王以志 姜春國
煙臺港西港區(qū)30萬噸原油碼頭自2016年11月1日第一艘油輪“基西拉勇士”號靠泊至今,煙臺港引航站共引領(lǐng)油輪160艘次,其中30萬噸油輪74艘次。回顧一年來從開港時的靠泊可行性報告研究、實地調(diào)研,到操縱方案的制訂、審批,再到每艘船的順利靠泊及事后總結(jié),嘗試在不同的時段靠泊、采用不同靠泊方式引領(lǐng)船舶靠泊,總結(jié)了一些成功的靠泊方法及經(jīng)驗,供同行參考。
煙臺港西港區(qū)30萬噸級原油碼頭坐落在美麗的煙臺港西港區(qū)海岸線上,地理坐標(biāo)北緯37度36分,東京121度26分,采用“蝶形”離岸布置方式(見圖1)。泊位長度430米,碼頭走向130度—310度,可滿足???0萬噸級至30萬噸級船舶的要求。
煙臺港西港區(qū)30萬噸級原油碼頭的主航道為30萬噸級航道,單向通航,航道走向018度—198度,長32.496千米,有效寬度370米,航道底標(biāo)高-24.5米。支線航道自煙臺港西港區(qū)30萬噸級原油碼頭的主航道轉(zhuǎn)向點(40號浮西)到碼頭,航道走向008度—188度,長3 360米,底寬為350米,底標(biāo)高為-24.5米,支航道與回旋水域水深為-23.5米,碼頭邊水深-25.0米(如圖2所示)。
圖1 碼頭平面布置
圖2 航道布置方案
(1)本海域?qū)俜钦?guī)半日潮流海區(qū),但每日兩次漲、落潮流過程的周期均有所差異,潮流強度亦不相同,一強一弱。
(2)該區(qū)漲、落潮流主流向的走向大致呈NW—SE向。
(3)漲、落潮流強度隨深度增加而有所減弱。一般地表層(或0.6H層)流速最大,底層流速最小。最大實測流速達(dá)84.0厘米/秒,流向為321度(如表1所示)。
(4)漲潮流流速小于落潮流流速,漲潮流歷時小于落潮流歷時。
(5)該區(qū)的潮流以往復(fù)流為主,另外疊加岸邊回旋亂流。
表1 工程前后潮流對比
隨著時間的推移和港區(qū)的建設(shè)發(fā)展,潮流場發(fā)生了一定的改變,流速有變化,流向也有較小改變,且不同時間段的流向也有不同,因此,過去的潮流數(shù)據(jù)只能作為參考,作為操船者,應(yīng)隨時觀察掌握最新的資料。
現(xiàn)在全球投入營運的油輪主要有5種,分別是巴拿馬型、阿芙拉型、蘇伊士型、超大型以及超級巨型。煙臺港西港區(qū)30萬噸級油碼頭目前接受靠泊的主要有3種,如表2所示。
表2 主要靠泊船型
油輪的操縱特性大同小異,都有著質(zhì)量大、慣性大、啟動不易、停止困難的共性,但不同尺寸、不同吃水的船舶在不同的水域操縱特性也不盡相同。本文主要結(jié)合30萬噸級船舶靠泊過程來細(xì)說如何利用船舶自身特性和港口特點以及風(fēng)流條件,合理地使用拖輪,達(dá)到安全、方便、快捷的靠泊目的。
(1)靠泊方式:根據(jù)船舶資料(船長、吃水)和靠泊日的潮汐情況確定靠泊時間,靠泊方式暫時只考慮右舷靠。航道進港走向188度,碼頭走向130度,靠泊夾角58度。
(2)靠泊時機:暫定兩種方案,一是采取高潮前進入港池,初落潮偏頂流時靠泊;二是低潮前平潮或未轉(zhuǎn)流時靠泊。根據(jù)當(dāng)日的高、低潮時間及氣象狀況確定靠泊時機,倒推引航員登輪時間及登輪地點。一般情況趕高潮前靠泊,在高潮潮時前一個小時到40號燈??;低潮前靠泊,在低潮潮時前一個半小時到40號燈浮。這樣做的目的就是力爭在碼頭邊小角度頂流靠或者平流靠。減少靠泊難度,節(jié)約工作時間,減輕拖輪負(fù)擔(dān)。
