关于靠泊天津港环球滚装N13号泊位的经验与探讨
2020-04-12
近年来,随着我国汽车工业的发展以及车辆需求的不断增长,天津港作为我国北方汽车进出口的枢纽和集散地,滚装船的进出港频率日益增加,船舶的大型化也越来越明显。为了保证船舶在天津港水域的航行及靠离泊安全,对此类船舶操纵经验的积累和对更加安全的靠离泊方式的探索是十分有必要的。
1.大型滚装船的特性
滚装船是指通过跳板采用滚装方式装卸载运车辆的船舶,是由汽车轮渡的基础上发展演变而来。滚装船和其它货运船舶相比,无论是船体外形、内部结构、舱室布置及装置设备都独具特色。由于其造型特殊,船身高大,导致在对船舶的操纵上需要具有一定该类船舶从业经验的驾引人员为佳。
1.1 大型滚装船的操纵特性
优点①船舶主机马力较大,加减速性能好,航速高。②驾驶台位于船舶靠近船首位置,便于瞭望。③相较于其他类型船舶,大型滚装船绝大部分都配备了艏侧推器,个别船舶还配备有艉侧推器,便于使用④船体较轻,拖轮顶拖效果明显。
缺点①船体上层面积大,受风力因素影响极为明显,在低速情况下保向困难。②方形系数一般低于0.6,船舶重心高,大舵角旋回时易出现侧倾。③由于驾驶台位置靠近船头,对船舶旋转快慢不易观察,容易出现偏差。
1.2 大型滚装船的受风影响特性
船舶受风压力大小与风速、风压力系数、风舷角以及船体水上面积的大小密切相关。风压力大小可根据公式:Fa=½ ρ Va² Ca(Aa cos²θ+Ba sin²θ)进行计算。
式中Fa为风压力,ρ为空气密度,Ca为风压力系数,Va为相对风速,θ风舷角,Aa为船体水线上正投影面积,Ba为船体水线上侧投影面积。
可见作用于船体的风压力大小因风速增加而增加,在风速风向一定的情况下,受风面积越大风压力也越大。所以大型滚装船风压力相较于同尺寸其他船型要大。
以后文实例中的滚装船“MORNING LINDA”为例,该轮在风舷角90°时最大侧受风面积约为7590平方米,通过公式大致计算可得在5-7级风力(上限)的最大风压力见表1。
大型滚装船靠离一般需两条拖轮协助,全回转拖轮理论上每 100 hp可产生 1.5 t拖力,对照表格可得在各级风力情况下所需的最低匹配拖轮马力值。船体长度超过200米的滚装船在靠离作业时,天津港轮驳公司均会配备三条大马力拖轮协助,以保证足够的拖轮马力储备。
表1
2.天津港水文气象条件概述
天津港潮汐属不正规半日潮,潮差约2.5米,最大流速低于2节,港池内基本不受流压影响,可忽略不计。天津港春夏季盛行偏南风3-5级,强风时6-8级;秋冬季盛行偏北风,普遍风力4-6级,强风时可达到7-9级且持续时间较长。
3.泊位情况简介
天津港环球滚装码头位于天津新港北港池内,由N13和N14两个泊位组成,码头总长580米,码头外档可用于旋回的水域宽度为400米,码头走向294°,靠泊能力7.5万吨级。大型外籍滚装船普遍靠泊N13泊位。由于码头位置和大型滚装船船尾卸货跳板普遍在右舷两个因素造成靠泊该泊位时需要掉头,所以本文将着重探讨船体长度超过一半可用旋回水域的大型滚装船的操纵方式。
4.靠泊作业条件及靠泊前准备工作
(1)根据天津港引航中心《作业规程及常用法律法规》要求,滚装船靠泊天津新港北港池内滚装码头应满足能见度大于1000米,风力小于7级且泊位预留有效长度不小于船舶总长的120%。
(2)充分掌握当时的气象、水文情况,包括风、流、潮汐、冰况等。了解相关区域的船舶通航状况,并与船长交流靠泊方案,避免出现误解。
(3)检查VHF通讯设备处于良好工作状态,并与协助靠泊拖轮确认工作频道,保持通讯畅通。
图1
5.实操案例具体步骤及分析
2019年1月9日0900笔者引领巴拿马藉大型滚装船“MORNING LINDA”轮(长232.38米、宽32.26米、实际吃水8米)进港靠泊N13泊位。当日气象条件良好,偏北风4-5级。根据当时风向,整个掉头靠泊的过程都处于吹拢风状态,笔者制定了借助航道宽度向右掉头,然后倒车至泊位外档平行入泊的方案。由于该轮长度超过200米,配备津港轮21、22、30三条拖轮协助靠泊。
