大型重载事故船倒拖进港及靠泊操纵实例

◎ 蒋志豪 厦门港引航站

2010年5月9日，满载三万多吨货物的“吉友”（J.FRIEND）轮在东山附近海域发生碰撞，导致艏楼严重受损和货舱进水，经过紧急应急处置后，由广州救捞局“穗救201”轮拖带，于2010年6月12日抵达厦门港主航道九节礁北侧二号锚地，再由厦门港港作拖轮换拖进港靠招银码头5号泊位进行抢卸。本人主持拖带方案制定，作为主引将该事故船舶安全拖带进港并平稳靠妥码头。以下是本次拖带操纵的总结和体会，供类似的拖带作业参考。

1.事故及船舶概况

“ 吉友”轮是一艘服役26年的散杂货船，船长177.5 m、宽29.5 m，夏季平吃水10.663 m，DWT35493MT、GT21456、NT11985。碰撞后首尖舱、第一货舱严重破损大量进水，锚机、艏缆机损坏，双锚无法使用。抵达厦门港外时艏吃水为9.7米，尾吃水9.5米。因首尖舱和第一货舱均进水，如果船正常前进时则第二货舱前壁将承受较大的水压力；若第二货舱再进水，则船舶有沉没的可能。为增加浮力和防止意外，在船首第一舱左右安装一对直径为8米的800吨级浮筒[1]。经过多方比对论证，为确保整个拖带过程船舶处于安全状态，决定采取倒拖进港方案。

2.航道、码头与潮汐基本情况

2.1 厦门港主航道

厦门港十万吨级航道主航道全长约34.8km，从0号灯浮到28号灯浮，航道通航水深为13.6m，11号灯浮至19号灯浮航道宽度从600米逐渐减小到300m，过22A灯浮后左拐进入漳州招银航道，航程5.3km。其中招银2号泊位以东航段为7万吨级集装箱船单线乘潮通航航道，航道通航宽度200m，通航水深11.6m；招银2号泊位以西至9号泊位航段满足7万吨级散货船单线乘潮通航，航道通航宽度190 m，通航水深11.6m。

2.2 助航设施

厦门港主航道九节礁灯标是进入厦门湾的主要标志之一，是进出港V TS报告点，青屿开始往进港航道到招银航道两侧布置左右侧灯浮，但不是规律对称，间距从0.7-1.8海里之间；青屿、招银南炮台均有灯塔；鼓浪屿上的日光岩是也明显导航标志。

2.3 招银码头概况

招银码头位于厦门湾南岸，九龙江出海口，当时码头建成投产8个泊位，其中：10万吨级及以上泊位3个，5万吨级泊位4个，3.5万吨级泊位1个，岸线总长度1770米。招银码头从东向西分别为1至8号泊位，本次安排靠泊的位于西侧的5号散杂货泊位，5号泊位长205米，码头前沿停泊水深12.0米，掉头区短轴长400米，5号泊位西侧为海达渡轮码头，水深较浅，靠泊时船位不能超过5号泊位西侧。

2.4 潮汐与潮流

厦门湾潮汐型态系数K=（H01+HK1）/HM2在0.33～0.34之间，属正规半日潮，海流的流向与岸线走向基本一致，呈往复流特征，涨、落潮流的主流向为WNW～ESE。涨、落潮最大流速出现在低平潮后、高平潮前2.5～3.0小时。招银码头位于九龙江口，落潮流比涨潮流急，实际涨落潮时间比潮汐表表列时间迟半小时到四十五分钟，在雨季洪水爆发后落潮时间比潮汐表表列时间推迟更多，落潮流速也更大。青屿至19号灯浮涨潮时流向大致与航道一致，招银支航道则顺着航道约成45°的夹角，且流速大。2010年6月13日潮汐为高潮潮时0056和1238，高潮潮高分别为571cm和535cm，低潮潮时为0652和1900，低潮潮高分别为169cm和22cm。

2.5 厦门港风浪

厦门港春、夏两季以SE向风为主，秋、冬两季以NE向风为主，每年5-6月常有较强的NE或SW向风，平均风力3-4级，最大5-6级，瞬时极大风力可达7-8级。本次拖带正值6月份，除了雷暴雨天气和台风外风浪较小。

3.拖带方案

3.1 拖轮基本资料及配置情况

3.1.1 拖轮基本信息

拖带使用的拖轮基本信息如表1所示。

表1 拖轮基本资料

3.1.2 拖带方式与拖轮配置

因碰撞导致艏楼变形，首尖舱破损进水，为了拖带过程安全，本次倒拖采取吊拖方式，由“厦港拖5”号带在正船尾作为主拖，拖缆长度约120米，“漳招2”号和“漳招1”号分别带在驾驶台前左右侧，“厦港拖3”号带在左首部位置。拖轮配置如图1所示。

