田瑞巍
(煙臺(tái)港引航站,山東 煙臺(tái) 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(jié)構(gòu)主要是墩式結(jié)構(gòu),泊位一個(gè)和靠船墩四個(gè),以及六個(gè)系纜墩及人行橋。碼頭的泊位長(zhǎng)度為446.75m,設(shè)計(jì)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(zhǎng)1.62nm(3km),寬度900m,單向航道。如下圖1 所示:
圖1 碼頭現(xiàn)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(shí)6h 10 min;平均落潮歷時(shí)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(kāi)始轉(zhuǎn)向落潮的方向,高潮時(shí)為最高流速。低潮后的3h 則轉(zhuǎn)向漲潮的方向,低潮時(shí)流速最高。
實(shí)際作業(yè)中發(fā)現(xiàn),實(shí)際流向和流速的變化和潮汛的大小、潮差的大小關(guān)系密切。天文大潮汛時(shí)和理論情況基本相同,小潮汛時(shí)出入較大。
依據(jù)引航作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的實(shí)際要求,對(duì)于VLCC 的引航作業(yè)需要風(fēng)力小于等于7 級(jí)(15m/s),浪高小于等于1 m 且周期小于等于8s,平流或相對(duì)緩流時(shí),頂流靠泊。由于進(jìn)港后需要頂流進(jìn)行靠泊,故引航員登輪時(shí)間在高潮前4--5 小時(shí),根據(jù)船舶的航行與潮汐的實(shí)際現(xiàn)狀決定上航道時(shí)機(jī)。
碼頭前沿水深-27m,碼頭軸線方位047°~227°,靠泊的時(shí)機(jī)應(yīng)當(dāng)是潮水較緩的時(shí)候,船舶需要頂流更容易對(duì)船位進(jìn)行有效的控制。依據(jù)潮流的相關(guān)資料表明在高潮前的2.5h--1h 進(jìn)入航道,有利于船舶操縱及左舷靠泊。
碼頭前的掉頭區(qū)域回旋的直徑850m,底高程-25m,符合拖船的協(xié)助掉頭。船舶的慣性大,掉頭時(shí)的航速低,漂移大,所以需要合理地運(yùn)用拖船。
從操縱的性能來(lái)講,VLCC 的質(zhì)量非常大,并且單位排水量的主機(jī)功率和普通的船舶相比較低,而且其變速機(jī)動(dòng)的操縱表現(xiàn)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(shù)大以及船寬和吃水比常規(guī)船舶要大,肥大短粗船型則決定船舶對(duì)操舵的追隨性十分低下?;旧蟅LCC 型船舶均對(duì)舵的追隨性較差,對(duì)船舶的航向不具備較高的穩(wěn)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(shí),于航道內(nèi)進(jìn)行停車(chē)后的淌航大部分舵效較差,只能依靠主機(jī)進(jìn)車(chē)進(jìn)行不時(shí)的增加舵效,進(jìn)而對(duì)航向進(jìn)行有效的控制,確保VLCC 的船位,而由此則會(huì)導(dǎo)致船舶余速高,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。處于滿(mǎn)載狀態(tài)的VLCC,其操縱性指數(shù)難度較高,旋回的性能較差,由于追隨性低下而導(dǎo)致操舵后應(yīng)舵較慢,從操舵至穩(wěn)定旋回的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)的初徑及橫距均過(guò)大,再者船體十分巨大,且港內(nèi)水深有限,所以旋回圈在實(shí)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(chǎn)生的影響而導(dǎo)致船舶在航道外等候的最初的階段中,會(huì)遭遇較大的流壓;而伴隨高潮的逐步到來(lái),在后階段的船舶所遭受的流壓則會(huì)逐步地慢慢變小。所以,一定要依據(jù)潮流變化對(duì)船舶的位置進(jìn)行有效地控制,確保船位一直處于有利位置。實(shí)際對(duì)船舶操縱過(guò)程中,對(duì)船舶受風(fēng)流的影響進(jìn)行仔細(xì)地查看,并且在航道中對(duì)航向進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,另外還需要充分地考慮船舶連續(xù)轉(zhuǎn)向而致使船位發(fā)生的實(shí)際變化,并預(yù)防船只被流水壓出航道。