船舶冰區(qū)航行作業(yè)紀實及注意事項

焦寧泊 黃永亮

一、冰區(qū)分布及冰情概述

世界冰區(qū)分布于南北兩極附近水域，冰區(qū)范圍隨著季節(jié)變化，冬季向低緯度擴大。南半球商船通常掛靠的港口和基本線一般不受冰區(qū)影響。北半球可航水域冬季冰區(qū)分布區(qū)域較廣，對航行和在港作業(yè)船舶的安全造成很大威脅。北大西洋沿岸包括圣勞倫斯灣、格陵蘭水域，波羅的海的尼亞灣、里加灣和芬蘭灣，北太平洋西部的俄羅斯遠東地區(qū)、鄂霍茨克海和白令海沿岸，中國渤海和黃海北部部分港口和沿岸水域等，都是季節(jié)性冰區(qū)。

俄羅斯遠東地區(qū)，每年1月到2月上旬冰情最為嚴重，2月份氣溫常低至-25～-20 ℃，冰層厚度高達50～60厘米[1]。我國渤海和黃海的局部地區(qū)在冬季也會形成不同程度的海冰。2018年初，我國北方部分區(qū)域和港口就發(fā)生了嚴重的冰凍，給航運生產(chǎn)帶來很大挑戰(zhàn)。國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心于2018年1月28日，利用TERRA/MODIS數(shù)據(jù)對渤海及黃海海域進行了海冰遙感監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1 2018年初渤海及黃海海域冰凍情況

二、船舶冰區(qū)航行面臨的風(fēng)險

船舶在冰區(qū)內(nèi)進行運輸生產(chǎn)活動，船員的自身安全和船體設(shè)備安全都將面臨很大風(fēng)險，同時對航次效益也有很大影響。主要總結(jié)如下[1-2]：

（1）低溫天氣對從事甲板作業(yè)船員易造成凍傷，甲板結(jié)冰增加船員滑倒摔傷的風(fēng)險。

（2）船舶破冰航行對于船體影響很大，輕者船體油漆脫落，重者變形、破裂。

（3）船舶在壓載或輕載航行狀態(tài)下，冰區(qū)內(nèi)的浮冰和冰塊容易造成船舶螺旋槳和舵葉的損壞，特別是在船舶采取倒車時，螺旋槳和舵的受損風(fēng)險加劇。

（4）機艙海底吸入的冷卻水中混有冰屑，容易造成海底閥和冷卻系統(tǒng)堵塞。

（5）船舶在冰區(qū)拋錨待泊，巨大的冰塊壓迫船體不僅容易造成船體受損，還極易導(dǎo)致丟錨。

（6）裸露在外部的甲板設(shè)備，如錨機、纜車、起貨設(shè)備、開艙設(shè)備、消防和壓載管系等容易結(jié)冰，很多橡膠管和膠圈襯墊及管路受冷變形甚至出現(xiàn)裂口，影響其正常使用。

（7）壓載艙和淡水艙水量過滿也會造成水艙及測量管內(nèi)結(jié)冰。此外，壓載水結(jié)冰無法排出，將直接影響船舶裝貨量，給航次效益造成損失。

三、J輪冰區(qū)航行作業(yè)紀實

某巴拿馬型散貨船J輪執(zhí)行VANINO到PORT KLANG的煤炭運輸任務(wù)，于2018年1—2月份掛靠VANINO港裝貨，經(jīng)過全體船員認真艱苦的工作和不懈努力，最終戰(zhàn)勝重重困難，圓滿地完成了此次冰區(qū)航行、裝貨任務(wù)，確保了船舶安全和航次效益。

1.進入冰區(qū)前的準備工作

接到冰區(qū)裝貨任務(wù)后，及時通過當?shù)卮砹私釼ANINO冰情，并根據(jù)以往經(jīng)驗，確定冰區(qū)航行特殊注意事項。

（1）備齊防寒防凍的物料。在上一港盡量將防寒防凍物料準備齊全，如防凍酒精（擦在玻璃上可防駕駛臺玻璃窗結(jié)冰），防凍油（涂在艙口圍、艙蓋上、錨機上以防結(jié)冰），防凍劑或工業(yè)鹽（灑在甲板、加到壓載艙和測量管中起到防凍作用），船員的防寒服、鞋、帽等[2]。