图1 拖轮配置图

3.2 航迹带宽度计算

根据《海港总体设计规范》[2]，单向航行时，航道宽度W等于航迹带宽度A与船舶与航道底边的富裕宽度c之和（见图2），即：

图2 航迹带宽度示意图

单线航道：W=A+2c；双线航道：W=2A+b+2c

A：航迹带宽度（m）；c：船舶与航道底边间的富裕宽度（m）；D0：通航水深（m）；1:m：边坡。

3.2.1 航迹带宽度

船舶在航道中航行时，由于受自然条件、航道断面型式、船舶特征和人为因素的影响，为保持航向，其航行轨迹在沿着航道中心线左右偏荡，呈蛇形运动前进所占用的水面宽度为航迹带宽度。在不同的风流条件下，航迹带宽度A与船舶偏航投影宽度L×sinγ+B有一定的相关倍数，称为船舶漂移倍数n，航迹带宽度A的计算公式如下：

A=n（L×sinγ+B）

式中：n-船舶漂移的倍数，取值见表2；γ-风流压偏角（°）；L-设计船长（m）；B-设计船宽（m）。

表2 漂移倍数 n 和风流压偏角γ值

3.2.2 船舶与航道底边间的富裕宽度

船舶与航道底边间的富裕宽度c是指船舶在航道中以蛇行航迹前进时，航迹带外侧与边坡底边线的最小安全距离。富裕宽度按表3取值。

表3 船舶与航道底边间的富裕宽度

根据拖带船舶尺度特点，按照《海港总体设计规范》，拖带船舶单向航行所需航道有效宽度计算（见表4）。

表4 拖带所需航道宽度计算表

经核算，本次拖带船队所需通航宽度为180.5m，拖带船组所经过厦门港主航道和招银航道航段最窄处通航宽度为200m，能满足拖带船舶对通航宽度的要求。

3.3 拖带阻力计算

根据中国船级社《海上拖带指南2011》[4]，估算海上拖带总阻力经验公式：

其中Rt为总阻力；Rf为被拖船摩擦阻力；Rb为被拖船剩余阻力；Rf为拖轮的摩擦阻力；Rbt为拖轮的剩余阻力。

3.3.1 “吉友”轮阻力估算

拖航速度（对水）取5节，主要是综合考虑天气条件、航道条件、拖航阻力、拖轮储备功率、拖带长度、拖轮张力等因素[3]，以达到拖带过程中既能利用拖轮进行保向又能有效减少偏荡。“吉友”轮阻力估算见表5。

表5 “吉友”轮阻力估算

3.3.2 拖轮阻力估算

“厦港拖5”号轮阻力估算见表6。

表6 “厦港拖5”号阻力估算

3.3.3 本次拖带船队总阻力估算

拖带船队总阻力估算见表7。

表7 海上拖航总阻力估算

3.3.4 其他阻力

上述估算的总阻力没有包含以下阻力：①空气阻力即风阻力，港内拖带作业通常风力选择小于五级。根据陈鹤鸣老师的文章《海上拖航阻力及航速计算》[5]风速7m/s时拖轮（船长95m宽15.2m型深7.5m）和被拖船FPSO（船长260 m宽4 6m型深24.6m）的风阻力分别为7.41KN和51.56KN，而本次拖带尺度都更小，风阻相应也更小；②为了增加浮力而固定在船舷两侧的两个浮筒产生的阻力。两个浮筒浸没面积约30m3，产生的阻力较小；③因倒拖船舶流线型改变而增加的阻力。航速较低时由此产生的阻力影响有限；④拖缆阻力，针对大型海洋结构的远距离拖航来说，拖缆阻力可以达到拖航总阻力的10%以上，而对港内拖带而言，拖轮阻力相对小些，因此拖缆的阻力对拖带影响有限。

3.3.5 主拖轮拖力

“厦港拖5”号功率为5500 马力，系柱拖力为68吨。根据上述估算拖带总阻力约35吨，鉴于“厦港拖5”号的系柱拖力达68吨，“吉友”轮两侧还有两艘拖轮带好缆协助，因此本次拖轮配备可以满足在风力五级以下、拖带速度5节左右拖轮功率的要求并有相当的富裕量。

