烟台港汽车滚装船靠离泊掉头操纵探讨
2020-04-01王以志姜春国
王以志 姜春国
近几年来随着烟台至南美、北美、北非、中东、日、韩等国际滚装运输航线的先后开通,烟台港为区域汽车整车和工程机械制造企业搭建了新的物流平台,使得烟台港汽车滚装船的运输量不断增长,2018年烟台港商品车的运输量已突破40万辆。由于汽车滚装船船体较高,受风面积相对较大,港内操纵相对困难,大风天气船位控制不当容易失去上风有利位置,一旦速度控制不合适,过快和过慢都会造成操纵困难。掉头区域选择不合适,掉头操纵太早和太迟都影响引航操纵时间和过程,增加靠泊难度。频繁的汽车滚装船靠离泊操纵给引航和驾驶人员带来了许多挑战。
一、汽车滚装船外观及特性
汽车滚装船造型特殊,船身高大,有多层甲板。船中线形平直,尾部多为方形结构。驾驶台等上层结构多设置于船首附近,用于汽车上下的跳板多设置于船尾区域,货舱分布于船中部,舱内设有多层用于停放车辆的甲板。
汽车滚装船的货舱容积利用率比常规货船偏低,若要装运等量货物,需增加汽车滚装船的船长、船宽及高度,因此,从船的外形方面看,就像一个长方体的箱子,纵看两条线,横看一堵墙,船型较同吨级常规货船更加巨大,视觉冲击更强。
汽车滚装船特点是重心较高,稳性较差。航行过程中受风面积大,在大风天气条件下航行,风压差较大,船舶操纵相对困难。船身高,驾驶台在船头,向后观察船尾易受遮挡,后视盲区相对较大,不利于判断船尾离岸或物标距离,特别是在靠泊过程中,从驾驶台向船尾方向瞭望很难看到水线。该类型船舶驾驶台有些采用全封闭式设计,驾驶人员及引航员在操船时对外界风向和风速的感知不及开敞式驾驶台,由此加大了大风天气时靠泊作业的操纵难度。
二、靠泊环境分析
(一)烟台港汽车滚装船泊位简介
近年来随着烟台港国际滚装运输的快速发展,烟台港汽车滚装船的靠泊数量不断增长,仅2018年靠离泊艘次就达154艘次,2019年初至11月底靠离泊艘次达128艘次,最大靠泊滚装汽车船船长达260米。
目前,烟台港可供汽车滚装船(除客货船外)靠泊的泊位有三个,分别是位于东港池的17#泊位以及位于西港池的25#泊位和35#泊位,具体位置如 图1所示。
图1 烟台港滚装船泊位及掉头区域示意图
各泊位信息如下:东港池17#泊位,泊位长度180米,泊位水深-9.9米,码头走向042°—222°。东港池主航道长3 000米,分为内航道和外航道。外航道长2 500米,宽100米,走向为247°—067°,水深-8.3米。内航道长500米,宽80米,走向280°—100°,水深-8.3米。西港池25#泊位,泊位长度170米,泊位水深-9.6米,码头走向042°—222°。西港池35#泊位,泊位长度192米,泊位水深-11.5米,码头走向069°—249°。由于35#泊位、25#泊位及17#泊位均为顺岸码头,各自相邻泊位靠泊走向一样,且水深等要素差别较小,在靠泊时可以占用部分相邻泊位,所以35#泊位、25#泊位、17#泊位实际靠泊汽车滚装船尺度分别可达270米、200米、180米。
(二)掉头区域简介
汽车滚装船的船体结构较为特殊(装卸部位在右舷尾部),因此靠泊大多采用右舷靠的方式,烟台港西港池的35#泊位、25#泊位及东港池的17#泊位均满足这种靠泊方式。西港池掉头区域有三个选择,分别为位于25#泊位外挡的3号区域,位于35#泊位外挡的2号区域,以及位于进门口处较为宽敞的1号区域,掉头区域直径分别为300米、400米、500米。东港池进港右舷靠泊是顺靠,离泊需要掉头出港,由于水域受限,掉头区域一般在泊位前沿至4#浮—5#浮连线之间区域。
基于烟台港的地理环境,汽车滚装船进西港港池只能采取掉头靠泊的方式,因此掉头区域的合理选择就显得尤为重要。掉头区域的选择应秉承安全、方便、快捷的原则,结合当时的气象条件,选择合适的时机和地点。
(三)掉头区域优缺点分析
在泊位外挡区域(图1所示的2区域和3区域)掉头具有节省掉头时间、减少操船中间环节的优点,船舶到位后,把船拉停,借助拖轮协助可以实现原地掉头;而缺点则是掉头区域狭窄,由于汽车滚装船驾驶台在船头,引航员观察船尾方向肉眼看不到水线,难以准确估算船尾与对岸泊位的准确距离,尤其在风大的条件下,船舶受影响较大,一边考虑船舶的前冲后缩,一边考虑风压,一边考虑旋转,一边考虑拖轮的使用,给船舶的操纵驾驶增加了难度。