（2）機艙冷卻水的問題。除高位海底閥換低位海底閥外，機艙還需要做好壓載水內(nèi)循環(huán)冷卻的準備。機艙主機工作需要海水冷卻系統(tǒng)對其降溫，冷卻水從海底閥進入，進口分為高位和低位兩個，正常用高位，當吃水較小時，用低位。進入冰區(qū)航行，為防止浮冰堵住海底閥，需要換成低位海底閥，低位海底閥離水面較深，不容易進浮冰。當冰情特別嚴重時，低位海底閥也可能被冰堵住，使主機無法正常工作，這時需要內(nèi)循環(huán)，就是把海底閥關(guān)住，用船上的壓載水進行冷卻，不同的船舶，管路有可能不同，但船舶一般都有此功能。冬季去加拿大QUEBEC港，一般要求船上用內(nèi)循環(huán)，并需要提前將船上的內(nèi)循環(huán)簡易圖發(fā)給加拿大相關(guān)部門。

（3）避免冰塊對螺旋槳的損傷。一方面，重壓載進入冰區(qū)，必要時可排空首尖艙，尾尖艙壓到85%，增大尾吃水；另一方面，由于倒車吸入流的影響，容易造成冰對螺旋槳的傷害。一般情況，不要用倒車，但也要做好應(yīng)急情況用倒車的準備。盡量加大尾吃水，用微速倒車，船尾派人監(jiān)控，及時與駕駛臺溝通，避免大冰塊損傷螺旋槳[3]。

（4）預(yù)防壓載水結(jié)冰。積極采取防凍措施，確保裝貨時壓載水可以順利排出，不影響裝貨量。進入冰區(qū)前，選擇溫度較高的水域，更換好壓載水，為壓載水防凍打下基礎(chǔ)。另外，提前一天將適當防凍液加到測量管中，防止測量管凍住無法量水。進入冰區(qū)后密切掌握壓載水溫度變化情況，一旦壓載水溫度降到海水溫度，就需要采取壓排循環(huán)的辦法防止壓載水結(jié)冰。壓排循環(huán)就是每壓載艙排一部分水，再壓一部分水，讓壓載水活動起來，以防止其結(jié)冰。冰區(qū)的水溫都很低，所以一旦用此方法，每天都要動幾次（每艙排掉1/3~1/2，再壓進去）。在港期間，要保持大艙溫度，不作業(yè)的大艙盡量不要打開艙蓋。

（5）燃油艙適時加溫，確保燃油供應(yīng)。到港前錨機、纜機、開艙泵至少提前2～3小時預(yù)熱，開啟甲板上的油管回油閥，使油管中的油在管路中循環(huán)，以防凍結(jié)；在港內(nèi)，以上設(shè)備保持運行， 但要經(jīng)常檢查油溫，防止過熱，以30℃左右為宜[4]。

2.J輪進出冰區(qū)的執(zhí)行細節(jié)

1月10日，船舶進入駛?cè)肴毡竞＃Ｋ疁囟仍?3 ℃左右，水域剛好滿足換水要求，大副立即進行換水，以便提高壓載水的溫度。11日夜間，完成換水，在換水過程中，海水溫度一直在 11 ℃以上。受黑潮暖流的影響，剛進日本海的水溫都比較高，隨著緯度的升高和流向的變化，海水溫度會急劇下降。這為后來防止壓載水結(jié)冰起到很大的作用。

1月13日晚船舶抵達緯度47-20N時，開始出現(xiàn)浮冰，14日0210LT 48-07-5N，140-30-0E冰情開始加重，通知機艙備車，船長上駕駛臺。0900LT，VANINO TRAFFIC通知J輪進內(nèi)錨地拋錨，無破冰船協(xié)助，船長密切勘察冰情后決定自己往港里開。航行到一半，1200LT代理來電，由于冰情過于嚴重，VANINO封港，TRAFFIC指示J輪開往48-52N，140-42E處。為節(jié)省成本，在沒有破冰船協(xié)助的情況下，通過反復(fù)查找，選擇冰相對薄一點的地方，開了3個多小時，于1515LT抵達指定地點漂航。圖1為公司巴拿馬型散貨船J輪進入冰區(qū)。