当船舶航行至D15号浮时,距离泊位大约1海里位置,按引航中心《作业规程》要求,减速至6节,并将轮21带好在左舷船头,轮22带好在左舷船尾位置,轮30机动待命。带好拖轮后停车淌航,行驶至D16、17号浮时余速4.5节,船位位于航道中心线。继续漂航至航速低于4节时,船舶开始向左偏转,操右满舵无法抑制,于是微速进车维持舵效。此时将船首调整至对准D18号浮为掉头旋回时留出足够水域。漂航至距离D18号浮0.1海里时,余速减至3节以下后开始微速倒车,船头津港轮21全速顶,船尾津港轮2 2全速拖开始掉头。随着船舶的旋回和倒车的作用,船速降低至1.7节(见图1)。
由图可见,此时船首、尾距离N13泊位码头角距离分别为504米和325米,在确定船尾清爽后,下令后退一增加船舶在倒车过程中产生的偏转效应,并为船首留出旋回安全余量。为加速旋回,令待命的轮30也位于左舷船头全速顶推,本船艏侧推全速向右。站在驾驶台右舷观察船尾与码头角串视时命令船尾轮22停车,利用偏转惯性使船位到达理想位置时,船头轮21和轮30停车,本船主机停、艏侧推停,利用水阻力稳定船舶运动态势。(见图2)。
由图2可见此时船首、尾距离泊位角分别为383米和173米,整个掉头过程完毕,且后退靠近码头的速度合理、角度理想。图中可见的本船运动轨迹是平滑顺畅的曲线,表明了整个船舶掉头的操纵过程是合理的、可操作的。
掉头结束后进入入泊过程。船首一条拖轮加侧推的配置足以控制船舶的平移,故下令轮30移至船尾与轮22形成随时可顶可拖的组合,这样可充分避免拖轮在顶推和拖曳之间频繁转换、浪费时间错过控制的最佳时机。入泊姿态保持平行码头且始终将横向靠泊速度控制在10cm/秒以下(见图3)。
随时注意风压力给船舶带来的影响,及时使用主机、舵、侧推及拖轮消除不利因素。在船舶位于码头外档近一倍船宽时利用船头侧推和船尾轮22继续减慢靠拢速度直至船舶平稳贴住码头,下令轮21与轮22慢车顶住船身开始带缆,所有缆绳带好受力后解拖,靠泊完毕。
6.靠泊心得与经验总结
图2
图3
(1)环球滚装码头N13泊位掉头方式不是一成不变的,应该根据靠泊前具体情况具体分析。无论是转入港池向左掉头或借助航道宽度向右掉头,都应符合良好船艺的表现。实例中笔者选择向右掉头,考虑的因素是靠泊风向为吹拢风,向右掉头能有充足的向下风漂移的空间,通过合理的操纵方法为后期入泊留出足够的安全距离。试想如果当时的气象条件选择驶近泊位外档向左掉头,无论船舶的运动态势或风向都会加速船位向下风漂移,势必会造成在掉头过程中与码头过于接近的紧迫局面。
(2)无论在航行时或靠离泊时都应遵守《天津海事局船舶交通管理系统安全监督管理细则》的规定,引航员还应遵守引航中心《作业规程》的要求,严格执行距泊位1海里时带妥拖轮并控制余速6节以下的规定,合理控制船速船位才能为安全靠泊打下良好的基础。
(3)作为大型滚装船舶的驾引人员,靠泊前必须了解在当时的气象条件下所配备的拖轮马力是否可以克制由于风压力带来的不利影响,并通过简单的计算进行验证,避免盲目操船。时刻保持对船舶所有信息了如指掌。即将靠泊前再次核实风力风向,提防风向临时发生变化或风力突然加强。如突遇气象条件恶化,应在保证安全的前提下根据当时的具体情况采取合理有效的应对手段。
(4)滚装船既有一般船型的特性,比如受到拖轮的影响,船舶在低速或漂航状态航向难以把定,经常发生向带拖轮一侧偏转的问题;又有其特有的船首普遍凹陷较大,船尾过于方正的船型结构,无论在高潮或低潮靠泊,都可能由于过快的靠拢速度与码头造成擦碰,所以当船舶接触码头时务必要做到“慢”而“平”,以免给各方造成不必要的损失。
(5)善于灵活运用雷达、电子海图、风向风速仪、测深仪等助航设备。例如掉头时随时使用活动距标圈测距,可以便捷的估算出与障碍物的距离,通过连续观察还能判断出船舶的进退趋势。处理好这些细节,可有效提升船舶安全性。
7.结语
本文对于天津港环球滚装N13泊位靠泊方式的探讨,意在通过笔者实际操纵的案例为将来可能面临同样问题的驾引人员提供更多的参考。通过经验的不断积累克服大型滚装船在狭小水域、恶劣气象条件下作业的恐惧心理,从而提高靠离泊安全系数,最大程度维护相关各方的人身及财产安全。当今滚装船正朝着速度更高、装载量更大、性能更完善的方向发展。笔者作为引航员也需要不断充实、更新自己的引航技术,将各种船舶的操纵方法融会贯通,为在今后的引航工作中探寻更安全合理的操船方式打下坚实的基础。