當(dāng)行駛至最后的燈浮區(qū)域時(shí),潮水的流速也有可能變化,船位及船首向的逐步調(diào)整,為進(jìn)入碼頭回旋水域進(jìn)行準(zhǔn)備,但是應(yīng)當(dāng)密切觀察不要被潮水?dāng)D出航道;在必要時(shí)可以利用車(chē)配合拖船進(jìn)行制動(dòng)。倒車(chē)減速時(shí)應(yīng)當(dāng)密切觀察船首的偏轉(zhuǎn)情況。在船舶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)過(guò)程中盡量保持處在上風(fēng)和上流的位置,并利用拖船有效地控制風(fēng)流所產(chǎn)生的不利影響。在吹攏風(fēng)疊加強(qiáng)潮流旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,一定要注意對(duì)旋轉(zhuǎn)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(jié)束以后由于距碼頭較近,導(dǎo)致出現(xiàn)危險(xiǎn)的態(tài)勢(shì)。
為確保VLCC 滿(mǎn)載船在潮流為落末流或者初漲潮流時(shí)進(jìn)入航道,并且在漲潮流(sw 流)較緩時(shí)靠好泊位。對(duì)船只到達(dá)泊位和經(jīng)過(guò)燈浮的時(shí)間及速度有效的控制至關(guān)重要。制定靠泊方案應(yīng)當(dāng)依據(jù)當(dāng)天的實(shí)際情況,并控制船舶行駛至燈浮的時(shí)間,VLCC 進(jìn)入航道,即正橫x2號(hào)燈浮將速度控制5knots 以?xún)?nèi),然后開(kāi)始逐步的降低速度,當(dāng)經(jīng)過(guò)x4 號(hào)燈浮后利用船尾的拖船進(jìn)行拖曳來(lái)降低速度(見(jiàn)圖2),與此同時(shí),主機(jī)應(yīng)當(dāng)停車(chē)或者以微速來(lái)保持舵效,當(dāng)航向無(wú)法有效的把定時(shí)可運(yùn)用拖船進(jìn)行協(xié)助。當(dāng)?shù)竭_(dá)掉頭區(qū)后控制航速2knots 左右。
圖2 拖船協(xié)助船舶減速
由于船舶在靠泊時(shí)必須有效地克服風(fēng)浪流的作用力,伴隨當(dāng)前船舶不斷的大型化,因此利用傳統(tǒng)自力靠泊的方法已經(jīng)無(wú)法完成工作,利用拖船進(jìn)行協(xié)助已變成大型船舶進(jìn)行靠離泊時(shí)的最終選擇。在船舶靠泊時(shí)進(jìn)行協(xié)助的拖船,對(duì)其數(shù)量與功率的選擇應(yīng)當(dāng)由船舶的尺度和作業(yè)時(shí)的實(shí)際條件等相關(guān)的因素來(lái)決定。拖船所需的總拖力和總功率計(jì)算過(guò)程如下:
大型船舶的排水量巨大,基于排水量的估算計(jì)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(jì)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(shù),α 取值如下表2 所示:
表2 值與取值的關(guān)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(fā)揮重要的作用。除了準(zhǔn)備充分的拖船外,還應(yīng)當(dāng)科學(xué)地安排拖船工作的方式,以及存在的局限性,進(jìn)而更加有利于實(shí)際的各種作業(yè)。
對(duì)于海上出現(xiàn)的各種突發(fā)事件做好充足的準(zhǔn)備,例如能見(jiàn)度低下、拖船斷纜、舵機(jī)失控等,制定科學(xué)的應(yīng)急計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案,避免在出現(xiàn)緊急情況后無(wú)法及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。
某船舶,總長(zhǎng)為322.28m,寬度為58.04m,160100 總噸,109604 凈噸,載重噸309288t,進(jìn)港實(shí)載300000t,船首和船尾的吃水均為22.35m。
靠泊當(dāng)天的氣象為:風(fēng)力<6 級(jí),浪高<1.0m,能見(jiàn)度>1n mile,低潮0451 時(shí),059cm,高潮1119 時(shí),367cm。