(3)引航員登輪時間:即船舶到達(dá)三號引航員登輪點時間。自設(shè)定船舶到達(dá)40號燈浮時間倒推2小時15分鐘。假設(shè)當(dāng)日潮時12:00為低潮時間,則倒推船舶到達(dá)40號燈浮時間為10:30,引航員登輪時間為08:15。若當(dāng)日潮時12:00為高潮時間,則倒推船舶到達(dá)40號燈浮的時間為11:00,引航員登輪時間為08:45。
(4)引航員出發(fā)時間:以到達(dá)登輪點時間為準(zhǔn)提前兩個小時。此為從拖輪基地301泊位出發(fā),若從502泊位出發(fā),則推后20分鐘。
(5)協(xié)助拖輪帶纜時間:自30號燈浮開始準(zhǔn)備帶纜,在38號燈浮之前所有拖輪帶纜完畢。3海里的航程,20~25分鐘時間應(yīng)該足夠。
(6)重要時間節(jié)點:高低潮時間,油輪進港到達(dá)40號燈浮時間,登輪時間出發(fā)時間。
(7)海上航行操作:盡可能控制合適的船速,通過大船預(yù)計到達(dá)40號燈浮的時間倒推進港時機和速度。至27號燈浮開始減速,從29~35號燈浮筒依次遞減。提前通知船方和拖輪關(guān)于帶纜位置及帶纜時間,并密切注意流壓變化,及時調(diào)整航向,保持船位始終在航道中心線上,并時刻注意航道上富余水深的變化。大船到達(dá)30號燈浮筒時開始帶拖輪左舷3艘,右舷2艘,1艘拖輪機動(如圖3、4、5所示)。
圖3 左舷船頭、船中拖輪配置方案
圖4 左舷船尾拖輪配置方案
圖5 右舷船尾拖輪配置方案
(8) 40號燈浮距離泊位2.1海里,船速控制在5~5.5節(jié),并開始向左調(diào)整航向分兩次轉(zhuǎn)向上線,密切注意轉(zhuǎn)向過程流壓的變化,占據(jù)上流有利位置,使船平穩(wěn)圓滑順暢地走在支線航道中心線偏右側(cè)位置上。協(xié)助拖輪可以適當(dāng)松纜繩并做倒車減速準(zhǔn)備。過Y1-Y2燈浮筒時航速控制在4節(jié)左右(如圖6所示),駕駛臺距泊位正中1海里時控制速度在3.0節(jié)以下,船首向?qū)Σ次恢虚g。
圖6 船位控制示意圖
(9)船尾平Y(jié)3號燈浮控制船舶速度在2.5節(jié),并合理使用拖輪擺調(diào)整位置及轉(zhuǎn)向,向左轉(zhuǎn)向的速率控制在3度以下,并持續(xù)左轉(zhuǎn)讓清泊位。
(10)轉(zhuǎn)入接近泊位0.3海里控制船速在1.2節(jié)左右,并調(diào)整靠攏角度,始終保持船頭左舷來流,船首接近碼頭100米內(nèi)(如圖7所示),可以考慮小角度接近平行靠泊。
圖7 靠泊過程示意圖
(11)合理使用大船車舵及拖輪使大船平穩(wěn)靠妥碼頭,大船船體接近碰墊時縱向速度為零。拖輪頂住帶纜(如圖8所示),大船帶纜方式4-2-2,纜繩帶妥后解拖輪,靠泊完畢。
圖8 靠泊過程示意圖
(1)工作時間長:登輪點位于7號錨地西側(cè),離拖輪基地24海里,拖輪海上航行大約需2小時。引航員上船后到靠攏碼頭需3.5小時,帶纜1.5~2小時??恳凰?0萬噸VLCC油輪,從出發(fā)到結(jié)束約需7個小時。這對引航員的體力要求很高。
(2)海上避碰與避讓:30萬噸的航道是偏南北走向,在航道中段與長山水道的東西方向的船舶產(chǎn)生交叉會遇局面,而且此段流域船舶交通流繁忙,特別是與由西向東航行船舶的會遇,雖然我們是受限船,不能輕易離開航道,但并不解除避讓船的責(zé)任。和來往船只的避讓問題就顯得異常重要和迫切。
