无动力船舶码头系泊防台措施
2021-08-04任新民庄雪生
任新民,庄雪生
(友联船厂(蛇口)有限公司,广东 深圳 518054)
孖洲岛友联修船基地(以下简称友联修船)位于珠江入海口,每年台风季节,基地会不同程度地受到台风影响,尤其是近些年的天气异常变化,超强台风侵袭造成了特别重大的损失以及人员伤亡。
自2008年正式投产,友联修船一直把防台工作作为重点工作,按交通部港口船舶防台指引,船舶须离港防台,作为修船的舾装码头参照执行。对于年修理船舶约200艘的船厂来说,在船舶修理过程中会遇到各种不能预见的问题。为了能使企业在安全保障的基础上得到更大的经济效益,友联修船以敢于创新的精神,结合科学的理论基础和实际经验,经过十几年的探索,形成了一套科学有效、切实可行且具有自身特色的防台体系。实现了“零损失、零伤亡”的防台目标,保证了台风季节船舶的安全防台,减少了每次防台船舶要去锚地或公海的频率,减少了由于台风影响造成船舶进、出移泊3~5天的修期损失、10万元每艘的移泊成本和500万元每天的单日工作制造成本,为企业获得了极大的效益。友联修船的防台体系具有“三早、四化、五原则”的特点,其具体措施如下。
1 三早
1)早计划。每年3月,根据工作需要调整防台组织架构和制定年度防台预案,4月召开防台部署会,明确要求。实际台风来临前,根据在厂船舶修理实况,对各船舶防台作出前期部署。
2)早准备。根据形成台风的路径、速度,对本区域可能造成影响的台风按来临前120 h、72 h、6 h提前做好准备工作,作出对应的一、二、三级应急响应。
3)早落实。台风来临前6 h内,实行二次现场早落实工作制,各部门先根据防台各自的检查表,完成现场具体工作,防台应急领导小组还将再次对全厂防台措施逐一检查落实,查漏补缺。
2 四化
1)科学化。科学化是防台的基础,通过以《孖洲岛基地防台应急预案》《友联船厂大型平台及无动力船拖带、防台应急方案通航安全评估及仿真模拟研究》、武汉理工大学关于《友联船厂孖洲岛基地无动力船码头系泊防台数值计算研究》等为理论。充分利用如深圳气象台、香港天文台、windy和海事微信平台等公共信息资源,及时掌握台风路径、风力、风圈半径等参数,做到未雨绸缪。
2)程序化。程序化防台是关键,必须对防台工作形成程序化文件,明确责任单位职责,严格落实防台前(会议)、防台中(应急)、防台后(复工)工作。
3)数据化。数据化是对历次防台的结果分析和经验积累,为获取台风过境的实时数据,每次防台期间,防台领导小组根据泊位防台船舶类型,设置多点风力监测点,同时记录风浪对船舶影响缆绳收放米数的数据,对台风进行实时监测,以便进行台风过后的分析、总结,为以后船舶排泊提供理论依据。
4)标准化。标准化是防台的重点。经过多年的防台工作经验积累,根据右旋台风、左旋台风和各码头区域的水流以及风向,结合所修理、建造的主要船型,友联修船形成了独有的标准防台方案。典型船舶的防台方案介绍如下。
(1)典型船舶VLCC及VLOC码头防台。VLCC码头防台示意图和VLOC码头防台示意图分别如图1、图2所示。
图1 VLCC码头防台示意图
图2 VLOC码头防台示意图
VLCC、VLOC是防台过程中难度较大的船舶,主要原因是船舶尺度大,其船宽65 m,船长360 m以上、水上受风高度30 m以上,因此船舶受风面积大,系泊缆绳最短50 m、最长100 m,每条缆绳的受力不一样,台风时不仅受风的影响,还要考虑涌浪的叠加影响。经过这些年的实际摸索和建模计算,最终确定了每一类型船舶的标准带缆数量。VLCC码头带缆:艏部含头缆11条、导缆8条,舯部含横缆6条,艉部含尾缆11条、导缆8条,总计缆绳44条、锚链2条。VLOC码头带缆:艏部含头缆13条、导缆10条,舯部含横缆8条,艉部含尾缆13条、导缆10条,总计缆绳54条、锚链2条。遇到超强台风时,艏、艉还需锚链上岸进行辅助;其它油船、集装箱船、散货船等也都有标准的带缆模式。
