北極冰區(qū)航行輪機(jī)設(shè)備管理與操作

李炳元 中遠(yuǎn)海運(yùn)特種運(yùn)輸股份有限公司

中遠(yuǎn)海運(yùn)特種運(yùn)輸股份有限公司天佑輪首航執(zhí)行遠(yuǎn)東-北極航道-北歐航次任務(wù)。

2018年北極冰情極其嚴(yán)重，冰山大冰層厚?；陬I(lǐng)航破冰船的要求，跟馳破冰船航行需要保持安全距離，因此需要船舶頻繁的變向變速。航行期間曾兩次遭遇嚴(yán)重冰困是本次冰區(qū)航行最大的挑戰(zhàn)。因此輪機(jī)設(shè)備的可靠維護(hù)和科學(xué)管理，值班人員高度的責(zé)任心是保證冰區(qū)航行成功的關(guān)鍵。

本文基本結(jié)構(gòu)如下：船舶及航次概要；冰區(qū)輪機(jī)設(shè)備管理維護(hù)；冰區(qū)輪機(jī)值班和操作；北極環(huán)境保護(hù)和防污管理；冰區(qū)航行操作和建議。

1.船舶與航次概要

天佑輪是中遠(yuǎn)海特公司在上海船廠新建的36000噸多用途冰級(jí)船，于2018 年6月28號(hào)正式交船營(yíng)運(yùn)。該船屬于C類船舶，設(shè)計(jì)冰級(jí)為CCS ICE CLASS B1冰級(jí)，與目前普遍采用的《芬蘭瑞典冰級(jí)規(guī)范》（FSICR）中的IA級(jí)相當(dāng)，能在夏/秋季當(dāng)年冰層厚度不超過(guò)0.8m的開(kāi)敞水域中航行，近似等效為IACS Polar Class中的PC7級(jí)。

2018年7月18日，天佑輪從中國(guó)大豐港開(kāi)航，19日抵達(dá)韓國(guó)釜山，加裝燃油后繼續(xù)航行。經(jīng)過(guò)北方四海并于7月24日進(jìn)入太平洋，29日穿過(guò)白令海峽進(jìn)入楚科奇海。在此與俄羅斯原子能破冰船匯合，前后2次破冰護(hù)航后于 8月13日過(guò)挪威北角，出北方航道，進(jìn)入挪威海直至瑞典港口海吶桑德。整個(gè)航行軌跡如圖1所示。

2018年北極航道的冰情不同于往年，航道遲遲未能開(kāi)通，整個(gè)東西伯利亞冰情異常嚴(yán)重，尤其在第一次護(hù)航期間，天佑輪遭遇過(guò)較為嚴(yán)重的冰情，給船舶航行和輪機(jī)設(shè)備的使用帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。

2.冰區(qū)輪機(jī)設(shè)備管理維護(hù)

為保證冰區(qū)安全航行，天佑輪裝備了大量常規(guī)船舶沒(méi)有的設(shè)備或設(shè)備升級(jí)。下水就首航北極，天氣海況極其惡劣，輪機(jī)設(shè)備沒(méi)有經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)論證，正處于故障頻發(fā)期。因此自船廠至進(jìn)入北極前的航行檢查和試驗(yàn)顯得尤為重要。

（1）為保證冰區(qū)安全航行并提供足夠的動(dòng)力，天佑輪裝備了滬東重機(jī)有限公司制造的的HHM WinGD 6RT-Flex50D主機(jī)一臺(tái)，額定功率10470KW。開(kāi)航后，及時(shí)利用有利時(shí)機(jī)進(jìn)行正倒車啟動(dòng)停止試驗(yàn)，應(yīng)急停車試驗(yàn)，應(yīng)急倒車試驗(yàn)。并對(duì)三種應(yīng)急操作進(jìn)行了培訓(xùn)和操作，實(shí)時(shí)驗(yàn)證了試航參數(shù)，船舶機(jī)動(dòng)性能，應(yīng)急處置能力。