在港池口门区域(图1所示的1区域)掉头的优点是掉头区域宽敞,船舶旋回区域足够,有足够的时间调整船位。缺点则是存在两段操作,即操纵船舶掉头摆正船位后还需要倒车驶向泊位。倒车后退的过程,船舶难以直线航行,需要靠拖轮不断调整航向和维持船位,因此,该区域的掉头操纵会增加操船时间和难度。而且,若遇到大风天气,船舶低速时间过长会导致船舶操纵难度极大。
三、汽车滚装船靠泊掉头操纵及受风影响对策
由于汽车滚装船受风面积大,其在前进、后退及相对静止三种状态下受风影响都会造成船舶漂移、偏转,保向困难。风致漂移会造成航行中的船舶偏离航道,港池内顺风掉头和逆风掉头都会改变船速和船舶的运行轨迹。如果操纵不当,不能很好地控制船位,势必会造成紧迫局面。汽车滚装船由于其特殊的构造,驾引人员应尽量选择风力相对较小的时机完成靠离泊的操纵。
(一)在泊位外挡原地掉头靠泊
1.泊位外挡原地掉头靠35#泊位
以南风、偏东风为例,靠35#泊位时,在泊位外挡采取向左掉头的方式靠泊,如图2所示。
图2 泊位外挡采取向左掉头靠35#泊位过程示意图
本船过西港31#灯浮时,距离掉头位置1 100米(约0.6 海里),控制船速在4节以下,船舶航向260°(码头走向069°—249°),有风天气也可在利用拖轮减速的同时大船进车维持舵效,当船舶驾驶台平船首指泊旗时,将船速控制在1节或稍有进速。利用拖轮和侧推配合大船车舵开始掉头作业,此时驾驶台正横距泊位200米,距对开泊位370米。虽然汽车滚装船的驾驶台设置在船头,但是船头距离泊位170米,掉头区域较为宽敞,只要控制好船舶的前冲后缩,掉头过程应较为容易。
需要特别注意的是,在掉头过程中需控制住船头位置,不使其偏离码头太远,船舶掉头旋转过程中会有失速或首尾方向的退速,注意调整拖轮顶推角度,以克服船舶的后退速度,也可利用大船主机进车调整船速。掉头作业要求驾引人员一定集中精力,控制好旋回速度,控制好船位。掉头作业完毕,利用拖轮慢顶船舶拢岸。该掉头方式适用于偏南风、偏东风或无风天气。由于驾驶台在前,向左掉头更易于观察和判断船头离码头的距离。
2.泊位外挡原地掉头靠25#泊位
在南风、偏西南风、偏东南风时靠25#泊位,在泊位外挡采取原地掉头的靠泊方式,如图3所示。
本船航行至25#泊位外挡处掉头,此时船头距离码头约100米,若对面码头无船,则本船船尾处有约150米的空档,本船可借助拖轮协助,大船保持稍有进速(首尾方向进速不超过1节),基本保证原地掉头。掉头区域呈喇叭口状,船尾附近让清后掉头区域会更加充裕。
应注意的是,由于一号和二号突堤之间垂直距离仅为390米,船首向为南北向时不应有后缩运动,以防碰码头。该掉头方式适用于无风或风力小于5级的天气情况下、船长180~200米的汽车滚装船靠泊。
(二)在回船区内掉头,再倒车入泊
1.回船区内掉头,再倒车入泊靠35#泊位
若风较大,船舶尺度在230米或以上靠35#泊位时,采取进口回船区内(图1所示1区域)掉头,掉头完毕,倒车至泊位外挡两倍船宽处摆平船位,然后利用拖轮平推靠泊。
图3 25#泊位外挡采取原地掉头过程示意图
以向左掉头为例说明,32#灯浮距对岸46#-47#泊位码头垂直距离610米,32#灯浮距35#泊位堤头端620米,35#泊位堤头端距43—44#码头垂直距离500米。此四点连线为掉头区,如图4所示。
图4 进口回船区内向左掉头拖轮平推入泊过程示意图
过31#灯浮时本船船速应控制在3.5节左右,航向250°,船首应正对35#泊位堤头北端,驾驶台距堤头北端300米(约0.16 海里)时应利用大船主机或借助拖轮拖带将本船速降至1.5~2.0节,并借助拖轮协助掉头,操作过程如图4所示。
需特别注意的是,本船减速过程中应尽量保持住船位,掉头过程中应尽量保证合适的旋回速度,另外船体不宜有较快的前冲后缩运动,以保证掉头过程中船舶可控。该掉头方式适用于船长230米以上、270米以下的船舶在风力偏大,风向偏南、偏东或偏西的天气条件下的靠泊作业。
2.在回船区内掉头,再倒车入泊靠25#泊位
