文/ 煙臺港引航站 鞠由克

隨著航運經(jīng)濟的發(fā)展，大型和特殊船舶的操縱問題日益突出，尤其在港內(nèi)受限水域，由于可航水域的寬度和水深受限，低速船舶的操縱性較差，加上外界風(fēng)流干擾的影響，給船舶引航帶來了新的挑戰(zhàn)，需要船舶駕引人員不斷探索和總結(jié)經(jīng)驗。

“油服先鋒”（COSL PIONEER）為煙臺中集萊佛士海洋工程有限公司（CIMC RAFFLES）為中國海洋石油油服公司建造的世界上最先進的第六代海上半潛式鉆井平臺，建造完畢需出港試航，煙臺引航站承擔(dān)了這次艱巨的引航任務(wù)。筆者作為引航員全程參與了這次工作，并總結(jié)了一些操縱體會，與同行交流探討。

一、鉆井平臺參數(shù)及引航存在的難點

1. 鉆井平臺參數(shù)（以下簡稱“平臺”）

“油服先鋒”長為105 m，寬為73.1 m，水下浮體寬18.2×2=36.4 m，平臺底部前后共裝有6臺推進器（龍骨下4.5 m），首吃水9.0+4.5=13.5 m，尾吃水9.2+4.5=13.7 m，平臺水線上高度75 m。

2. 引航存在的難點

（1）出港航道狹窄，航道設(shè)計水深15 m，可使用寬度150 m，航道外水深不足11 m，兩側(cè)緊鄰養(yǎng)殖區(qū)，回旋余地小，增加了操控難度和風(fēng)險。

（3）出港時推進器未經(jīng)過試驗，引航員需憑借經(jīng)驗進行引領(lǐng)操縱和指揮港作拖船拖帶離港。

（4）平臺排水量、慣性、阻力、水上形體和水下浮體的體積都很大，受風(fēng)流影響嚴重，極易發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

3. 氣象水文條件

風(fēng)向：東南。風(fēng)力：3~4級。流向：西北。最大流速：0.8 kn。高潮時：10時57分。高潮高：277 cm。港口航道布置情況如圖1所示。

圖1 港口航道布置

二、引航安全保證與人員安排

1. 安全保證

根據(jù)煙臺港水域、航道、船廠泊位、回旋區(qū)大小、導(dǎo)航設(shè)施及當時的氣象潮汐條件，由6名高級引航員組成的評審組通過多次實地調(diào)查、風(fēng)流壓計算、拖力計算和安全評估后確定：

（1）天氣條件必須是海上視線不低于2 n mile，風(fēng)力不超過5級（9 m/s），流速不超過0.8 kn。

（2）為減少流壓，離泊出港時間選擇在高潮前1 h開始，此時間段流速很小，甚至無流，引航全過程時間控制在3 h內(nèi)，航道內(nèi)約1.5 h。

（3）根據(jù)理論計算和實際需要確定使用6條大功率全回轉(zhuǎn)式港作拖船協(xié)助。

在學(xué)生討論后適當補充淋巴細胞的起源、分化及分布等知識，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材35頁內(nèi)容進行歸納總結(jié)，有助于學(xué)生對免疫系統(tǒng)組成的認識。

2. 引航員組織

平臺的出港操縱是在引航員的指揮下完成的。由于平臺體積巨大，結(jié)構(gòu)特殊復(fù)雜，觀察盲區(qū)多，為便于清楚觀察，安排1名主領(lǐng)引航員擔(dān)任總指揮，位于平臺上層甲板中央位置。因其在觀察平臺偏轉(zhuǎn)和速度上有局限性，另安排4名副領(lǐng)引航員位于平臺4個樁腿附近，該處視野開闊，能清晰地觀察到平臺行進時局部的位置變化、與航道浮標距離和方位的變化、拖船位置的變化以及可能出現(xiàn)的意外，在發(fā)現(xiàn)問題和情況后可以及時向主領(lǐng)引航員報告。另有1名引航員在負責(zé)拖航的主拖拖船上協(xié)調(diào)觀察，隨時報告動態(tài)變化。

