大型浮船坞拖航进宁波舟山港操纵实例

2020-11-06胡维

中国水运 2020年7期

胡维

摘要：大型浮船坞的拖航是一项高难度的航海作业，此类船舶由于结构特殊，受风、流影响较大，并且存在较大的瞭望盲区，拖航难度大。引航员首先必须根据拖航水域的水文气象条件、通航环境等对拖航的可行性进行论证，再根据论证的结果安排拖航时间、拖轮的操作人员以及选择合适拖轮和拖轮拖航的方式。本文通过结合大型无动力浮船坞“东方3号”拖带的实际案例进行分析，提炼出技术要点，并提出拖带过程注意事项。

关键词：大型浮船坞;拖带方式;注意事项

中图分类号：U675 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2020）07-0119-03

随着航运经济的发展，加上先进的造船技术支持，浮船坞的体型不断扩大，但是浮船坞无动力系统，需要拖带才能航行。由于其结构特殊，水面以上横向受风面积大，船首为方形，受流影响也较大，并且拖航作业过程中存在很大的瞭望盲区，拖航难度大。

本文将对“东方3号”浮船坞拖带案例进行分析，提出浮船坞拖带作业过程中的通航安全保障措施与建议，从而有效保障浮船坞在拖航期间的水上安全，保障船舶、人员生命财产安全及防止对环境造成污染。

1 船坞简介及作业概况

“东方3号”浮船坞总长300m，宽70m，水面以上高度71.5m，拖航吃水4.5m，拖航排水量94000t，是目前为止舟山船厂承修的最大型浮船坞，见图1。“东方3号”浮船坞于2019年6月22日由两艘远洋拖轮从韩国某船厂拖航进舟山中部港区。

2 拖航环境

2.1 潮汐

岱山：0807-103 1309-249 1933-79

定海：0754-152 1241-287 1926-113

要求实测风力小于6级，浪高不超过1m，能见度要求2海里及以上。航道最小水深10m，满足富裕水深要求。

2.2拖轮配备

配备2艘专业拖带拖轮和5艘全回旋拖轮帮助进行拖带作业，见表1。

2.3设计航线

本次拖航总航程约41海里，需经过两次大转向和一座在建中的舟岱大桥。航线设计见表2及图2。

2.4拖航方式拖轮的配置及拖带方式

因为本次拖航要求较高，需要经过宽度为570m在建中的大桥，因此采用组合拖带方式。本次拖带拟配备2艘专业拖带拖轮和5艘全回旋拖轮帮助进行拖带作业。拟定专业拖轮在船头拎拖，拖缆长度前段约150～200m，至大桥通航孔前缩短至100～150m;全回旋拖轮的4艘分别在被拖船左右两舷进行傍拖，其中前面2条港作拖轮采用八字缆的方式带缆，第5艘带在“东方3号”尾部，拖轮船首与其紧绑，既可以顶推，也可以在应急的时候协助减速。

2.5拖航阻力

根据中国船级社《海上拖航指南2011》附录2中海上拖航阻力估算方法：海上拖航总阻力RT=1.15〔Rf+RB+（Rft+RBt）〕KN。

式中：Rf——被拖船的摩擦阻力，KN;

RB——被拖船的剩余阻力，KN;

Rft——拖船的摩擦阻力，KN;

RBt——拖船的剩余阻力，KN。

（1）被拖物或被拖物的阻力按如下近似方法确定：

Rf=1.67A1V 1.83×10-3 KN

RB=0.147δA2V 1.74+0.15v KN

式中：A1——船舶或水上建筑物的水下湿表面积，m2;

V——拖航速度，m/s;

A2——浸水部分的船中横剖面积，m2;