（2）為了提供足夠的電力，裝備了3臺(tái)中船動(dòng)力有限公司制造的6L23/30H型副機(jī)，額定功率1050KW。在航行期間輪流使用3臺(tái)輔機(jī)，盡量使故障早發(fā)生早發(fā)現(xiàn)早排除。并對(duì)輪電機(jī)員進(jìn)行了副機(jī)啟動(dòng)停止解列并電等培訓(xùn)和操作。確保緊急時(shí)能快速啟用副機(jī)并聯(lián)網(wǎng)供電。

（3）因北極低溫特殊環(huán)境，錨絞機(jī)等在室外工作的甲板機(jī)械，按常規(guī)安裝了油箱電加熱及液壓油管內(nèi)循環(huán)。暴露在甲板上的控制箱安裝了電加熱，防止低溫下控制箱電子元件失效或操縱手柄結(jié)冰。在進(jìn)入白令海峽前已全部試驗(yàn)并啟用。液壓油泵艙室電加器驗(yàn)啟用。甲板消防管系開(kāi)啟放殘閥適時(shí)放殘，防止低溫冰凍引起管裂。

（4）北極冰區(qū)航行，防止低溫冰凍是輪機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)要求和管理關(guān)鍵。機(jī)艙海底門安裝了防止冰塞的空氣吹冰及蒸汽融冰系統(tǒng)；及時(shí)試驗(yàn)管系是否通暢及空氣蒸汽供給情況是冰區(qū)航行的首要操作。為防止中央冷卻介質(zhì)的溫度過(guò)低，安裝了海水循環(huán)系統(tǒng)。進(jìn)入白令海峽前，逐步試驗(yàn)并啟用該系統(tǒng)驗(yàn)證循環(huán)效果。在后來(lái)的冰區(qū)航行中，系統(tǒng)始終能保持高于5度海水溫度，避免了海底門的冰塞冰堵。為防止浮冰堵塞，全程選用低位海底門。為了能迅速清洗海底門，在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備了清洗工具和吊具，隨時(shí)準(zhǔn)備開(kāi)展緊急清洗工作。并在后續(xù)的值班和工作中予以安排和計(jì)劃。在冰區(qū)航行中，這是一項(xiàng)非常重要和關(guān)鍵的工作，千萬(wàn)不能疏忽。提前試驗(yàn)并檢查壓載水倉(cāng)空氣攪動(dòng)系統(tǒng)，防止壓載水倉(cāng)出現(xiàn)冰凍造成事故。啟用日用水倉(cāng)，艙底水倉(cāng)蒸汽加熱。開(kāi)啟應(yīng)急消防泵進(jìn)口管系蒸汽加溫。試驗(yàn)應(yīng)急海底門空氣吹冰和蒸汽融冰系統(tǒng)。啟用電瓶間舵機(jī)間及其他艙室安裝的電加熱系統(tǒng)，保持暴露在甲板的艙室溫度。為防止冰區(qū)航行中兩海底門嚴(yán)重冰堵造成冷卻海水的中斷，冰級(jí)船設(shè)計(jì)了從壓載艙通過(guò)壓載泵直供中央冷卻海水。因此需要提前對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，使輪機(jī)員熟悉現(xiàn)場(chǎng)操作。對(duì)需要開(kāi)關(guān)的閥件醒目標(biāo)識(shí)，制作操作流程圖，便于緊急時(shí)能迅速切換。

3.冰區(qū)航行輪機(jī)值班和操作

作為輪機(jī)人員，要有良好的北極航行應(yīng)具備的心理素質(zhì)，才能使輪機(jī)人員的理論知識(shí)和操作技能得到正常的發(fā)揮。具有良好的極地心理狀態(tài)能能使輪機(jī)人員心情愉悅，精神飽滿，頭腦清醒，以便更好的處理各種突發(fā)事件。

