梅雄
摘 要:“中旭1”輪于2010年6月16日沉沒(méi)于天津海區(qū),天津海事局組織專業(yè)船舶打撈公司歷時(shí)40余天圓滿完成整體打撈任務(wù)。文章通過(guò)對(duì)天津港區(qū)內(nèi)“中旭1”輪沉船打撈實(shí)施方案和施工技術(shù)的介紹,以期為后續(xù)類似船舶打撈提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:沉船打撈;“中旭1”輪;實(shí)施方案
中圖分類號(hào):THl37;U676.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2015)20-0156-02
1 沉船打撈的研究背景
隨著經(jīng)濟(jì)和航運(yùn)的快速發(fā)展,船舶大型化以及船載貨物的危險(xiǎn)程度的增大,船舶海難事故所造成的危害也逐步加大,尤其是沉船沉物對(duì)航運(yùn)安全和環(huán)境保護(hù)構(gòu)成的直接威肋。通航水域內(nèi)發(fā)生沉船事故,不僅會(huì)危及船舶自身的安全,而且也會(huì)影響其他船舶的安全航行。因此,及時(shí)有效地打撈沉船是保障航道安全和暢通的需要,是盡可能減少生命財(cái)產(chǎn)損失和社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失的要求。
2 “中旭1”輪沉船概況
2.1 沉船技術(shù)數(shù)據(jù)
據(jù)船舶檢驗(yàn)證書(shū)及相關(guān)技術(shù)資料,“中旭1”輪為自航鋼質(zhì)干貨船,沉船船長(zhǎng)68.80 m,寬12.30 m,型深4.80 m,總噸位1 230 m3,凈噸位688 m3,總載重2 090 t。
2.2 沉沒(méi)原因及相關(guān)情況
據(jù)海上交通事故調(diào)查資料,2010年6月16日,“中旭1”輪在天津臨港大沽沙航道北側(cè)航行時(shí),受風(fēng)浪影響,船舶操縱不當(dāng),導(dǎo)致船舶沉沒(méi)?!爸行?”沉沒(méi)時(shí)船上裝載黃沙。
2.3 位置及通航環(huán)境
“中旭1”輪于2010年6月16日沉沒(méi)于天津海區(qū),沉船位置(坐標(biāo)WGS-84):38 ?觷51'45.62"N,118 ?觷01'33.39"E,位于天津港大沽沙航道(217#綠?。〇|北向約2 400 m處。
海事主管部門已發(fā)布該沉船的有關(guān)航行警(通)告,該處已設(shè)有沉船燈浮。
2.4 探摸情況
2.4.1 探摸信息
對(duì)水下沉船進(jìn)行掃測(cè)探摸,沉船狀態(tài):船艏向270 ?觷左右;沉船左傾約10 ?觷左右;并長(zhǎng)滿海生物,外部覆蓋大量漁網(wǎng)。沉船淤埋情況:沉船左舷甲板高出海床1.0 m,右舷甲板高出海床1.3 m;沉船破損狀況:能探摸到部位未發(fā)現(xiàn)破損,其余淤泥深埋情況不詳。
2.4.2 氣象水文
現(xiàn)場(chǎng)水深:低平潮時(shí),該海域水深為13 m;水流情況:水流向東西方向,漲潮、退潮平均流速約為0.5節(jié)左右;海底地質(zhì):淤泥為主,軟地基河床;現(xiàn)場(chǎng)海域海況:該水域受東南風(fēng)、東北風(fēng)影響時(shí)涌浪偏大。
2.4.3 裝載情況
貨物情況:沉船船艙滿載黃沙,機(jī)艙,前艙無(wú)法進(jìn)入艙內(nèi)進(jìn)行探摸;油污情況:據(jù)船東反映,該輪在未沉前機(jī)艙內(nèi)存在1.5 t輕質(zhì)柴油;沉船現(xiàn)場(chǎng)在平潮時(shí)水面上未有油污從沉船中泄出。
3 “中旭1”打撈實(shí)施規(guī)模
打撈船長(zhǎng)68.80 m、寬12.30 m、型深4.80 m、總噸位1 230 m3,凈噸位688 m3、總載重為2 090 t的自航鋼質(zhì)干貨船一艘。
附帶工程量:船體甲板上淤泥基本清除、船艙內(nèi)淤泥大部分清除、船體兩側(cè)3 m寬度范圍內(nèi)淤泥挖除至船底、船底下開(kāi)挖2個(gè)3×3 m的泥洞供穿鋼絲繩;抽除船內(nèi)存油或油水混合物5 t(破拆打撈)。
“中旭1”沉船打撈重量計(jì)算:
沉船打撈重量主要指沉船脫離海底的起撈重量。
沉船打撈重量=沉船水中自身重量+船內(nèi)存有泥沙重量+起撈吸附重量
沉船自身的重量=船舶空載排水量,但船舶開(kāi)始營(yíng)運(yùn)后可能會(huì)加裝設(shè)備,多次涂刷油漆,貯存零部件及備件,相應(yīng)地會(huì)增加一部分重量,稱為船舶重量常數(shù),所以沉船的空船排水量要大于船舶出廠時(shí)的空船排水量(船舶證書(shū)上標(biāo)明的空載排水量)。
船內(nèi)存有泥沙重量可初步估計(jì)殘存泥沙方數(shù)、再換算成重量。
