海轮“T”形靠泊的论证与实践
2020-06-19王炜郭颜斌孙世虎
王炜 郭颜斌 孙世虎
摘要:海轮“T”形靠泊是一项有难度的引航作业,尤其是在狭窄、受潮汐影响明显的长江专用航道内。根据海轮“T”形靠泊经验,结合水文气象特点和通航环境等对“T”形靠泊进行可行性论证,包括确定操作方案,合理配置拖轮和选择最佳的时机实施靠泊作业。最后总结并提出了操纵要领和注意事项,供驾引人员参考。
关键词:“T”形靠泊;论证;实船操作
1“T”形靠泊概述
1.1“T”形靠泊的意义
某日,張家港引航站接到一项引航作业申请,将l艘船长140m的H轮“T”形靠泊于张家港大新专用航道内某码头。该轮所载大件设备为出口“一带一路”国家的重要设备,具有重要的战略意义。这次引航作业的完成对后续类似情形的靠泊有着重要的影响,140m的船舶尺度虽不大,但须在航宽仅200m、受潮汐影响明显的专用航道内完成,具有一定的挑战性。
1.2“T”形靠泊的类型
(1)不抛锚的“T”形靠泊,如图1所示。该方法适用于小型船舶、水流平缓区域,操作简单,但船艏不宜控制,靠泊过程需要拖船协助,靠妥后,艏艉需要带好多根缆绳以保证安全。
(2)抛单锚的“T”形靠泊,如图2所示。该方法适用于小型船舶、水流明显的非感潮河段,该单锚有助于稳定船艏,分担艏倒缆的张力,减小风、流等外界条件的影响。
(3)抛双锚的“T”形靠泊,如图3所示。该方法多适用于大型船舶、感潮河段,该方法操作复杂,船艏两侧均能分担艏倒缆的张力,能够很好地抵御风、流等外界条件的影响。
2H轮“T”形靠泊的相关论证
大新专用航道,宽度200m,水深9m(理论基准面),如图4所示。该水道受不规则半日潮水影响明显,5-10月份多为偏南风,其他月份盛行偏北风,因此,综合分析H轮靠泊选择抛双锚的“T”形靠泊方式。
由于H轮所靠码头位于大新专用航道的最上端,过境船舶的兴波对“T”形靠泊船舶几乎没有影响。因此这里的外力影响主要考虑风、水流、波浪、拖船带来的影响。下面对船舶所受的风、水流等外部作用力进行计算分析,并结合拖船配备情况,对H轮“T”形靠泊的安全性进行论证。
2.1船舶基本数据
H轮的基本数据见表1。
2.3靠泊阶段论证
船舶“T”形靠泊阶段,主要受风、流等外部作用力,虽然靠泊窗口选择在高平潮或微落或微涨时间段,但由于整个靠泊过程需要一定时间,且有可能持续时间较长,因此垂直于船体方向上的水流流速应考虑极限值。
水文条件的设定:风速8m/s(4级);垂直于船体方向上流速取1m/s(2kn);波长32m,波高0.5m。
(1)风作用力,见表6
(2)水流作用力,见表7
(3)波浪作用力,见表8
(4)外部总作用力,见表9
靠泊阶段作用于船舶艏艉方向上(O°/180°)外力的最大值为11.39t,作用于水平方向上(90°/270°)的外力为43.19t。
(5)拖船作用力估算
根据每100hp全回转拖船所提供的的拖力为1.5t,本次靠泊选用的2艘3000hp全回转拖轮,则能提供的拖力为3000/100*1.5*2=90t。
通过计算可知:90t≥(11.39+43.19)t即F拖≥Fw+Fc+FD,靠泊期间配备2艘3000HP全回转拖轮能够保证H轮“T”形靠泊的安全。
2.4系缆阶段论证
船舶完成“T”形靠泊后,主要受风、浪及水流等外部作用力,此阶段应考虑外部环境条件的极限性,同时船舶受缆绳作用力及锚的系留力,作用力之间彼此达到平衡。
水文条件的设定:风速10.3m/s(5级);垂直于船体方向上流速1.5m/s(3kn);波长32m,波高0.5m。
(1)风作用力,见表10
(2)水流作用力,见表11
(3)波浪作用力,见表12
(4)外部总作用力,见表13
靠泊阶段作用于艏艉方向上(0°/180°)外力的最大值为6.16t,作用于水平方向上(90°/270°)的外力为90.63t。
(5)锚的系留力,见表14,如图5所示。
(6)缆绳作用力
船舶靠妥后,按照“前3后2”的数量带好缆绳,缆绳作用力分析如图6所示。
通过以上论证可见,内部作用力,即锚作用力与缆绳作用力的合力在水流方向上的分力大于风、浪、流等外部条件在水流方向上的分力之和,船舶在极限条件下能够安全停泊。
3实船操作
3.1靠泊时机选择
靠泊当天水文气象情况:东北风2-3级,潮汐情况见表15.
