劉風(fēng)文
摘 要:在船舶靠泊操作過程中,自然因素起著決定性作用,而自然因素并不是一成不變,航海者也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況做出相應(yīng)的改變,流水的變化對于特定的碼頭和船舶影響巨大,由于流水因素的情況變化,操縱過程中應(yīng)該引起格外重視。本文通過對東營港口環(huán)境以及船舶操縱特性進行分析,總結(jié)了在流水改變的情況下船舶靠泊東營港萬通17#泊位的操作注意事項,為東營港區(qū)的船舶駕駛員與引航員提供理論參考。
關(guān)鍵詞:港口環(huán)境;拖輪配置;靠泊操縱
中圖分類號:U675.9 ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ?文章編號:1006—7973(2020)08-0095-03
隨著東營港的快速發(fā)展,港口建設(shè)發(fā)展也進入了的快車道。2019年10萬噸航道的開工建設(shè),標(biāo)志著東營港進入了大船時代。航道的開挖、碼頭的建設(shè),港口建設(shè)日新月異,給港口周圍的地形和水文帶來了明顯的變化,也給靠泊東營港的船舶航行安全帶來了較大影響。
近年來,港區(qū)進出港船舶的大型化趨勢明顯,進出港船舶艘次逐步增加,對港口引航安全工作提出了更高的要求。在船舶靠泊之前,駕引人員必須根據(jù)實際情況,認真、全面地制訂完整的操縱計劃。因此,本文結(jié)合港區(qū)通航環(huán)境資料,以及船舶操縱實踐,對航道水深、風(fēng)流等影響因素對船舶操縱的影響進行研究分析,總結(jié)在流水改變的情況下船舶靠泊的操作注意事項,供進出東營港區(qū)的航海人員參考。
1 東營港簡介
1.1港口簡介
東營港位于渤海灣西部南岸,最早依托勝利油田基地所建,后改名為“東營港”。是國務(wù)院批準(zhǔn)的較早國家一類開放口岸,港口包括多個業(yè)主碼頭,如中海油碼頭、萬通碼頭、寶港碼頭、海科碼頭等,是重要的石油煉化基地,來往貨物單一,以液品化工貨物為主。是環(huán)渤海灣建設(shè)深水大港的天然良地,在渤海灣西南岸和山東省港口整體港口發(fā)展布局中占據(jù)重要位置。
1.2 泊位情況簡介
萬通17#泊位如圖1所示。
該泊位離岸線4.5海里,位于進港棧橋的南側(cè)里檔,為透空式樁式碼頭,工程周圍海域沒有遮蔽,因此受風(fēng)、流、浪、涌等自然因素影響大。以靠泊船長為190米的油船為主。
1.3 水文情況簡介
(1)流水改變之前水文情況介紹。該海域潮流形式主要受周圍地形因素影響,漲潮落潮方向接近相反,漲潮方向接近NW,落潮方向接近SE,呈現(xiàn)落潮流速度略大于漲潮流速度的特點。潮流方向基本平行于17#碼頭走向(碼頭走向138°~318°)。強流速度約為兩節(jié)。
(2)施工對泊位流水影響。萬通17#泊位南側(cè)為東營港十萬噸航道項目,航道南北兩側(cè)為長度六千余米的防波擋沙潛堤,隨著潛堤的逐步完工,17#泊位的潮流方向這一自然因素隨即發(fā)生巨大的改變。施工對泊位流水的影響如圖2所示。
2 東營港萬通17#泊位拖輪配置研究
2.1橫向力計算方法
影響拖輪的配置因素眾多,與港口的地形地貌情況、碼頭的情況、自然環(huán)境等眾多因素有關(guān),根據(jù)相關(guān)文獻[1]船舶所受風(fēng)壓力、流壓力、波浪橫向力計算方法如下。
風(fēng)壓力橫向力 ? ? ? ? ?(1)
式中,F(xiàn)w為風(fēng)壓力橫向力;V為風(fēng)速(m/s);AL為船舶縱向受風(fēng)面積(m2)。
水流力橫向力 ? ? ?(2)
式中,F(xiàn)c為船舶所受水動力橫向力;V為船舶對水流速(m/s);LBP為船舶兩柱間長度(m);T為船舶的平均吃水(m)。
波浪力橫向力 ? ? ? ?(3)
式中,F(xiàn)wave為波浪力橫向力;L為船舶兩柱間長度(m);Hs為波浪有效波高(m)。
2.2 典型靠港船舶橫向力計算
以東營港某典型靠港船舶為例:船舶兩柱間長為180m,平均吃水為10.9 m,碼頭水深為12 m,船舶水面以上高度上約為8m,所受橫風(fēng)風(fēng)速為10m/s, 所受橫流速度0.3m/s,海面有效波高為0.2 m。由此得出:船舶水上所受橫風(fēng)面積約為:180×8=1440m2;船舶水下所受流面積約為:180×10.9=1962m2。
由公式(1)~(3)計算可得:
2.3 萬通17#泊位拖輪配置
17#碼頭配有“海欣7”、 “海欣9”兩條全旋回港作拖輪協(xié)助靠泊?!昂P?”為3200馬力,“海欣9”為 4000馬力。