(2)半潜式平台防台。基于“勘探四号”海上防台的方案和采集的数据移植到码头或锚地,经总结研讨和科学计算分析,锚链系泊力3 000 kN 、缆绳系泊力2 700 kN时的平台受力情况如表1所示,半潜式平台防台示意图见图3。其中,平台总纵向受力和总横向受力主要考虑分别来自纵、横2个方向的4个力(F1、F2、F3、F4)和风、浪、流3个方面的叠加力影响。
表1 锚链系泊力3 000 kN、缆绳系泊力2 700 kN 的分析
图3 半潜式平台防台示意图
由于半潜式平台干舷横向面积大且受横风影响大,其建造是在2个类似船舶的浮箱上竖起6根或8根立柱,呈长方形排列,通过桁架结构联结支撑起平台甲板,甲板上有上层建筑、各类机械舱室、压载舱室和钻井设备等。浮箱的干舷在海上作业时是负值,进厂修理时干舷最大不超过0.5 m,浮箱上所有立柱、上层建筑等建筑物纵、横2个方向受风面积相对船舶横截面小了很多,受风力影响不大。但钻井平台浮箱大部分沉于水下,受涌浪影响很大,防台时必须在4角安装八字锚和部分缆绳,且必须保证每个锚所受的力为恒张力,确保平台不发生漂移。
(3)自升式平台插桩防台。自升式平台设计风暴自存工况指平台在海上作业时可能遇到的最恶劣或最危险的海况。分析平台的桩腿、抗倾稳性、压载及桩靴抗滑移等的性能后,风暴自存工况下,自升式平台保证安全参数见表2,自升式平台码头或锚地防台时参数见表3。
表2 风暴自存工况下,自升式平台保证安全参数
表3 自升式平台码头或锚地防台时参数
由表2、表3可知,气隙是指平台船体与水面的距离,安全气隙高度与最大浪高有关。自升式平台设计风暴自存工况时 ,未明确插桩的入泥深度,因其在敞开的作业区域插桩就可达到抗风16级。但在船厂或锚地,由于有码头、吊机或附近其它船舶影响,就必须保证平台不能有任何漂移。经过实践证明,只要通过压载使桩靴入泥达到17 m以上,且平台船体与海面有6 m的安全气隙,就能满足抗风14级,对在码头系泊缆绳无特别要求。
3 五原则
防台的最终目的是保护人民生命和国家财产不受损失,为此需遵循如下五个原则。
1)“以人为本、安全第一”原则。根据公司防台布署,按防台应急预案的要求,除防台必要的留守人员外,非防台人员撤离至安全场所,未经防台总指挥允许,任何人不能进入生产区域和可能造成人员伤害的场地。
2)“来者必防”原则。根据收集的台风信息,对未来可能受影响的台风,无论风力大小和影响范围,先以预案执行,做到临危不乱。
3)“月度例会”原则。台风季节期间,每月定期召开2次防台例会,统一生产计划的执行和防台要求的一致性。
4)“五机一炉”原则。船舶动力的恢复能更加有助于防台计划的有效实施,对涉及船舶动力的如:主机、副机、锚机、缆机、舵机、锅炉的工程,5天一个节点实时检查和对比工程进展,为防台预案实施提供保障。
5)“一对一”原则。重点船舶与拖轮“一对一”海上看守,单船/项目总管、经营代表与船方“一对一”现场沟通,自有船舶、交通船与岸基人员“一对一”定点跟踪。
4 结束语
友联修船在十多年的防台实际工作中,根据应急预案,有针对性地采取了一系列措施,成功抵御了台风的侵袭,实现了“零损失、零伤亡”的双零目标。通过对十多年来的防台实践和经验进行总结,友联修船建立了一套无动力船舶码头系泊力计算组合优化模型,获得了采用风暴桩、系泊缆绳、锚链、拖轮等设备设施组合优化的防台方案。目前这套防台措施已广泛应用于同一集团的东南、北部沿海各船舶修造基地,取得了很大的经济和社会效益。