工程船舶海上避台措施分析

俞冬灵

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200120）

1 前言

随着人们对环保要求的不断提高，国家大力倡导绿色低碳的能源发展方式，能源结构逐步向低碳、绿色、清洁能源转型。我国海上风能资源丰富,目前海上风电处于由起步到规模化开发的关键阶段，为实现“碳达峰、碳中和”目标，国内很多企业如三峡集团、华能集团、中广核集团、国家能源等大型企业持续发力开展海上风电业务。随着大量的风场业务开工建设，海上风电的施工需要投入大量的工程船舶，在海上进行风电基础桩、导管架、升压站、风机等组件的安装施工。海上环境复杂多变，时常遭受台风等恶劣天气的影响，由于这些工程船普遍具有船舶结构复杂，水上受风面积大，锚缆设备多且操作复杂等特点[1]，因此对工程船舶防台是一大挑战，因此，保证船舶在台风等极端天气下的安全是开展海上风电业务的前提条件。近期出现了多例工程船舶在台风期间发生险情的事故，如阳江风电场某船避风过程中出现锚缆断裂事故、如东风场某船抛锚避风期间出现走锚事故、特别是福景001 在阳江风电场避风期间出现锚缆断裂、走锚后造成船舶沉没、人员重大伤亡等重大事故，为海上施工船舶避台工作敲响了警钟。台风天气下，保护作业人员生命安全和设备安全刻不容缓，如何做好工程船舶在海上避台是一个重要的课题。

2 台风形成的原因

在夏季，因为太阳的直射区域由赤道向北移，致使南半球之东南信风越过赤道转向呈西南季风侵入北半球，和原来北半球的东北信风相遇，被挤压的空气上升，增加对流作用，再因西南季风和东北信风方向不同，相遇时造成波动和旋涡。两种风相遇造成的复合作用，和原来的对流作用连续不断，使已形成的低压旋涡继续加强，导致四周的空气加快向旋涡中心流入，流入越快时，风速就越大。当近地面最大风速达到或超过17.2 米/秒时，称为热带风暴，达到32.7 米/秒时，称之为台风。

3 工程船舶防台措施

我国海上施工项目众多，特别目前大力发展海上风电，开发绿色能源情况下，海上有大量的工程船舶施工。每年5 月初至11 月底,是我国沿海的台风高发期[2]。工程船舶的防台工作的成败，直接影响到工程施工和企业安全生产管理要求，关系到船舶、人民的生命财产安全。工程船舶的防台可从以下几个方面入手：

（1）增强管理人员和施工人员的安全作业思想意识，正确树立“以防为主、防抗结合”的指导思想[2]，积极做好防台思想动员，提供对台风危害性的识别风险，“做到宁可防而不来，也不可不防”的防台指导思想。

（2）合理选择工程船舶避台锚地：①选择距施工现场比较近且呈环抱式的港湾锚地，或者虽不是环抱式港湾，但周围有高山、岛屿或堤岸等能作为屏障的锚地；② 防台锚地的水深除了应满足船舶吃水的需要外，还应有足够的富余水深，以防止船舶在大风浪中上下颠簸时出现“墩底”现象。海底地形以平坦或坡度不大为宜，否则易使锚向低洼处滑动而引起走锚现象。在一般情况下，所留的富余水深至少应为半个波高加1m 深度。为防止浪涌大影响锚的系留力，富余水深不宜过大。

（3）非自航工程船，安排应急辅助拖轮在附近值守，防止应急情况的发生。

（4）船长作为船舶安全第一责任人，防台期间亲自指挥，按照船舶防台应急部署各船员的防台值班。

（5）企业责任人和安全管理人员、海务管理等部门人员高度重视，根据防台要求，各部门协调配合、协助现场做好防台工作。

4 案例分析

4.1 台风信息预报

2021 年9 月5 日-9 月10 日 工程船“新振浮7”轮在杭州湾水域奉贤升压站施工过程期间，正逢在西太平洋生成第十号台风“灿都”，2021 年9 月8 日5 时，台风“灿都”加强为超强台风，其中心位于中国台湾省鹅銮鼻东偏南方约1430 公里的洋面上，北纬16.1 度、东经133.0 度，中心最低气压为925 百帕，七级风圈半径180-250 公里，十级风圈半径110 公里，十二级风圈半径60 公里。