由計算得知,兩拖輪能提供的總拖力為:
(32+40)×1.5×9.8=1058KN
可以看出拖輪所能提供總拖力遠遠大于船舶靠泊所受到的橫向力。由此得知“海欣7”與“海欣9”這兩條拖輪可以滿足靠泊需要。
3 靠泊操縱要點
3.1落水靠泊
如圖3所示,大船帶好前后拖輪慢車控速到位置①處速度不要超過三節(jié),此時可通過大船微速進拖輪慢車降速的操作使大船保持艏向。這樣大船速度不會因為進車而過快,又能控制艏向。②處由于碼頭前沿流水的改變,流水與碼頭形成大的攻角,應(yīng)控制船舶艏向迎向來流方向,使整個船身來到泊位里檔,此時不要過早的轉(zhuǎn)向,以免造成橫距過窄現(xiàn)象。船舶到達位置③處通過右滿舵進車的操作使船艏向平行于碼頭走向,右滿舵進車甩尾既能使船頭右轉(zhuǎn),又能向左甩尾減少船尾向碼頭的漂移。此時應(yīng)注意觀察船舶矢量線的變化。此時控制速度在兩節(jié)以下,保持橫距在三倍船寬。位置④處由于船舶有一定的對水速度,船舶轉(zhuǎn)心在重心P之前,造成艏艉轉(zhuǎn)船力臂不一致,F(xiàn)2>F1。如圖4所示,在轉(zhuǎn)船力的作用下很容易造成船首左轉(zhuǎn),船尾向右旋轉(zhuǎn)的情況,不利于安全靠泊,此時應(yīng)及早讓船尾拖輪松纜繩準(zhǔn)備倒車抑制,船首拖輪維持艏向慢慢靠向碼頭。此過程通過控制首尾拖輪進車倒車,逐步減少船艏向和碼頭的夾度,最后平行靠泊到碼頭⑤。
3.2 漲水靠泊
如圖5所示,船舶在位置①處右舷穿透帶好拖輪慢車控速前進,此時速度三節(jié)。左舷拖輪跟隨在左后不要帶纜,隨時準(zhǔn)備上來頂推左舷船尾協(xié)助大船向左轉(zhuǎn)向。當(dāng)?shù)竭_位置②時,船身大部分進入泊位里檔,船頭拖輪立起來頂推船頭,船尾拖輪頂推左舷船尾協(xié)助船舶轉(zhuǎn)向。此時應(yīng)注意船舶應(yīng)有一定速度保持船舶轉(zhuǎn)心在前,一方面有利于轉(zhuǎn)向,另一方面快速通過碼頭前沿,遠離危險區(qū)域。隨著船舶的轉(zhuǎn)向到達位置③處,大船倒車減速,抑制前沖,直至有向后的速度,左舷拖輪移至右舷船尾帶纜繩頂推。此時大船的艏向保持在什么方向非常重要。根據(jù)船舶所受流壓力公式可以看到,船舶所受水流橫向力與流速、流壓角、船舶水下受流面積有關(guān),在流速、船舶吃水等一定的情況下,流壓角大小的直接決定船舶所受水流橫向力的大小。減少流壓角就會減少船體受流面積,船舶所受水流橫向力就會相應(yīng)減少。船舶繼續(xù)后退至位置④處,保持艏向逐漸減小橫距減小靠泊角度。按照合適的靠泊速度平行靠好碼頭⑤。
4 注意事項
(1)安全航速??坎催^程全程應(yīng)使用安全航速,大船采用逐級降速的方法降速,在臨近碼頭可以適時讓拖輪協(xié)助降。采用慢速長進車的操作,這樣船速既不會過快,又能保持好的船位和艏向。
(2)安全航速。整個靠泊過程全程備錨,防止緊急情況的發(fā)生,尤其注意在碼頭前沿防止攏速過快,拖輪不能及時起拖而造成緊急情況的發(fā)生,此時可以拋下外檔錨加以抑制。
(3)判斷好漲水落水。船舶進港前充分查取資料,制定靠泊方案,充分考慮各種因素和通航環(huán)境對引航作業(yè)的不利影響。盡量選擇流水較小的時候靠泊,避開漲落水流速較大的時刻。
(4)做好駕駛臺信息交流。俗話說“有備無患,百戰(zhàn)不殆”。做好靠泊前的準(zhǔn)備工作重中之重,船長應(yīng)通過各種途徑了解港口水文情況、航道情況、碼頭情況、泊位情況、拖輪等靠泊要素,加強同引航員在被引航船狀況,操縱特點、拖輪使用、航道航行、碼頭靠泊、纜繩布置、帶纜順序等各個方面交流,既要各守其責(zé),又要緊密協(xié)作,發(fā)揮各自長處,避免人為失誤的發(fā)生,共同做好靠泊安全工作。
5 結(jié)論
船舶靠泊操縱中需要考慮的因素眾多,航海者應(yīng)根據(jù)港口碼頭具體情況制定詳細的靠泊計劃,做好應(yīng)對各種突發(fā)情況的預(yù)案。本文以東營港萬通17#泊位為研究對象,研究了在流水改變對船舶靠泊的影響,并結(jié)合實際情況給出了船舶靠泊時的操縱要點以及注意事項,具有較強的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
[1] 李志榮. 船舶靠離泊作業(yè)中拖輪配置的量化分析研究[J]. 青島遠洋船員職業(yè)學(xué)院學(xué)報, 2018, 038(003):5-9,14.
[2] 龔雪根,陸志材. 船舶操縱[M]. 北京:人民交通出版社,2000.
[3] 方泉根. 船舶駕駛臺資源管理[M]. 北京:人民交通出版社,2006.