三、拖航阻力計算

經(jīng)計算得出，主拖拖船“煙港拖5”（以下簡稱“拖5”）能發(fā)揮出的理論拖力是60 t，實際有效拖力按90%計算，仍有54 t，而拖帶速度為3 kn時的拖航總拖力是15.5 t，所以，“拖5”能夠滿足總阻力要求，在無風(fēng)流影響的天氣條件下完全能夠拖動平臺航行。

四、風(fēng)壓力和流壓力計算

風(fēng)和流的客觀存在對拖帶平臺航行有很大的影響。在良好的氣象條件下，風(fēng)和流的方向一般不會發(fā)生突然改變，但拖航航向的幾次改變就可以使風(fēng)和流的相對方向（風(fēng)壓角和流壓角）發(fā)生變化，直接造成拖航阻力的增加。為保證有足夠的拖力，引航組決定安排功率最大的“拖5”作為主拖拖船，平臺兩側(cè)4個樁腿處各帶1個拖船，平臺尾部再帶1個拖船。

拖航加速是個很緩慢的過程，拖航速度穩(wěn)定后引航員應(yīng)密切注意速度的細小變化。拖航過程中拖速下降明顯極有可能是風(fēng)流變化造成拖航總阻力增加，或“拖5”拖力不足等原因造成的。此時，引航員應(yīng)立即命令平臺兩側(cè)的4個拖船調(diào)整位置，采取與“拖5”相同的拖帶方向，共同拖帶平臺行進，平臺尾部的拖船選擇合適的頂點向前頂推。這樣，其他5條拖船也可以為平臺的行進提供足夠的動力。

假設(shè)風(fēng)舷角為0°，即頂風(fēng)狀態(tài)，此時平臺在前進方向上所受的風(fēng)壓力最大，造成拖航的阻力大大增加。通過公式估算得出，風(fēng)力5級（9 m/s）時的風(fēng)壓力為171 t。

煙臺港的航道和潮汐特點決定了平臺出港時一般是側(cè)流或橫流，不會遇到頂流，而且高潮前后正處于倒流階段，流速平緩甚至無流，則流壓對拖航總阻力的影響忽略不計。

計算拖航總阻力Fa+R+Rt=171+15.5+3.7=190.2 t，其中Rt是另外5條拖船的摩擦阻力與剩余阻力之和，參照主拖拖船“拖5”的摩擦阻力與剩余阻力之和計算，Rt=5×（1.44 +5.88）=36.6 kN≈3.7 t。從各項數(shù)據(jù)對比中可以得出結(jié)論：6條拖船總有效拖力分別按75%～90%的總理論拖力計算，兩舷的4條拖船由于拖帶角度的原因，其實際拖力再按有效拖力的85%計算，總拖力可達230 t，仍大于拖航總阻力190.2 t。

由此可以得出結(jié)論：即便是在頂風(fēng)的極限天氣條件下，6條拖船的拖力也恰好可以滿足所有拖航總阻力要求。當然，這只是表明在外界因素都達到引航組制定的各種條件的上限時，6條拖船所提供的拖力仍能符合拖航要求的理論論證。同時也說明，為保證富余量和足夠的儲備拖力，使用6條拖船是這次引航操縱和海上拖帶的最低要求。實際上，由于拖航速度一直控制在不超過2.5 kn，所以拖航總阻力的實際值遠遠達不到理論計算的最大值，因此，6條拖船的總拖力是完全能夠滿足拖航總阻力要求的。