圖1 J輪駛?cè)氡鶇^(qū)

15、16、17日J輪在港外漂航，白天氣溫在-10～-15 ℃，晚上在-15～-22 ℃。為及時掌握壓載水結(jié)冰情況，船長安排人員每天對壓載水測溫三次（0200LT、0700LT、600LT）。17日下午測得壓載溫度降到-1.5 ℃，當時海水溫度在-2 ℃，壓載水沒有結(jié)冰。18日早晨測得壓載水-2 ℃，與海水溫度基本一致，為防止結(jié)冰，J輪及時采取了排壓循環(huán)的辦法防止結(jié)冰。

18日下午收到TRAFFIC通知，到內(nèi)錨地拋錨。一起進錨地的還有MV SEA OPPO。為確保安全，J輪采取了跟在MV SEA OPPO后面的辦法緩慢駛往內(nèi)錨地。天黑之前還可以，能夠找到較小的空隙前行，天黑以后，困難急劇加大，只能通過探照燈、月光對冰情進行觀察。當時溫度在-20 ℃左右，為了航行安全，船長及時安排大副、木匠在船頭觀察冰情，選擇顏色較深的地方航行。最終，J輪在2005LT安全抵達內(nèi)錨地拋錨等待聯(lián)檢，圖2顯示錨地冰情嚴重。

圖2 內(nèi)錨地冰情

19日代理通知0900LT上引航員，J輪0800LT備妥主機，開始起錨，0815LT錨離底，但由于錨地冰情非常嚴重，加之不能用倒車，無法掉頭，于是向代理申請拖輪協(xié)助。0855LT在拖輪協(xié)助下，完成掉頭，開往引航站。0947LT引航員上船，并表示船舶靠泊時需要倒車進入泊位，當船長表示擔心倒車對螺旋槳的影響時，引航員解釋說：我們用慢車，船尾會有拖輪掃冰。后來，拖輪一直在船尾掃冰，將冰掃得很碎，用最慢車，加之船尾吃水調(diào)得比較大，整個倒車過程，沒有對螺旋槳造成損壞。

靠妥碼頭后，工作重點就放在了排水上。當時氣溫降到-23 ℃左右，考慮到壓載水的保溫，J輪堅持對不裝貨的艙保持關(guān)閉，排水時將吃水差調(diào)得較大，以減少排水時間，而且為避免結(jié)冰，要不間斷地排水。每艙排完后，由大副帶人從直梯下艙檢查，掌握排水情況。20日早上，壓載水基本排完，通過檢查剩余死水僅有幾十噸。圖3為碼頭冰情和J輪船員檢查壓載水排水情況。

圖3 碼頭冰情和壓載水排水檢查

21日中午完貨，1220LT上引航員離泊，開往內(nèi)13號錨地等辦理出港手續(xù)。引航員離碼頭后即下船。從碼頭到錨地2海里左右，途中冰情不嚴重，進入錨地后冰情加重，船舶無法到達指定錨位，經(jīng)TRAFFIC同意，原地拋錨。辦完離港手續(xù)后，22日早上0800LT在破冰船協(xié)助下J輪順利離港，1530LT離開冰區(qū)，開始正常航行。出冰區(qū)后，J輪將主機轉(zhuǎn)數(shù)提高到100轉(zhuǎn)，測試主機工況，一切正常，船舶也沒有異常震動。圖4為J輪跟隨他船駛出冰區(qū)。

圖4 J輪順利駛出冰區(qū)

四、船舶冰區(qū)航行作業(yè)注意事項

雖然進入冰區(qū)前做了大量的準備，但每次冰區(qū)航行作業(yè)都會遇到新情況和新挑戰(zhàn)。為更好地執(zhí)行冰區(qū)貨載任務(wù)，J輪對此次VANINO港航行裝貨的認識和經(jīng)驗進行了歸納總結(jié)，希望可供兄弟船舶參考，以降低船舶在冰區(qū)內(nèi)的風(fēng)險。

（1）進入冰區(qū)前，機艙提前查閱相關(guān)圖紙，做好壓載水內(nèi)循環(huán)準備。此外，應(yīng)盡可能對甲板裸露在外的設(shè)備進行包裹防寒，如果沒有專門的防寒材料，也可以使用帆布包裹棉紗碎布等。