吸附力計(jì)算較為復(fù)雜,不同泥質(zhì)的吸附力有很大差異,甚至某些看似相同的泥質(zhì)吸附力也不盡相同,除向有關(guān)部門的專業(yè)人士和知情者調(diào)查了解外,挖取泥樣做吸附力模擬試驗(yàn)也是必不可少的工作。
根據(jù)沉船船舶檢驗(yàn)資料,該沉船船長(zhǎng)68.80 m,寬12.30 m,型深4.80 m,總噸位1 230 m3,凈噸位688 m3,總載重為2 090 t。
3.1 空船重量估算及水中重量計(jì)算
根據(jù)船舶檢驗(yàn)資料中空船排水量數(shù)據(jù),考慮航次儲(chǔ)備量及船舶常數(shù),沉船空船排水量暫估600 t。
沉船在水中的重量約為:
P1=600×(1-■)=521.2 t
3.2 沉船殘存泥沙重量估算
經(jīng)清淤清艙后,考慮到沉船貨艙、機(jī)艙及船艏空氣艙內(nèi)殘存部分泥沙,暫估400方。
船內(nèi)淤積泥砂水中重量為:
P2=400×(1.4-1.025)=150 t
3.3 吸附力估算
沉船與泥底之間吸附力的計(jì)算:
吸附力=吸附力系數(shù)×(沉船水中重量+余貨余泥水中重量)
各類泥質(zhì)的吸附力系數(shù)不同;當(dāng)沉船淤陷較深時(shí)吸附力會(huì)顯著增加,取系數(shù)時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大,陷泥超1 m時(shí)刻加大0.15左右,超過(guò)2 m時(shí)應(yīng)加大0.2以上;沉沒(méi)時(shí)間較長(zhǎng)的沉船吸附力也會(huì)相應(yīng)加大,兩側(cè)挖泥后吸附力系數(shù)取0.35。
吸附力P3=0.35×(521.2+150)=234.9 t
3.4 打撈重量估算
沉船在起吊離開(kāi)海底的最大打撈重量P:
P=P1+P2+P3=521.2+150+234.9=906.1 t
4 “中旭1”輪打撈方案及實(shí)施步驟
①對(duì)沉船掃測(cè)定位后,打撈施工船舶在沉船位置附近拋錨定位。
②潛水員下水對(duì)沉船狀態(tài)、破損情況、淤埋情況、船內(nèi)存油等情況進(jìn)行探摸。
③利用吸沙泵配合抓揚(yáng)式挖泥船清除沉船甲板上淤泥,再用吸沙泵對(duì)船艙內(nèi)淤泥進(jìn)行清除。
④利用抓揚(yáng)式挖泥船挖除船體兩側(cè)3 m左右寬度淤泥,使兩側(cè)船舷伸出泥面;再使用高壓水槍對(duì)船體兩側(cè)沖洗。
⑤利用高壓水槍配合吸沙泵在低于沉船船底2 m處沖吸兩個(gè)3×3 m的泥洞,利用千斤索攻擊器通過(guò)2個(gè)泥洞分別布設(shè)起吊鋼絲繩(Φ120 mm、長(zhǎng)度90 m,Φ90 mm、長(zhǎng)度90 m)。
⑥對(duì)可能造成油污的船舶管系進(jìn)行封堵,估算好沉船打撈重量見(jiàn)表1,合理分布抬浮力。
為了減少船體某一部位的彎矩,盡可能使抬浮力均勻分布;使用兩艘起重船,每艘起重船使用兩組起吊鋼絲,四個(gè)起吊點(diǎn)較均勻地沿船長(zhǎng)方向分布。采取適當(dāng)?shù)姆绞骄徛齽蛩倨鸶〕链?,起浮過(guò)程中注意控制起浮速度;發(fā)現(xiàn)起浮過(guò)程中沉船有船體斷裂跡象,立即停止起浮,如圖1所示。
⑦當(dāng)沉船貨艙艙口出水0.5 m時(shí)停止起吊,立即利用潛水泵對(duì)貨艙、機(jī)艙等處所進(jìn)行抽水。
⑧抽水完成后,讓沉船漂浮在水面,觀察檢查其浮性、結(jié)構(gòu)完整性及穩(wěn)性。如有滲露,可用起重船將滲露處吊離水面,進(jìn)行修補(bǔ),使沉船具有完整浮力。
⑨對(duì)沉船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行觀測(cè)檢查,沉船具備自浮能力和拖帶強(qiáng)度時(shí),利用拖輪拖帶沉船至港口處,由專業(yè)拆船單位進(jìn)行處理;拖帶過(guò)程中應(yīng)注意拖帶速度和沉船拖帶受力。拖帶過(guò)程中有侵水或船體斷裂跡象,立即停止拖帶,考慮采取駁運(yùn)方案,拖帶示意圖,如圖2所示。
5 結(jié) 語(yǔ)
“中旭1”輪沉船打撈整體打撈工作進(jìn)展順利,但給我們的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)也是很多的。從設(shè)備管理到打撈技術(shù),從項(xiàng)目管理到打撈施工,再到項(xiàng)目組織整體協(xié)調(diào),都需要我們認(rèn)真的分析總結(jié)。我們應(yīng)該加強(qiáng)沉船打撈應(yīng)急預(yù)案和組織實(shí)施演練,全面提高我國(guó)沉船的打撈水平。
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