（1）北極航行時(shí)，由于冰情不同，冰層厚度不同，需要跟馳破冰船航行，對(duì)航速有嚴(yán)格的限制，動(dòng)力系統(tǒng)處于全程備車狀態(tài)，隨時(shí)需要準(zhǔn)備執(zhí)行駕駛臺(tái)的各種指令。因此需將以往的24小時(shí)無(wú)人值班改有人值班機(jī)艙，輪機(jī)員24小時(shí)值守機(jī)艙，并安排輪值加強(qiáng)班。

（2）在冰區(qū)航行中，停止常規(guī)工作，白班人員除安排緊急及必要的工作外，需幫助值班輪機(jī)員巡回值守，并時(shí)刻準(zhǔn)備清洗海底門，檢查測(cè)量液柜液位等工作。夜晚安排加強(qiáng)班。

（3）冰區(qū)航行期間，每4小時(shí)測(cè)量機(jī)艙艙底通海倉(cāng)柜液位。每天4次測(cè)量壓載水倉(cāng)，貨倉(cāng)污水及油艙液位。值班時(shí)應(yīng)間隔檢查機(jī)艙倉(cāng)壁，機(jī)艙艙底是否有不正常水跡，并查清來(lái)源；污水警報(bào)應(yīng)及時(shí)檢查并處理。遇有較大冰塊撞擊船體時(shí)，應(yīng)及時(shí)查看兩舷邊倉(cāng)，檢查倉(cāng)壁是否有變形破裂現(xiàn)象。

（4）北極航行時(shí)，應(yīng)時(shí)刻注意并檢查各機(jī)械設(shè)備的溫度，壓力，液位等參數(shù)。檢查是否有機(jī)械震動(dòng)，認(rèn)為不正常時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。冰區(qū)航行需要值班人員更大的責(zé)任心更強(qiáng)的執(zhí)行力，有強(qiáng)烈的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

4.北極環(huán)境保護(hù)和防污管理

船舶在北極地區(qū)航行時(shí)，涉及到船舶安全航行的各個(gè)方面，不僅包含船員配置和操作問(wèn)題，還應(yīng)涉及環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容。南北極作為地球最后一塊凈土，防止該地區(qū)海洋環(huán)境污染是航路船舶義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。

（1）嚴(yán)禁排放機(jī)艙污油和含油污水，雖然到目前為止MARPOL公約仍未將北冰洋納入特殊區(qū)域，但船舶應(yīng)保持對(duì)環(huán)境的敬畏之心，至少應(yīng)按附則I特殊區(qū)域的要求來(lái)規(guī)范自己。進(jìn)入白令海峽前，我們凈空了機(jī)艙艙底水艙，以備航行途中清洗海底門儲(chǔ)存海水需要；鎖閉了油水分離器出海閥，嚴(yán)禁在北極水域排放機(jī)艙污水。

（2）禁止在北極航行途中傾倒生活和工作及食物垃圾，垃圾進(jìn)行人工收集并封閉存放。進(jìn)入白令海峽前，用消防水沖刷并用淡水沖洗了主甲板及生活區(qū)甲板，防止北極航區(qū)中甲板面雜物隨雨水落海。

（3）嚴(yán)禁任何生活污水排至北極區(qū)域，我們雖已使用機(jī)艙生活污水處理裝置對(duì)船員日常生活產(chǎn)生的生活污水進(jìn)行了一定的處理。但為了防止產(chǎn)生不可預(yù)見(jiàn)的后果，特別是防止破壞北極地區(qū)的海洋生態(tài)環(huán)境，在北極航路水域，嚴(yán)格實(shí)行了控制用水制度，生活污水經(jīng)處理后排入生活污水儲(chǔ)存?zhèn)}。鎖閉了生活污水出海閥，防止意外排放。

（4）為履行壓載水公約的實(shí)施，天佑輪安裝了煙臺(tái)海盾生產(chǎn)的壓載水處理裝置，壓載和排放都已經(jīng)過(guò)該裝置過(guò)濾和消毒。但為了防止破壞北極的海洋生態(tài)環(huán)境，在進(jìn)入白令海峽前，大副已多次進(jìn)行了壓載調(diào)載，意在北極區(qū)域除特殊情況嚴(yán)格禁止壓載水的排放操作。