(3)春秋季漁船的避讓問題:春暖花開時,秋風(fēng)未起處海面上北風(fēng)勢弱,是漁民捕魚的兩段好季節(jié),漁船海上云集,既有單船撒網(wǎng),又有雙船對拖,還有漁網(wǎng)密布,給海上的通航環(huán)境造成不利影響。
(4)冬春季霧霾影響:冬日取暖時節(jié),霧霾天氣頻發(fā);春天冷暖交替,海上經(jīng)常大霧彌漫,有的甚至持續(xù)幾天,霧霾天氣另加時斷時續(xù)的雨雪天氣給海上船舶安全帶來直接影響,造成船舶的大量滯留和疏港壓力。
(5)大風(fēng)浪天氣對油輪影響:30萬噸級油輪泊位屬于開敞式碼頭,背依南山,面朝大海,冬季盛行的偏北大風(fēng)引起狂浪巨涌,驚濤拍岸,反作用于碼頭,造成碼頭邊涌浪高于周邊。拖輪作業(yè)頂推船壁時船頭上下跳動磨損擠壓碰墊,容易造成碰墊受損,上下劇烈跳動還容易造成拖輪飛車,巨型涌浪使拖輪作業(yè)困難,難以協(xié)助大船。
(6)潮汐和流的影響:30萬噸油輪泊位是開敞式的碼頭,碼頭邊流的影響很大。正常潮汐情況下是沿岸往復(fù)流,流向和碼頭有一定的夾角。如果是低潮前靠泊,流向一直從東南向西北,左舷受流時右舷靠泊,相對來說容易靠泊。但是30萬噸油輪有時也采取初落水時靠泊,這樣航經(jīng)支線航道時受漲末流影響,漲末流流速在船舶進入Y1燈浮筒后并沒有感覺明顯減弱,相反受到西側(cè)30萬噸礦石碼頭未完全封口的防浪堤影響,完全變成強橫流,右舷靠泊右舷船位受流,給低速航行的油輪所面臨控速控位和保向帶來很大的困難。
(7)靠泊的角度:靠泊時機的選擇很重要,靠泊的角度也很重要,靠泊過程中應(yīng)盡可能讓船舶的左舷受流,一旦右舷受流,操縱將變得異常困難。另外,沿岸附近由于水深較深,表層、中層、底層水流方向在轉(zhuǎn)流初期不盡相同,對船舶的影響也應(yīng)充分估計到。
(8)風(fēng)險防控與對策:設(shè)置主副領(lǐng)引航員,互相協(xié)助,分段航行,隨時注意船舶航行中可能出現(xiàn)的意外情況,密切注意周圍環(huán)境的變化,保證聯(lián)絡(luò)暢通及助航設(shè)施處于安全可用。提前聯(lián)系來往長山水道的其他船舶和橫穿航道的施工船舶,護航艇(如有)驅(qū)趕礙航的漁船。所有協(xié)助拖輪均處于適航狀態(tài),提前檢查車舵,絞纜設(shè)備處于安全可靠狀態(tài)。監(jiān)督大船車舵,切實落實口令執(zhí)行情況,轉(zhuǎn)向時注意舵角和轉(zhuǎn)頭速率。
(一)靠泊注意事項
1. 流壓計算
流壓的計算主要考慮船體水線下面積,這與船舶吃水、船長、船寬、方形系數(shù)都有關(guān)系,計算過程還要考慮潮汐時間、潮流大小、潮流方向、船速等,是一個復(fù)雜的流體力學(xué)計算過程,現(xiàn)有條件下很難計算精確,我們大多還是憑經(jīng)驗和拖輪的頂推功率來估算??坎催^程中如果角度不合適,船速不合適,流壓方向搞不清楚就會很被動,曾經(jīng)遇到30萬噸滿載船右舷靠601號泊位,在泊位外檔100米,船頭三條大馬力(14 000馬力)拖輪全速頂,剛剛能抑制住船頭不偏轉(zhuǎn),停一艘拖輪則立刻發(fā)生向左偏轉(zhuǎn)。
2. 操縱技巧