图1 台风“灿都”路径

4.2 防台应急响应

根据台风路径判断“灿都”风力加强，登陆我国东南沿海的可能性非常大。公司领导马上成立防台防汛应急管理小组。以“新振浮7”船组人员做班底，落实防台的预案。根据判断台风的影响时间和较为合适的避风地点，防台防汛应急小组确定了此次避风的地点为启东、长江北支内，马上落实拖航方案和相应的拖轮准备。

工程船舶撤离过程中需要配备足够的船舶资源执行撤离任务。过程中需要考虑航行过程中的转向、台风未来影响的风、浪、流及出现断缆应急事宜等影响，配备10000P 以上马力主拖拖轮1 条、2 条4000P 马力以上全回转拖轮，拖带的方案如图2：

表1 工程船及相关船舶参数

图2 “新振浮7”拖带示意图

避台应急小组应急响应，安排主拖拖轮和辅助拖轮及时到位。拖航前，做好应急预案，开航前检查，尾部留工作锚应急备用。拖航中，密切关注台风动态，派出辅助拖轮进行护航，拖航避风过程中，由于受到台风外围的影响，风浪加大，出现一定程度的拖航偏荡。在航行至启东10 号浮附近时，拖航控制出现问题，左右偏荡加剧，导致主拖的拖缆拉断，由于风力已达到8 级，无法再进行接拖续航。经向公司防台应急办公室汇报后，根据风向和流向，在航道北侧海缆与浅滩的中间位置抛锚。经分析，此处的航道走向正好刚刚过了拐点，由西北转向西，而东、北、南都有浅滩能够削弱浪的能量，水深不大，距离海缆和浅滩的距离都在500M 左右有锚泊回转余地，满足锚泊避台的基本要求。

表2 “新振浮7”船舶固定工装设备清单

4.3 防台锚泊计算分析

根据现场情况，船长马上和公司防台应急小组报备，在技术部门的支持下，对浮吊现在抛锚避风的环境情况进行理论的锚泊计算。通过DNV SESAM marine软件进行“新振浮7”在避风过程中的锚泊分析。“新振浮7”使用尾部工作锚，锚缆长度300 米左右，锚缆为Φ76mm 钢丝绳，单位长度质量22kg/m，破断载荷 3850kN，锚自重12吨。根据《DNV-OS-E301》ch.2 sec.2 B100 分析，钢丝绳弹性模量为7.0e10N/m2。根据API RP 2SK 规定，短时期内锚泊计算，完整工况下，采用准静态计算时，锚索安全系数为2，锚的安全系数为1.0。锚索的最大安全工作载荷为3850/2/9.81=196.231t；锚抓力系数取12，12t 锚的安全工作载荷为12x12/1=144t，根据分析计算在台风正面来袭，风浪最大影响情况下锚的最大抓了为117 吨。因此，采用尾部4 个工作锚避风锚泊方案受力满足安全作业要求。

鉴于以上情况，在船长的应急部署下，“新振浮7”采取了尾部抛4 个工作锚锚缆长度约300M-400M、1 个航行锚约5 节锚链的锚泊方案。随着风向的转变，随时调整各锚的受力，使之均匀。安排拖轮在附近守护，以防突发情况发生应急处理。

4.4 防台应急响应解除及总结

9 月16 日台风警报解除，“新振浮7”在本次防台过程中未发生安全隐患和事故，保证设备和人员的安全。本次防台实践案例，为同类工程船舶在海上施工过程中避台、抗台提供参考。总而言之，施工船舶防抗台风工作是关系企业财产和人员生命安全的大事，此次“新振浮7”在恶劣的情况下，岸基、船员、海事等各方协同作战，顺利完成了避台、抗台任务。可以看出，确保船舶安全生产，就必须提高全体涉船人员防台安全意识，提前做好各项防台准备工作，认真落实到位各项防范及应急措施，保证船舶防台工作顺利完成。

5 结论

海上风电产业的发展过程中，投入大量的工程船舶施工，在面对台风等灾害性天气情况下，应立即开展先期的准备工作，迅速采取果断的措施，减少人员伤亡和财产的损失。通过“新振浮7”在“灿都”防台过程中的采取的避台方案和过程中合理的应急响应，要遵循“早防、早避”原则，将台风的影响控制在最低的范围，确保了生命财产的安全。

同时，为检验抗台应急部署的有效性，在台风季来临前，船长要定期组织船员进行防台应急演练，从演习中汲取经验，发现问题及时整改。