（2）盡可能安排在海水溫度較高的海域更換壓載水，為防止壓載水結(jié)冰打下基礎(chǔ)。提前一天將適當防凍液加在測量管中，防止測量管凍住無法量水。

（3）重壓載進入冰區(qū)，必要時可排空首尖艙，尾尖艙壓到85%，增大尾吃水。

（4）最好選擇白天進入冰區(qū)，晚上能見度差，很難判斷冰情。不要進入大片的冰區(qū)，顏色越是發(fā)白的區(qū)域往往越厚，顏色發(fā)藍的區(qū)域冰較薄，所以盡量選擇相對顏色深一點的地方航行。

（5）抵達冰區(qū)后，安排大副對壓載水測溫，并與海水溫度對比，當溫度接近時，考慮使用壓載水循環(huán)的辦法防止結(jié)冰。在靠泊裝貨過程中，不裝貨的艙盡量不要開艙，保持壓載水溫度。

（6）船舶航行于冰區(qū)，盡量選擇薄冰區(qū)以船首最強部分垂直切入，或者其他船舶新近駛過的航區(qū)。當船舶處于壓載或輕載狀態(tài)時，船長應(yīng)調(diào)整尾傾，盡量保證螺旋槳和舵葉沉入水面，這不僅能讓船頭騎冰，以船舶重力碾壓船頭冰塊，還有利于保護車舵不受損。

（7）保持正規(guī)瞭望。利用一切有效手段保持正規(guī)瞭望，及早發(fā)現(xiàn)和判斷海面的冰況，以便能及時把船停住或改變航向而避免危險。在航線選擇上，要根據(jù)代理發(fā)的冰情圖，盡量選擇推薦航線，而且要利用一切有效手段勤測船位，保持船舶在計劃航線上，防止陷入危險境地。漂航時，可保持離岸20海里左右，因為越靠近陸地，水溫越低。

（8）盡量不要在冰區(qū)內(nèi)拋錨，如果不得已拋錨，應(yīng)選擇薄冰或碎冰的淺水區(qū)，不一定是2倍水深臥底，如果是薄冰脆冰新冰（厚度10厘米以內(nèi)），30米水深，強流1.8節(jié)，空載，拋7節(jié)錨入水，可以保證安全。錨泊期間應(yīng)保持主機隨時可用，并經(jīng)常活絡(luò)錨鏈，防止錨鏈被凍住。

（9）在冰區(qū)被困時，不要盲目倒車，可申請拖輪或破冰船協(xié)助。如不得不倒車，應(yīng)先進車轉(zhuǎn)舵，用排除流先將船尾部浮冰推開，然后再將船體擺正，正舵，再倒車，并及時停車，如有首側(cè)推器，應(yīng)確保槳葉沉入水下再謹慎使用，同時，船尾需要安排拖輪掃冰，盡量把冰掃碎，以防螺旋槳損壞。

（10）船殼是否受損可以通過外觀檢查判斷，冰區(qū)航行主要擔心螺旋槳損傷，如果螺旋槳損傷，主機負荷會明顯加大，船舶會有異常震動。出冰區(qū)后，需要全速測試，檢查主機工況是否正常，船舶和以前相比是否有異常震動。

五、結(jié)語

本文以J輪掛靠VANINO港作業(yè)為實例，展現(xiàn)了冰區(qū)航行作業(yè)的過程，歸納了相關(guān)經(jīng)驗和注意事項，希望為日后冰區(qū)航行作業(yè)的船舶提供一些參考。值得一提的是，船舶冰級與破冰能力和在冰凍環(huán)境下的操縱性能有關(guān)，即使有破冰船護航，無冰級的船舶在冰區(qū)行駛?cè)匀挥休^高風(fēng)險。冰區(qū)情況復(fù)雜，每一航次面對的困難和風(fēng)險都有可能不同，部分結(jié)論可能也會因為不同的事實情況而改變。因此，船舶需根據(jù)船舶和港口的實際情況，在充分考察氣溫和冰情的基礎(chǔ)上做出妥善合理的判斷，有針對性地采取措施，進而完成安全航行作業(yè)和一系列防凍任務(wù)。