五、拖船配置

拖船資料如表1所示。拖船的配置如表2、圖2與圖3所示?！巴?”作為主拖拖船采用2根強度較大的尼龍纜，分別帶在平臺左右浮體基座的纜樁上，帶“八”字纜的目的是增加拖航的穩(wěn)定性和保證拖纜的強度，避免拖航過程中出現(xiàn)斷纜現(xiàn)象而被動。拖纜長度保持150 m，2根拖纜必須是相同的品質(zhì)和強度。兩舷的4個拖船都是只帶1根拖纜吊拖，這不僅僅是因為平臺的特殊結(jié)構(gòu)不適合拖船綁拖，更多考慮的是港作拖船在輔助拖帶、協(xié)助轉(zhuǎn)向、抑制橫移的過程中，吊拖更能發(fā)揮出最大的頂和拖的能力而且能機動靈活、行動迅速地按照引航員的指令隨時在合適的位置上采用頂或拖的方式來協(xié)助引航員操縱。

表1 拖船資料

表2 拖船位置與作用

圖2 拖船配置示意圖

圖3 拖船配置實景圖

六、準備工作

引航員登上平臺后，需做如下工作：

（1）對船廠在平臺上的各種礙航設(shè)施進行清理，泊位前后要清爽。

（2）對協(xié)助帶纜人員進行合理分配，保證作業(yè)過程中的各種帶纜口令能得到準確理解和執(zhí)行。

（3）協(xié)調(diào)好平臺上各部門、拖船、碼頭人員的通信聯(lián)系，設(shè)定本航次引航專用頻道。

（4）與VTS取得聯(lián)系，要求實行交通管制。

（5）檢查拖纜，準備護纜設(shè)備，避免因磨損而產(chǎn)生的斷纜現(xiàn)象。

七、應(yīng)急措施

為確保引航員操縱平臺安全出港，做到萬無一失，各部門按如下部署：

（1）安排2艘9000 kW專業(yè)救助船待命，1艘在港內(nèi)錨地按照應(yīng)急預(yù)案提前做好準備工作，另1艘隨平臺同時出港，守聽引航專用頻道，處于隨時可以施救狀態(tài)。一旦出現(xiàn)擱淺或者由于天氣突變造成引航員無法指揮港作拖船有效控制平臺的情況，專業(yè)救助船能夠在最短的時間內(nèi)進行援助。

（2）船廠安排2只帶纜艇，隨艇準備備用拖纜和后備帶纜人員，一旦發(fā)生斷纜現(xiàn)象，可以在最短的時間內(nèi)將備用纜繩和人員送到位。

（3）港作拖船在拖航前要對機艙設(shè)備和甲板設(shè)備進行仔細檢查，確保無虞。拖航過程中安排專人對各種設(shè)備進行維護，尤其要有專人負責(zé)檢查拖纜，發(fā)現(xiàn)有磨損要及時報告，根據(jù)需要隨時準備更換備用拖纜。

（4）應(yīng)按照應(yīng)急預(yù)案做好各項準備工作，引航員在各自的位置上待命。要對整個引航過程和引航區(qū)域內(nèi)的其他航行船舶情況進行時刻監(jiān)控，并及時向平臺上的引航員通報。

八、引航操縱要領(lǐng)

1. 調(diào)整風(fēng)流壓差

風(fēng)壓和流壓是引航過程中時刻要注意的因素。風(fēng)流壓對平臺的影響較大，會造成平臺產(chǎn)生較大的漂移和偏轉(zhuǎn)，其后果就是平臺偏離航線直至擱淺。為減少風(fēng)流壓對平臺航向穩(wěn)定性的影響，引航員對當時的潮汐變化要相當熟悉，根據(jù)流向的變化及時對航向作出相應(yīng)的改變來抵消流壓的影響。潮汐和水流的變化是有一定規(guī)律的，而風(fēng)的大小和方向變化往往是不可預(yù)測的，在克服風(fēng)壓影響上，引航員要憑借敏銳的觀察力、果斷的判斷力、準確的操縱措施指揮拖船合理改變航向以抵消風(fēng)的影響。一般來講，為抵消風(fēng)流壓的影響而作出的航向改變，其角度都是很小的，基本通過主拖拖船“拖5”調(diào)整拖航航向來完成，如果效果不明顯，還可以指揮另外幾條拖船共同協(xié)助。從實際效果上看，拖船在低速狀態(tài)下能夠充分發(fā)揮作用克服風(fēng)壓和流壓對操縱的影響。

