全回转拖轮单船傍拖无动力船舶操作浅析
2020-09-16王国臻湛江港集团股份有限公司
王国臻 湛江港(集团)股份有限公司
随着我国经济的不断增长、海运业务的快速发展,以及船舶大型化对拖轮依赖性的不断增强,使得全回转拖轮的数量不断增多,由于传统FPP拖轮的减少使其傍拖业务也大量被全回转拖轮取代,现今港内的中小型船舶短距离拖带,从安全和节省成本考虑,一般采用全回转拖轮单船傍拖的方法,现就此拖带方法发表个人浅析。
1.全回转拖轮傍拖的优势
全回转拖轮即ZP型拖轮,配备2个Z型推进器。其推进系统的导流管和在垂面转动的螺旋桨一起在水平面上可做360度的回转运动,在水平面任意方向上发出推力改变船舶运动态势,无需舵叶。其可通过单双车、进倒车、调整两螺旋桨角度和转速而让船做前进、后退、原地回转、横移、顶推、倒拖等各种动作,操纵灵活,推进效率高。由于全回转拖轮的螺旋桨可360度任意转动,不受最大有效舵角35°的限制,所以全回转拖轮傍拖时不再需要像传统FPP拖轮傍拖那样对傍拖的绑角进行反复检验,减轻了操作者的很多工作负担。
2.傍拖位置的选择
根据被拖船形状,在保证船体接触安全的前提下拖船应近可能的将傍拖位置选择在被拖船的后半段,如若可能,尽可能的让拖船舵桨舱伸出被拖船艉部,如图一位置。
2.1 傍拖位置靠后的优势
因为拖船与被拖船连成整体,在相同的舵角及车速的情况下,拖船傍拖位置越后,转船力与拖船和被拖船的公共重心的转船力臂就越长,能够提供的转船力矩就越大,在行进中就越容易控制拖船与被拖船整体的航向,操纵也越灵活。
2.2 傍拖位置靠前的劣势
拖船位置过于靠前,拖船对拖船与被拖船整体的转船力矩较小,如果此转船力矩不够克服水偏转力矩影响,那么拖船与被拖船整体的航向便无法有效控制,就需要增加拖轮,那单船傍拖就无法实现。
拖船船艉如果不伸出被拖船船艉,如图二,拖船带动被拖船需要采用大舵角向右大幅转向时,车叶的排出流水会打击在被拖船上,增加了缆绳的横向受力,且拖船排出流推动被拖船船尾向右,抵消了部分拖船与被拖船整体向右转向的转船力矩,影响拖船与被拖船整体的舵效;特别是拖船需要采用横移操纵时,拖船的排出流方向可能近乎垂直冲击在被拖船船体,严重影响横移操作,在危急情况下,拖船由于需要考虑到缆绳破断强度,也不敢用大车配合大舵角排除险情。
3.带缆操作
3.1 傍拖术语
在《中华人民共和国交通行业标准》 JT/ T 300—2009中对傍拖及其缆绳进行了定义。傍拖就是拖轮用艏缆、艏倒缆、艉缆、横缆和被拖船连成一体的拖带方法。在傍拖中,从拖轮船艏出来向前带在被拖船上的缆绳为艏缆;从拖轮中前侧部位出来向后与被拖船连接的缆绳为艏倒缆 ;从拖轮船艉出来连接在被拖船艉部的缆绳为艉缆。此定义与我们平时系泊定义的艏缆、艏倒缆、艉缆不同,需要特别注意。
3.2 带缆原则
全回转拖轮单船傍拖无动力船一般带艏缆、艏倒缆、横缆、艉缆四根缆(如图一),根据当时环境及条件可以适当增加缆绳。总的原则是让拖船前后碰垫紧贴被拖船,让拖船与被拖船连接成一个稳定的整体。稳定整体的条件就是保证傍拖的缆绳全部收紧。
3.3 带缆顺序
带缆时收紧缆绳的顺序极为重要,顺序不对,缆绳极难收紧。
用图一方式带缆,在静水中一般操作为:先人工收紧艏倒缆,然后用前绞缆机收紧头缆,横缆、艉缆保持先不收紧。因为人力有限,无法最大程度收紧艏倒缆,所以需要拖船用车调紧缆绳,具体操作是让拖船微速进车,看到车叶水后立即停车,船舶在前冲惯性作用下,会崩紧艏倒缆,由于船舶前冲,艏缆此刻会松动,此时用缆机迅速收紧艏缆,防止拖船前冲惯性消失后艏倒缆受力回弹带动拖船向后使艏倒缆再次松弛,艏缆和艏倒缆完全收紧受力之后,用车斜向前压船艉紧贴被拖船,收紧横缆和艉缆。航行中发现艏艉横缆松弛应随时收紧。
3.4 带缆注意事项
特别注意的是艏倒缆是提供被拖船拖力的主要缆绳,其不能太长也不能太短。艏倒缆太短则弹性不足,如突然加车或遇到旁边有快船等经过掀起波浪,其极容易崩断。同时,拖轮缆桩和被拖船缆桩高度差大,艏倒缆越短,其与水平面夹角α角越大,在相同拖力条件下,艏倒缆受力就越大,若艏倒缆受到的垂直方向的剪应力超过缆绳破断强度,将会造成断缆事故。如图所示,水平拖力为T,艏倒缆受力艏倒缆太长,则下垂量较大,不易收紧;且当意外发生断缆时,断缆过长飘于水面,危及自身及过往船舶安全。
横缆虽短但及其重要不可省略,首先横缆作用是保证拖船与被拖船的后半部分的船身贴合,如图一当船向左甩尾时,拖船通过横缆带动被拖船船尾向左;其次当艏倒缆发生意外断裂时,横缆可以暂时替代艏倒缆,防止拖船过分前冲而与被拖船前后位置发生较大变化引发意外。
4.航行注意事项
除正常航行要求外,全回转拖轮傍拖还需做到以下几点:
无动力船舶的拖带需要拖船与被拖船的密切配合,是一个整体协作的过程,拖船与被拖船要对相互的瞭望盲区进行互补。
开始起拖时要注意外转延迟的影响,如图一当拖船开始向左起拖,如果缆绳不紧,被拖船受艏倒缆拉力作用导致其船头右转,被拖船船头右转给拖船船头一个右转力矩,拖船想左转就必须再增大舵角以克服此右转力矩,此过程造成拖船与被拖船整体左转延迟。
快车航行时用舵不宜过快,应逐渐用舵,过大弯头需用大舵角时应减速后再满舵,待缆绳受力稳妥后再加速。
靠离泊时,应充分考虑风流的影响,及早控制船位和船速。急流中靠泊角度不宜过大。吹拢风较大时,应利用抛锚协助靠泊,并在船艏艉垫好碰垫。
5.结语
狭窄水域或者港区内的环境较为复杂,由于傍拖的拖带方法将拖船与被拖船连成一体,故傍拖时,拖船可以较好地控制被拖船的运动。而且傍拖不像吊拖那样需要占用大量可航水域,随着港内船舶交通流的增大,为了减少拖带作业对港内交通环境的影响,从安全和节省成本考虑,全回转拖轮单船傍拖作业越来越得到专业人士的青睐。