在07∶00 時(shí),引航員錨地登輪,當(dāng)引航員上船之后對(duì)船舶的基本情況進(jìn)行了解,并與船長(zhǎng)進(jìn)行交流溝通,確定引航的方案后向VTS 申請(qǐng)起錨靠泊,得到VTS 同意后開(kāi)始起錨,錨離底后令船舶逐步地加速前進(jìn)。
08∶00 時(shí)船舶出錨地,此時(shí)的航速大約為5kn,然后逐步穩(wěn)定地減速。
08∶30 時(shí)船舶在航道外1.5nm,此時(shí)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(zhǔn)備工作。此時(shí)實(shí)際觀測(cè)發(fā)現(xiàn)已轉(zhuǎn)流,可以進(jìn)航道并進(jìn)行靠泊作業(yè),遂逐漸加車(chē)。
09∶00 時(shí)船舶平航道口速度4.5knots,并開(kāi)始逐漸慢車(chē)。
09∶10 時(shí)船舶平x4,速度3.5knots。
09∶30 船舶進(jìn)入掉頭區(qū),速度2knots,并進(jìn)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?xún)?nèi),可以控制船舶向碼頭進(jìn)行靠攏的速度。
10∶30 時(shí)船舶平行靠攏碼頭。
12∶30 時(shí)解拖船并完成進(jìn)港靠泊。
本次引航和原方案基本相同,但一些地方應(yīng)當(dāng)注意:
(1)從錨地出來(lái)的船速,應(yīng)當(dāng)結(jié)合換流時(shí)間和航道外等候的船位來(lái)看。如果時(shí)間較早,建議起錨后速度不宜加得太快,因?yàn)閺腻^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(lái)造成尷尬的局面。
(2)大型的船舶慣性較大,因此對(duì)其運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)必須加以有效的及時(shí)抑制,在右轉(zhuǎn)頂流靠泊時(shí)對(duì)偏轉(zhuǎn)的慣性及時(shí)的抑制。碼頭走向是047,個(gè)人認(rèn)為在調(diào)頭區(qū)船首向控制在035 以?xún)?nèi),否則控制不好左舷受流后,很難靠泊。
(3)進(jìn)入掉頭區(qū)前的速度應(yīng)當(dāng)控制好,不能太快,在旋回時(shí)可以短暫加車(chē)增加舵效,因此控制在調(diào)頭區(qū)的速度2knots 左右為宜。
(4)關(guān)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(duì)換流時(shí)間有把握,距離可以相對(duì)近點(diǎn);沒(méi)有把握尤其小潮訊,換流時(shí)間不好掌握時(shí)要在航道南端2nm 以外等候。
通過(guò)以上的分析,并不斷地總結(jié)相關(guān)的引航經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而提升引航的技術(shù)水平,在實(shí)際引航時(shí)還需要注意以下幾點(diǎn):
(1)需要注意新港油輪三十萬(wàn)碼頭受風(fēng)浪的影響,并時(shí)刻關(guān)注海上風(fēng)浪的實(shí)際情況,避免拖船受風(fēng)浪的影響而無(wú)法開(kāi)展作業(yè);在涌浪較大,不確定拖輪是否可以正常作業(yè)時(shí),一定要讓拖輪提前到碼頭邊嘗試一下是否可以正常作業(yè)。
(2)關(guān)注能見(jiàn)度的情況,在引航時(shí)需要加強(qiáng)與碼頭的密切聯(lián)系,并落實(shí)能見(jiàn)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(qiáng)瞭望,注意海面上的其它漁船和船舶,如發(fā)現(xiàn)有礙航行的船舶提前協(xié)調(diào)避讓?zhuān)才懦渥愕耐洗o(hù)航;
(4)掉頭時(shí)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(chē)舵的配合,保障旋轉(zhuǎn)中的船位始終處于掌控之中,確??坎吹陌踩裕?/p>
(5)充分運(yùn)用船舶的雷達(dá)和GPS 系統(tǒng);
(6)掌握船舶到達(dá)泊位和燈浮的時(shí)間及速度,依據(jù)實(shí)際的航行情況對(duì)引航方案進(jìn)行調(diào)整,確保計(jì)劃能夠順利的進(jìn)行。