2. 合理配置拖船

拖船的安排和使用要科學(xué)合理。安排哪條拖船在什么位置，起到什么作用，都是根據(jù)其特點、功率大小甚至當班駕駛員的技術(shù)水平和能力等諸多因素考慮的。大功率拖船在拖航、制動減速、協(xié)助轉(zhuǎn)向上能起到非常明顯的作用，因此關(guān)鍵位置上要安排性能可靠的拖船和經(jīng)驗豐富的拖船駕駛員。平臺的特殊結(jié)構(gòu)造成拖船在頂和拖時有很大的局限性，再加上浪涌的影響更增加了拖船頂拖的難度。航前引航員要將引航方案和工作意圖告知拖船，以便拖船駕駛員在拖航過程中能了解引航員的階段意圖并積極主動配合，減少失誤。引航員與拖船駕駛員的溝通是引航安全順利的保證。

3. 保持通信暢通

保證通信工具的暢通完好。為避免引航工作頻道出現(xiàn)干擾較多的情況，要設(shè)定專用頻道。

4. 正確觀察判斷

平臺的質(zhì)量巨大，其慣性也是相當大的，在狹窄的航道上一旦出現(xiàn)偏移失位，利用拖船進行控制糾正相當困難。要避免這種被動情況出現(xiàn)，引航員必須集中精力，仔細觀察，做好預(yù)判，尤其是對平臺橫移、偏轉(zhuǎn)趨勢的判斷要準確及時，防患于未然。

5. 合理控制速度

出港過程中速度的控制相當關(guān)鍵，航行過程中的速度不能超過3 kn。速度過快，拖船在協(xié)助轉(zhuǎn)向時所能發(fā)揮出的作用會大大減弱，也不能很穩(wěn)定地保持位置。拖纜使用很忌諱受頓力，操縱過程中也不可太心急，加速和減速過程要平緩，不要因為短時間內(nèi)得不到效果而馬上給出新的口令來加大拖船力量，避免過頭而增加拖纜的受力。

6. 逐步完成轉(zhuǎn)向

平臺拖航中轉(zhuǎn)向的控制也是關(guān)鍵步驟。航道全長約3n mile，平臺有5次大的轉(zhuǎn)向和數(shù)次小角度的調(diào)整。航向調(diào)整要分幾次完成，每一次轉(zhuǎn)向切不可大角度，應(yīng)以2~3°為限。轉(zhuǎn)向大了會給下一步的把定帶來困難，其巨大的慣性可能使平臺偏離航道。 “拖5”在拖航中轉(zhuǎn)向舵角也不能過大，應(yīng)始終保持2根拖纜同時受力，否則會出現(xiàn)不均衡情況，即1根受力猛然加大，另1根處于不受力狀態(tài)，這樣就可能斷纜。其他幾條協(xié)助轉(zhuǎn)向的拖船用車時只要用慢車或拖纜帶力就可以了。每一次轉(zhuǎn)向，引航員都要提前通知拖船做好準備。

九、結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，國際影響力的提升，海洋船舶制造業(yè)極力擴張產(chǎn)能，更多價值巨大、設(shè)備先進復(fù)雜、具有核心技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù)的海上專用或多用途大型海洋工程船舶會由船廠建造和港內(nèi)操縱，這對船舶引航工作來講是一個非常有挑戰(zhàn)力的課題。本文通過大型海上平臺的成功引航經(jīng)歷，總結(jié)引航操縱經(jīng)驗，為以后煙臺港引航站在特殊條件下的安全引航和特色引航進行有益的探索和創(chuàng)新，更為藍色海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展作出自己的貢獻。

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