4.计划拖带航线

拖带从九节礁附近主航道北侧二号锚地换拖，海上远洋拖轮解拖，港作拖轮接拖后拖带进港，拖带航线节点如表8所示，拖带航线示意图见图3。

图3 拖带航线示意图

表8 拖带航线节点

5.实际船队拖带操纵

在九节礁北侧的2号锚地对拖带船进行换拖，解掉原拖船“穗救201”轮改由“厦港拖5”号作为主拖，1030开始倒拖进港。在进入青屿之前将船位摆在航道中间位置，沿着厦门港主航道经15号、19号灯浮进港，过22灯浮后逐渐转入招银航道，经过404号灯浮后向左调整航向往招银5号泊位。因为重载，又是倒拖，船舶流线型较差，拖带过程中船舶偏荡较为严重，为了克服偏荡，令“厦港拖3”号适当倒车，同时令“厦港拖5”号适当加车，使“厦港拖3”号、“厦港拖5”号和“吉友”轮尽量能成一线。此外还提早通过“漳招1”号和“漳招2”号的顶推和拖缆吃力协助控制偏荡。船队拖带过程船舶的航向稳定性极差，故必须及早通知“漳招1”号和“漳招2”号的顶推或拖缆吃力，提前量要大，以保证航行在计划航线上。转向应小角度逐渐转，在主拖逐渐转向的同时由“漳招1”号拖缆吃力协助左转，转向时不能转过头。船速（对水）的控制是通过主拖的减速和“厦港拖3”号、“漳招1”号、“漳招2”号的倒车制速，这三艘拖轮马力足够大，拖带时机选择避开了急流时段，虽然是顺流，流速也小于1节，因此完全能控制住船速，在拖带过程中只需使用“厦港拖3”号制速就能达到预期减速效果，整个拖带过程船速控制在5节以下，在抵达泊位时速度应小于1节。

6.靠泊操纵

因船艏锚机和缆机均不能正常使用，故靠泊时必须艏先靠上码头并带上所有艏缆后船位再慢慢后溜使艏缆均衡吃力。为了增加浮力，保证船舶漂浮状态而布置的艏部浮筒不能解除，靠泊时应避免尾部先靠上损坏车舵。约1400船到泊位外档解掉“漳招1”号，此时已经开始退水，通过主拖就可以控制船舶在泊位对开的位置，并让“厦港拖5”号适当向码头外侧调整，“漳招1”号保持顶推，通过调整“厦港拖3”号和“厦港拖5”号的力度即可控制首尾与码头的夹角及船舶横移速度。如图4所示。

图4 “吉友”轮靠泊拖轮配置图

7.难点和体会

（1）船舶重载惯性大，又是倒拖，容易偏荡，主拖在拖带中和转向时不能转的过多，提前量要大，相当于早做舵早回舵。一旦发现偏荡，尽早通过“吉友”轮驾驶台两侧的拖轮“漳招1”号和“漳招2”号的顶推和后拽予以克服。

（2）拖带速度慢，要注意流压影响，提前将船摆在上流的位置，保持与灯浮留有安全距离。

（3）拖带速度（对水）宜控制在5节以下，既能保持拖带过程中的航向稳定性，又能及时克服偏荡；在靠泊余速（对地）控制在1节左右，这样易于将船控制在泊位外档；靠泊横距一个船宽左右横移速度（对地）要尽可能缓慢。

（4）注意船首浮筒对靠泊和系缆的影响，靠泊时不能让浮筒卡住码头护垫，艏倒缆不能太早松出。

（5）充分考虑艏缆车不能工作，缆绳需要通过人力来拉，因此船位先往前靠，带上所有艏缆后再缓慢往后移。

（6）多艘拖轮协助作业，一定要非常明确各艘拖轮所在位置，保持通讯通畅，口令要简洁明了。

（7）应提前申请拖带交通管制，避免在拖带过程中与其他船舶会遇，航道上航行的其他船舶尽早让出航道。

（8）由于被拖船吃水较大，拖缆无需太长就能满足最小俯角小于15°的要求，为了拖缆受力安全，应适当增加拖缆长度。

（9）拖带速度慢，受风流特别是流的影响较为明显，宜控制在高低平潮前后缓流时段进入招银航道。

8.结语

港内拖带作业，要根据被拖船的具体情况，详细分析，综合考虑航道、天气、潮流潮汐等因素，制定出科学、安全可行的拖带方案。在实施过程中运用良好船艺，谨慎操作，转向宜多次小角度，提前抑制偏荡，确保拖带船队在航道内。靠泊时要注意船舷外突出浮筒的影响，保正靠泊时船舶和码头的安全。