059cm,高潮1119 時,367cm。
在07∶00 時,引航員錨地登輪,當引航員上船之后對船舶的基本情況進行了解,并與船長進行交流溝通,確定引航的方案后向VTS 申請起錨靠泊,得到VTS 同意后開始起錨,錨離底后令船舶逐步地加速前進。
08∶00 時船舶出錨地,此時的航速大約為5kn,然后逐步穩定地減速。
08∶30 時船舶在航道外1.5nm,此時的航速下降到3.4kn 并觀察流向和流速,并且拖船已全部到位,做好所有準備工作。此時實際觀測發現已轉流,可以進航道并進行靠泊作業,遂逐漸加車。
09∶00 時船舶平航道口速度4.5knots,并開始逐漸慢車。
09∶10 時船舶平x4,速度3.5knots。
09∶30 船舶進入掉頭區,速度2knots,并進抵泊位外擋,船位距離泊位230m 左右,并且船舶和碼頭的交角低于15°,縱向速度1knots 以內,可以控制船舶向碼頭進行靠攏的速度。
10∶30 時船舶平行靠攏碼頭。
12∶30 時解拖船并完成進港靠泊。
本次引航和原方案基本相同,但一些地方應當注意:
(1)從錨地出來的船速,應當結合換流時間和航道外等候的船位來看。如果時間較早,建議起錨后速度不宜加得太快,因為從錨地到航道距離較短,這種重載船慣性大,加速慢減速也慢,以免加速后減不下來造成尷尬的局面。
(2)大型的船舶慣性較大,因此對其運動的趨勢必須加以有效的及時抑制,在右轉頂流靠泊時對偏轉的慣性及時的抑制。碼頭走向是047,個人認為在調頭區船首向控制在035 以內,否則控制不好左舷受流后,很難靠泊。
(3)進入掉頭區前的速度應當控制好,不能太快,在旋回時可以短暫加車增加舵效,因此控制在調頭區的速度2knots 左右為宜。
(4)關于航道外等候船位的選擇,至少要在航道南端1nm 以南,如果對換流時間有把握,距離可以相對近點;沒有把握尤其小潮訊,換流時間不好掌握時要在航道南端2nm 以外等候。
通過以上的分析,并不斷地總結相關的引航經驗,進而提升引航的技術水平,在實際引航時還需要注意以下幾點:
(1)需要注意新港油輪三十萬碼頭受風浪的影響,并時刻關注海上風浪的實際情況,避免拖船受風浪的影響而無法開展作業;在涌浪較大,不確定拖輪是否可以正常作業時,一定要讓拖輪提前到碼頭邊嘗試一下是否可以正常作業。
(2)關注能見度的情況,在引航時需要加強與碼頭的密切聯系,并落實能見度的詳情,以此保障引航的安全操作;
(3)提高和VTS 的溝通,并加強瞭望,注意海面上的其它漁船和船舶,如發現有礙航行的船舶提前協調避讓,并安排充足的拖船護航;
(4)掉頭時密切注意船位受流水的影響,并合理的利用拖船與被引船車舵的配合,保障旋轉中的船位始終處于掌控之中,確保靠泊的安全性;
(5)充分運用船舶的雷達和GPS 系統;
(6)掌握船舶到達泊位和燈浮的時間及速度,依據實際的航行情況對引航方案進行調整,確保計劃能夠順利的進行。