Δ——方形系数。

正常船舶：A1=L（1.7d+dB）m2

该浮船坞：A1=L（B+2d） m2

式中：L、B、d分别为船长、船宽和拖航吃水，m。

（2）拖船阻力Rft和RBt可使用拖轮的设计资料，如无资料也可按上述（1）的近似公式计算。

本次拖航速度6kn，浮船坞δ取0.9，主拖δ取0.7，港作拖轮设计相似，每艘阻力以70KN计算。

拖航总阻力RT=1833KN。浮船坞的结构，成凹字形，纵向有效受风面积很小，横向受风面积大，本文只计算横向受风情况。

2.6拖带计划

7时30分引航员在登轮点登轮，港作拖轮就位，系带拖缆;8时起拖，此水域会与来往中小型船舶交会，应和海事艇积极配合，谨慎驾驶。根据当日潮汐，10时岱衢洋才开始涨流，因此本段拖带顶落流，本段航程13海里，平均拖带速度4kn;11时鱼腥脑岛北，距离大桥通航孔12海里，顶流拖带，航速3～4kn，约需3～4小时，取3.5小时;14时30分拖带至舟岱大桥临时主通航孔西侧;15时拖带至舟岱大桥临时主通航孔东侧;15时45分拖至世纪太平洋码头北水域转向，此时为初落潮水，需特别谨慎驾驶，控制好流压;17时15分拖至太平洋海工船厂临时锚地附近;由港作拖轮控制好船位，开始解主拖轮缆绳，解拖后与船厂引水交接。总共拖带及靠泊时长约9小时。

2.7拖带时机

本次拖帶紧紧围绕初落缓流时段（即14时30分）通过舟岱大桥临时主通航孔展开，同时还要考虑到“东方3号”拖带所受阻力较大，拖带稳定性较差。登轮点至鱼腥脑岛北13海里，顶落流拖带，从鱼腥脑岛至舟岱大桥西口12海里只能顶流拖带才能赶上初落潮水通过大桥主通航孔，从大桥通航孔西口至长白东6海里顺流拖带，从长白东至太平洋海工3海里为顶流拖带。5条港作拖轮和船厂带缆工人应于引航员登轮前到现场就位。

3 拖带难点分析

由于“东方3号”浮船坞流线型较差，拖带稳定性较差，因此对于拖轮的要求较高，拟配备7条拖轮联合拖带，其中2条为大马力远洋专业拖轮提供动力，其它5条港作拖轮协助转向兼顾提供动力。由于航程较长，又需要在白天1天的时间内完成拖带工作，前半段为顶流拖带，拖带速度和稳定性更难保障，因此为保证拖带的实施能够按计划进行，需要港作拖轮马力均在5000马力以上。

本次拖带区域通航环境复杂，引航员登轮点（122°07.5E/30°22.51N）至五峙北锚地来往沿海小船较多，并且还要通过在建舟岱大桥临时主通航孔，因此，主拖拖轮分别配备1名引航员来协助拖轮与责任引航员的沟通与配合，以防出现差错。另外，责任引航员带领另外3名引航员登上被拖船体，分别在“东方3号”4个角就位配合并听从责任引航员的指挥，以对整个拖带过程进行及时和准确的掌控。

4 注意事项

本次拖带浮船坞总长300m，宽70m，水面以上高度71.5m，拖航吃水4.5m，拖航排水量94000t，该浮拖物存在水面以上高度较高，浮拖作业中存在受风面积大，吃水深，受风、浪、流影响大等特点。

（1）由于船坞宽度大、方型系数大，沉井浮运拖带作业是7条拖轮联合拖带，需要统一指挥、步调一致，指挥难度较大，对指挥人员的素质要求较高，一旦偏离航路，调整和控制船位困难，易发生搁浅等事故险情。

（2）浮船坞水面建筑高大，指挥人员的站位较难选择，存在很大的盲区。沉井出坞和浮运过程中，整个船队转向、避让的操作难度较大，存在与附近船舶发生碰撞的风险。

（3）拖带时，船队航行路线前方一定水域不允许有船舶通过，在风流浪的共同影响下，船队的航迹带较宽，沿海小船较多，拖带过程中会对船舶航行造成一定影响。

5 结论

针对本次大型浮船坞拖带作业的特点、存在的通航安全风险和问题，经过对拖带路线、拖带水域通航环境、自然条件等进行分析，采用了双拖并拖方式，发现双拖并拖有较大优势。

（1）双拖并拖能提供的马力大，对于拖带大阻力船舶有利。

（2）提高安全性，每艘拖轮都有一根单独拖缆，这与单主拖相比减小了拖缆负荷，提高拖缆安全系数，而且即使一条拖轮出现故障，还有另一条可以维持整个拖航系统。

（3）港内拖带的拖缆长度会相对缩短，主拖的螺旋桨排出流对被拖船的影响会增加。并拖两条主拖的螺旋桨排出流位于被拖船的两舷，减小了被拖船的阻力，提高拖航速度。

（4）并拖可以通过改变两条拖轮拖力的大小和方向，抑制拖航过程中的偏荡，还可以更好地转向，减小转向水域。

参考文献：