若遇偏北风靠25#泊位时,在进口处旋回区内(图1所示1区域)采取向右掉头,倒车至25#泊位外挡,利用拖轮平行顶拢码头的靠泊方式,如图5所示。
本船过31#灯浮时速度应控制在3.5节左右,航向保持265°—270°,船首宜正对港池尽头中间偏北,驾驶台距堤头端350米(约0.18海里)时将船拉停,边倒车边掉头。
图5 进口回船区内向右掉头倒车至泊位靠码头过程示意图
应注意的是,本船掉头过程中应实时利用大船车舵和拖轮调整航向和离岸距离,调整船位,船尾过突堤南端时横距不得少于100米。引航员应密切注意船舶倒车过程中产生的偏转效应并采取措施克服。该掉头方式适用于偏北风较大的天气条件下,船长200~230米船舶的右舷靠25#泊位的靠泊操纵。
(三)东港池17#泊位掉头离泊
东港池17#泊位一般采取右舷顺靠,这样开船就有一个掉头的过程。东港掉头区域狭窄,进口处可供航行的宽度有限,只有80米。但现在仍有泊位还进行作业,小型汽车滚装船也时有靠泊。由于港内情况复杂,自然条件差,好多内贸汽车船也申请引航员来靠离泊。
由于进口处区域狭窄,航道两侧皆有浅滩,有风天气无论进出口困难都很大,而且进口过了4#浮还有很大的转向操作过程,但是进距又很短,500米的距离要完成280°~222°接近60°的转向,既要控制速度,还要选择合适的靠拢角度,又要考虑风压,操纵难度可想而知。我们一般采取拖轮减速的方式,在过4#浮时一边用微速进车保持舵效,一边利用拖轮倒车减速。速度适宜,角度合适,操纵船舶的难度会减轻很多。
因为可供离泊时掉头的区域狭窄,17#泊位对开200米之外是浅滩,水深不足。17#泊位西端和5#浮连线以东,4#浮和15#泊位东端连线以西,17#泊位到15#泊位对开往南有250~350米的可供掉头的区域(实际上也只有250米垂直距离可用)。对于180米船长的汽车船来说,掉头过程中前后也只有35米的富余量,要求控制前冲后缩速度基本为零。离泊一般采取向右掉头的方式,在17#泊位平拖开,小角度退至16#泊位外挡,控制船头右舷侧距泊位50米左右,在16#泊位外挡摆好船位掉头,掉头过程中当船首向垂直码头时不应再有后退速度,掉头结束船首向平行码头时,驾驶台中央位置以在北口门两个堤头灯连线上为好。此连线距15#泊位码头最近距为130米,此时船位大约在港池可用水域中间。15#泊位外挡完成掉头,遇到有风天气,如果南风大,可以考虑在导标线西南侧摆好船位,如果北风大,则在导标线的东北侧摆好船位。然后加车冲出口门。4#浮的位置靠近进口航道,要注意它的位置,尽可能靠近它航行,如图6所示。
四、掉头操纵要点
(一)掉头水域
在制定引航方案时首先要根据船舶操纵特性、当时的气象情况确定掉头水域,这对滚装船的靠离至关重要,是整个引航操纵过程能否顺利进行的关键。
(二)掉头方向
根据滚装船的结构特点,一般操纵选择迎风掉头。
(三)选择船首朝向泊位
为了易于观测距离、旋转速率等,在泊位外挡掉头靠泊或离泊需要掉头的一般选择船首侧靠近泊位。
图6 17#泊位后退掉头出港示意图
五、掉头操纵应急措施
(一)风力突然增大
针对此情况,利用港作拖轮加速顶推船舶,使船位时刻占据上风位置,必要时大船动车提速施舵,增大下风处的安全距离。
(二)主机故障
在掉头过程中,不论是倒车还是进车故障,因为此时的速度均比较低,在气象风力允许的范围内,完全可以根据前进还是后退需要,使用港作拖轮协助完成,必要时应当机立断增加协助拖轮的数量。
(三)锚的使用
锚作为一种辅助设备,在掉头过程中,处于应急准备即可,一旦发生船位控制紧急局面,抛锚控制不失为一种好方法。
六、结束语
对引航员来说,完成一次引航任务,有的过程很漂亮,船舶运动轨迹弧度很美,有的操纵过程不顺畅,船舶运动轨迹前后拉锯,看起来很不舒服,但有一点很重要,一定要保证安全,要善于总结经验,多动脑筋。勤能补拙,熟能生巧,技艺是练出来的。随着港口功能的调整,也可能有其他泊位投入使用,成为可供汽车滚装船靠泊的泊位,我们也将继续努力探索,总结靠离泊经验。当然,随着科技的进步,港口的发展,条件的不断完善,船况和船舶助航设施的不断改进,船舶的靠离泊将更加科学化、数字化、精细化、程序化,引航员和船长的工作也会更加轻松愉快。