曹桂榮
摘 要:本文通過對港作拖輪的特點分析,船舶所需拖輪數(shù)量、功率的計算,以及實際使用中的注意事項,以期有助于引航安全。
關(guān)鍵詞:港作拖輪 安全引航
隨著港口的發(fā)展,船舶的大型化,港作拖輪協(xié)助船舶進出港靠離碼頭是港口生產(chǎn)不可或缺的一部分。引航員在引領(lǐng)過程中,正確安全使用拖輪是安全引航的重要環(huán)節(jié)。
1.港作拖輪的特點
港作拖輪主要分為FPP拖輪、CPP拖輪、VSP拖輪以及Z型拖輪。其特點為:船長較小,一般在30米左右;B/L較大,一般為0.22-0.31;GM值較大,以抵抗拖纜作用產(chǎn)生的橫傾力矩;K值較大,對航向穩(wěn)定性要求較低,主要考慮旋回性以及良好的操縱性能。而Z型拖輪是最優(yōu)秀的,每100匹馬力發(fā)揮的推力最大(1.5×9.8KN的前進推力,后退推力是前進的90%),啟動停止性能優(yōu),可以橫移,幾乎可以原地旋回(1~1.5倍船長),良好的耐波性。因此Z型拖輪是全國各個港口的首選拖輪。
2.港內(nèi)操船所需拖輪功率和數(shù)量
從安全、經(jīng)濟和節(jié)能減排角度考慮,有必要對所需拖輪的功率和數(shù)量做出正確選擇。對于小型船舶,一般是根據(jù)引航員的經(jīng)驗和港口水域條件和自然條件進行選擇,一般1~2條即可滿足安全要求,且每條拖輪功率也不需要很大(正常氣象條件下,寧波港船長120米及以上至少安排兩條拖輪,90米及以上至少安排一條拖輪, 90米以下不安排拖輪特殊碼頭除外)。對于大型船舶,由于其慣性大,操縱中不易控制,如果對所需拖輪數(shù)量(總功率)估計不足,靠離泊的安全可能得不到保障,而拖輪總功率過大,又造成一定的浪費。大型箱子船大風(fēng)天剛開港離泊時,就存在拖輪排的不夠的問題,等大船試過拉不開后才加拖輪,安全隱患非常大。而大型油礦船,一般情況下卸空離港的比較多,如果靠離泊安排同樣的拖輪條數(shù),是否存在一定的浪費呢?
所需拖輪總功率的大小取決于港口條件、船舶條件和自然環(huán)境等因素。在確定總功率后,再根據(jù)港口拖輪資源等情況,決定所需拖輪數(shù)量。所需拖輪的數(shù)量一般取決于船長、排水量和船型等因素。
對于大型船舶所需總功率的簡單估算公式:
BHP=(排水量÷100000×60)+40(KW)
更為簡單的總功率估算方法:
BHP=K×Q(KW)
BHP-所需總功率 Q-進出港設(shè)計船型的載重噸
K值:DWT不大于2萬T時,取0.075
DWT大于2萬T不大于5萬T時,取0.060
DWT 大于5萬T時,取0.050
估算的條件:風(fēng)速小于15M/S流速小于0.5KN
3.拖輪的轉(zhuǎn)船效果
如圖1所示,船舶在拖輪作用下,運動方程如圖1。
A,被拖船的運動
從圖1第三個方程式可見,要想獲得較大的轉(zhuǎn)頭角速度,必須使θ角為90度(控制力方向)和Xa最大(遠離船舶中心,增大回轉(zhuǎn)力臂)。上圖中,這時,船舶轉(zhuǎn)心約距離船尾1/3船長處。
B,被拖船的平移運動
從圖1第一、二個方程可見,要想使船舶僅進行平移運動,而不發(fā)生轉(zhuǎn)動角速度,必須使合外力矩為0,即θ角為0度(控制力的方向)或Xa為0(在船舶中心,減小回轉(zhuǎn)力臂),達到這一目的有兩種方法:一種是使單拖輪作用點在G處,另種如圖2所示。
C,拖輪轉(zhuǎn)船效果簡圖如圖3。
(箭頭代表船舶運動方向,數(shù)字1代表效果最好)
隨著大船船速的提高,阻力也逐漸增大,拖輪推力及效率不斷下降,拖輪不起作用或起相反作用。
4.拖輪使用
引航和拖輪在實際工作中是一種指揮和被指揮的關(guān)系,但在平時的工作過程中一定要多換位思考,多體諒?fù)陷喌碾y處,合理、安全的使用。
A,引航員在靠離泊之前,聯(lián)系拖輪至少應(yīng)提前半小時,確認拖輪數(shù)量、總功率、目前的狀態(tài)以及能否準(zhǔn)時到位,做到心中有數(shù),一旦有疑慮應(yīng)及時的協(xié)調(diào)??侩x泊過程中偶爾會碰到拖輪高頻卡住的情況,尤其在自然條件不理想的情況下一定要提前約定一個備用頻道,拖輪也都配備了手機,也可以先撥一下號碼,有備無患。
B,引航員在拖輪系解纜前,應(yīng)先跟每條拖輪充分地勾通,做到知己知彼。系解纜時盡量將速度控制在6節(jié)以內(nèi),將航向保持穩(wěn)定,特別在大風(fēng)浪天氣作業(yè),留足時間給拖輪帶纜,讓大船提前準(zhǔn)備好更重的撇攬頭,防止風(fēng)大長時間撇不到拖輪上。需要的話,給拖輪做下風(fēng)帶纜。拖輪的干舷一般在4米左右,對于干舷2米左右的小型船舶,存在船上欄桿被毀的風(fēng)險,一定要交代拖輪盡可能平穩(wěn)地貼上來帶纜。拖輪的拖纜必須選擇質(zhì)量好、強度大的纜繩,出纜的長度應(yīng)足夠。拖纜系于纜樁上,應(yīng)采用倒8字形,且道數(shù)應(yīng)足夠,防止受力后滑出,一般不宜將琵琶頭直接套在纜樁上,以便及時解脫,拖纜的直徑一般為6CM以上,本身質(zhì)量較重,特別對于干舷高的船舶,如果邊上沒有絞纜車,解纜更困難。如大船條件允許,需停車、停側(cè)推,等拖輪報告拖纜清爽,方可動車或側(cè)推,以防拖纜被絞入螺旋槳。
C,在使用拖輪靠離泊過程中時,應(yīng)給拖輪一個提前量去準(zhǔn)備,特別是流水急的時候,拖輪位置難擺,更應(yīng)提前。拖輪的拖纜一般是化纖纜繩,但極易受到瞬時高強度張力影響而斷纜,因此,加減車時,一定要由小到大,由大到小,不可瞬時大車作業(yè),給拖纜一個緩沖的過程。在有拖輪協(xié)助操縱的情況下,本船的車舵應(yīng)是從屬的,應(yīng)嚴格控制用車,充分發(fā)揮拖輪的作用,減小因本船動車而出現(xiàn)過大的前沖后縮現(xiàn)象,防止拖輪在此過程中出現(xiàn)橫拖和倒拖,以防拖輪傾覆和碰撞,一旦發(fā)生,若不能緩減,應(yīng)立即解掉拖纜。
5.結(jié)束語
透徹了解拖輪的特性,合理、安全的使用拖輪,對引航安全尤為重要。
參考文獻:
[1]洪碧光,船舶操縱原理與技術(shù),2007-05,大連海事大學(xué)出版社.