5.冰區(qū)航行操作和建議

良好的協(xié)作精神是圓滿完成北極航行的關(guān)鍵。既包括甲板部和輪機(jī)部之間的協(xié)作，也包括輪機(jī)部人員之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

輪機(jī)人員要有良好的北極航區(qū)的情景意識(shí)。情景意識(shí)是輪機(jī)部人員對(duì)于機(jī)艙事故發(fā)生的一種預(yù)知和警惕。是對(duì)影響機(jī)械設(shè)備的因素和條件的準(zhǔn)確感知，是對(duì)機(jī)艙周圍情況變化及影響的敏捷察覺(jué)和了解，也是對(duì)即將面臨的機(jī)艙困境的正確考慮和應(yīng)對(duì)計(jì)劃，能幫助輪機(jī)部人員識(shí)別失誤鏈，使機(jī)艙事故在發(fā)生前即可得到相應(yīng)判斷。

在此次跟馳破冰船航行中，船舶頻繁變速變向是對(duì)動(dòng)力裝置性能的嚴(yán)峻考驗(yàn)，需要船舶具有良好的機(jī)動(dòng)性能，臨時(shí)機(jī)動(dòng)用車頻繁。航行時(shí)經(jīng)常需要大幅度滿舵轉(zhuǎn)向，航向逶迤彎曲，滿舵轉(zhuǎn)向和把定頻繁，對(duì)主機(jī)和舵機(jī)形成嚴(yán)峻的考驗(yàn)，輪機(jī)當(dāng)值人員應(yīng)提高警惕勤加檢查主輔機(jī)，鍋爐，舵機(jī)等工況。尤其對(duì)于新造船，機(jī)器沒(méi)有經(jīng)過(guò)良好磨合和性能檢驗(yàn)，特別需要輪機(jī)人員高度的責(zé)任心，執(zhí)行力，嚴(yán)守值班紀(jì)律，駕機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)。對(duì)于各種事故的發(fā)生要有應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生，能及時(shí)解決。

有冰困事故發(fā)生時(shí)，應(yīng)提醒駕駛臺(tái)注意用車，盡量不要長(zhǎng)時(shí)間停車。長(zhǎng)時(shí)間停車會(huì)導(dǎo)致航道冰塊擠向螺旋槳及舵葉，造成啟動(dòng)困難或損壞螺旋槳。建議在新造冰級(jí)船中，可以采用導(dǎo)流管式螺旋槳，以防大型堅(jiān)冰損壞槳葉造成嚴(yán)重的機(jī)械事故。發(fā)生冰困事故時(shí)，應(yīng)考慮船底富裕水深，排除淺點(diǎn)后保持動(dòng)力，控制船身。在駕駛臺(tái)及船首觀察冰塊運(yùn)動(dòng)及船舶航行尾跡。操縱時(shí)，應(yīng)低速啟動(dòng)多次加大舵角，重新開(kāi)辟航路。冰困過(guò)后，應(yīng)加強(qiáng)測(cè)量各艙室水位，油位情況，檢查機(jī)器狀況。

6.結(jié)束語(yǔ)

天佑輪首航北極冰區(qū)，對(duì)機(jī)械設(shè)備及船員操作是一大挑戰(zhàn)。中遠(yuǎn)海運(yùn)特運(yùn)采用“前期預(yù)案分析、途中實(shí)時(shí)反饋、后期全面總結(jié)”的方式，為天佑輪成功完成北極航行提供了必要條件。本文總結(jié)了天佑輪首航北極冰區(qū)設(shè)備管理維護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作，航區(qū)環(huán)境保護(hù)，零事故完成了北極航行。實(shí)踐證明防止冰凍是北極冰區(qū)航行輪機(jī)主要工作，高度的責(zé)任心執(zhí)行力是安全航行的關(guān)鍵因素，提前準(zhǔn)備并熟悉各種應(yīng)急預(yù)案是冰區(qū)航行的根本保障。