控頭,航向控制在160度以上,盡可能帶角度靠泊,以左船頭受流為好,可借助流壓攏碼頭,節(jié)省拖輪馬力,接近岸邊一倍船寬時航向135度—145度,小角度攏岸。如果控制得當(dāng),尾部拖輪基本不用頂推,船身在首拖控制下橫移,只要考慮控制好橫移速度即可??坎磿r注意與泊位保持足夠的橫距,密切注意流向變化及靠攏速度,防止流壓影響造成攏岸速度過快,必要時可以用外側(cè)拖輪倒車或內(nèi)側(cè)拖輪頂推以減低或抑制過快攏岸。
3. 碼頭邊靠泊速度
視大船離泊位距離考慮進速,由于該油輪泊位與航道有58度的夾角,且港池內(nèi)可供回旋的區(qū)域有限,很難利用大船車舵來控制航向和速度,操縱拖輪來控制大船船速、位置和靠攏角度是主要的操縱手段。船位(駕駛臺位置)離泊位中間0.5海里,船首向讓清泊位前端,以進速1~1.5節(jié)、橫移速度0.5~0.7節(jié)為宜。離泊位橫距30米,半個船寬時,進速0.2節(jié),橫移速度0.2節(jié)。船身接觸碰墊時進速為零,橫移速度為零。前后拖輪頂住船身,開始帶纜繩。
4.系纜方式
油輪大多是鋼絲纜繩,帶纜困難,時間長。首尾倒纜先帶,每次一根,帶兩根。然后橫纜,兩根一起帶,再尾纜,兩根一起,帶四根。
(二)拖輪的配置與使用
1. 拖輪使用
嚴(yán)格按照陽光引航的要求和對外承諾的拖輪使用數(shù)量來安排拖輪。30萬噸油輪滿載靠泊一般使用6艘全回旋拖輪。
2. 拖輪的作用
第一,接送引航員。第二,護航及清除礙航。第三,協(xié)助大船減速。第四,控制船位。
3. 拖輪的帶纜方式及帶纜位置
帶纜方式為左右舷、船首尾及左舷船中偏前各帶一艘拖輪,使用拖輪纜繩,一艘拖輪機動護航。5艘?guī)Ю|的拖輪在支線航道上可以起到減速和調(diào)整航向及靠攏角度的作用。
4. 拖輪的使用
在攏岸過程中,應(yīng)盡可能保證拖輪工作方式單一,該頂?shù)捻?,該拖的拖,避免拖輪來回就位錯失時機。拖輪的使用應(yīng)先緩后加,避免急加車,快倒車,減少拖輪斷纜概率。引航員應(yīng)充分考慮作業(yè)拖輪的安全。
(三) 靠泊時的氣象要求
(1)30萬噸油輪碼頭地理位置特殊,依山而建,山之陰,空懸于開敞水域,冬季偏北風(fēng)盛行,涌浪自北向南,驚濤拍岸。泊位周圍長短波交匯,涌浪洶涌,油輪停泊在碼頭會受到左右橫搖、前后縱搖的影響,容易發(fā)生纜繩脫鉤,船身碰撞碼頭的危險情況。一般情況下冬季偏北風(fēng)6~7級,持續(xù)時間3小時以上,泊位附近會產(chǎn)生2米以上的涌浪。風(fēng)力增大,持續(xù)時間長,浪涌則加劇。
(2)30萬噸油輪靠泊,登輪點遠(yuǎn)在25海里之外,若風(fēng)浪過大,則拖輪送引航員上船過程中航行困難,拖輪安全難以保障,船員、引航員都會產(chǎn)生暈船或其他身體不適狀況,不利于安全引航。即便能強行航行至登輪點,引航員上船也很困難;即使上了船,油輪航行及靠泊過程中,拖輪也難以帶纜,更不用說協(xié)助大船,頂推或減速了。綜上所述,30萬噸級泊位油輪靠泊條件應(yīng)為風(fēng)力不大于6級風(fēng)為宜。
作為一名引航員,在每一次操船過程中,都應(yīng)做到知己知彼,了解所操船的特性,了解拖輪性能,了解航道水文特點,了解泊位情況;時刻掌握船位和流向的變化,時刻保持清醒的頭腦,不斷做出適合當(dāng)時環(huán)境和情況的調(diào)整;遇事不慌,始終把船位保持在安全可控的位置上。
超大型油輪靠泊就是一個時間換空間的操作過程。合理有序控制好時間和節(jié)點,嚴(yán)格按照操作程序和規(guī)范進行操作,靠泊安全才能得到保障。