鉴于该码头与天生港之间潮汐的关系,当天选择白天天生港高平潮后半小时左右(即潮时15.00左右)靠泊。
3.2靠泊准备
在H轮抵达大新4-1#浮时,将2艘拖船分别带在右舷船艏及船艉位置,确保H轮与前后辅助拖船建立有效沟通联系,控制速度,同时备妥缆绳和双锚,如图7所示。
3.3确定左锚位置
控制H轮船速、船位,使海轮的艏艉线与码头的走向保持平行,海轮的艏艉线与码头的垂直距离保持在200m左右(约为1.5倍海轮长度),实际操纵中可利用雷达或者E-P10LT进行量取估算,船头平泊位下缘,位1时船速应控制在2kn以下,当海轮的艉部平泊位上缘位2时,速度降为零,抛下左锚,这时可在拖船的协助下,海轮慢慢后退,船头缓慢送出锚链,当锚链松至8kn左右时,刹住左锚,如图8所示。
3.4确定右锚位置
在左锚送出的过程中,利用拖船的协助向右掉头,当左锚送出8节时刹住,控制H轮的速度,船位在位3,此时抛下右锚,送出右锚的同时绞左锚,如果当时流压导致绞锚困难,可以利用拖船予以协助,并利用倒车向泊位方向靠近,以调整船位,如图9所示。
3.5摆好船位,带缆绳
摆好船位,船艏送出2根倒缆并带到码头,呈八字形带到码头上下端,起到固定船位以及克服风、水流影响的作用,在拖船以及缆绳的作用下,海轮慢慢靠向泊位。当H轮距泊位5-10m时,稳住船速,刹住左、右锚,带好前后缆绳缓慢绞紧。收缆时要与松锚链相互配合,确保平稳入泊,可以让H轮船员提前在船尾备妥靠垫,以备应急之需。同时调整锚的链长、力度,最终左锚约5节,右锚约3-4节为宜,并与缆绳之间形成良好配合。如需调整海轮的位置,还可以通过收缴锚链和缆绳进行移动,直到所需位置,收紧所有缆绳,如图10所示。
4操纵要领和注意事项
(1)靠泊时机的选择。选择风力在5级以下,水流在高平潮或者微落或微涨状态的时机,选择微涨状态的时机靠泊时,靠泊方法与微落水状态的方法一致,只需把拖船带海轮上游一侧,将海轮掉头至码头下游—侧,进行反向靠泊即可。
(2)落锚点的选择。第一锚点的选择是整个“T”形靠泊能否成功的关键所在,需提前结合航道宽度和水文条件,通过计算得出相关落锚位置和出链长度。
(3)拖船的使用。拖船的使用应突出一个“慢”字,用拖轮摆“T”形船位时,要尽量用“小车”,宁可多用几次“小车”,也不可用一次“大车”。
(4)制定详细的引航方案。引航员登轮后,应与船长进行信息交流,听取船长对于靠泊的意见和建议。
(5)其他方面。在可能的前提下,增加前后缆绳数量,增加系泊力,有助于保证船舶的靠泊安全。同时,注意提前收听天气信息,尽可能缩短装载时间,避免装载期间受大风等恶劣天气的影响,保障靠泊安全。
5结语
“T”形靠泊的模式不同于正常的靠泊模式,在狭窄、受潮汐影响明显的长江专用航道内完成,更具有独特性。随着“一带一路”倡议和长江经济带战略的不断推进,载运大型重件设备船舶出口越来越频繁,该类船舶“T”形靠泊需求日益增多,此次可行性论证和成功实践将为后续类似船舶“T”型靠泊积累一定经验,但过境船舶对“T”形靠泊船舶的影响仍需进一步研究。