引領(lǐng)重載巴拿馬型船舶靠泊天津新港G7-G8泊位系統(tǒng)操縱分析

摘要：本文通過對重載巴拿馬型船舶閘東航道行和靠泊過程的分析，總結(jié)該類型船舶的引航操縱特性，對引航過程中的風(fēng)險關(guān)鍵點(diǎn)操縱數(shù)據(jù)進(jìn)行了估算，并針對可能突發(fā)的應(yīng)急情況提出了戒備措施。以靠泊實(shí)例來說明進(jìn)靠此泊位“工要慢，活要細(xì)”的操縱過程。

關(guān)鍵詞：靠泊;速度;應(yīng)急戒備;船舶操縱

天津新港G7-G8泊位位于半封閉式港池內(nèi)，這使得操縱船舶進(jìn)靠和處置應(yīng)急事件的水域較為有限;而重載巴拿馬型船舶的操縱特性，對引領(lǐng)該類型船舶靠泊此處的操縱者提出了較高要求。

1港池及泊位概況

天津新港第一港池是不規(guī)則三邊形狀港池，如圖1所示，其中G6和增G6長為360 m，增G6與G7小港池寬75 m，G9-G11為508.7 m，港池口寬450 m。G7-G8泊位隸屬天津港第一港埠有限公司，依據(jù)《沿岸碼頭靠泊管理規(guī)定》該碼頭設(shè)計等級：7萬噸級;核準(zhǔn)靠泊等級：10萬噸級;碼頭長349.4 m;碼頭走向295°，靠泊限定條件：靠泊最大排水量123500～105000 t，法向靠泊速度≤0.06m/s，系泊風(fēng)速≤17.2m/s，靠泊角度≤5°，泊位前沿最大水深15.8 m。

2 重載巴拿馬型船舶操縱特性

該類型船舶主機(jī)一般約10 000 kW，單位排水量所分配的主機(jī)馬力較小，加減速時需要時間較長;舵效較差，反應(yīng)遲鈍，喪失舵效時的余速較高;航向穩(wěn)定性差，大角度轉(zhuǎn)向時要注意，及時用舵;轉(zhuǎn)向慣性大故要早用舵，用大舵角;倒車偏轉(zhuǎn)嚴(yán)重[1]。

3制定引航計劃

3.1相關(guān)規(guī)定

3.1.1《天津市海事局船舶交通管理系統(tǒng)安全監(jiān)督管理規(guī)則》規(guī)定：閘東航道航行時航速不得超過8kn，航行時富余水深不得小于0.8 m[2]。

3.1.2 對作業(yè)區(qū)的要求：泊位預(yù)留要足夠至少為船長的120%。船舶進(jìn)靠G8時G9泊位前端70 m要保持無障礙，#G6作業(yè)岸吊要揚(yáng)起;泊位船頭船艉的位置不能有岸吊[3]。

3.1.3 拖船的配備

引航中心依據(jù)中華人民共和國交通部《船舶引航管理規(guī)定》，船長220

3.1.4引航中心對重載船舶靠泊操作規(guī)定

船舶重載時，距泊位3n mile，控速在9kn以下;距泊位1 n mile，控速在5kn以下;距泊位一倍船長時，控制余速在1.5kn以下;距泊位1 n mile時，應(yīng)帶妥拖船[3]。

3.2拖船帶纜時機(jī)及位置

依據(jù)該種船型的操縱特性，在距泊位1.5～2 n mile時，帶妥拖船為宜。當(dāng)只有2艘拖船協(xié)助時，船艏拖船帶在左前艏樓位置最好，在進(jìn)入港池之前，船艉拖船以協(xié)助降速和應(yīng)急為主，因此船艉拖船帶在船舶左舷船艉處，放適當(dāng)長度的纜繩做應(yīng)急準(zhǔn)備，或直接帶在船舶正后方，待完全進(jìn)入港池且測試船舶倒車沒問題后，船艉拖船改換左舷船艉處。當(dāng)由3艘拖船協(xié)助時，左舷船頭、船艉各1艘，船艉中間1艘。

3.3 轉(zhuǎn)港池操縱

由于第一港池空間距離相對狹小，因此靠泊進(jìn)港池時的速度控制比較關(guān)鍵，可將速度控制分為3個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，即進(jìn)港池前的速度，距港池1 n mile時的速度，距港池3 n mile時的速度。

3.3.1.進(jìn)港池速度估算

前提是假定船舶無動力，無其他外力，在應(yīng)急情況下拖單錨把船停住，第一港池水深13.5 m左右，計算下2節(jié)錨，淌航450 m（第一港池口寬度）把船停住時的速度依據(jù)動能定理：

式中：為所有阻力之和即，為水阻力為拖輪阻力拖錨錨抓力（9.8kN）、為拖錨淌航距離（m）;為船舶質(zhì)量（t）;船舶前進(jìn)方向的附加質(zhì)量（t）（近似取船舶質(zhì)量的1/5）;為開始拖錨時船舶余速（kn）。

船舶進(jìn)入港池速度比較慢，船體阻力較小，因此忽略不計，在此討論依靠船舶自身淌航減速的情況，因此拖船阻力在此也忽略不計。

則有經(jīng)單位轉(zhuǎn)換后：

該類型船舶排水量在80000t左右，其錨重為6～10t不等，船舶配備不同類型的錨，錨重略有差別，以進(jìn)港實(shí)例船舶為例無桿錨錨重7.992t;排水量83630t;假設(shè)下2節(jié)錨的情況下

以上推算是在沒有拖船協(xié)助和使用船舶倒車減速的情況下，一但發(fā)生緊急情況依靠拋錨在安全距離內(nèi)把船停在，以確保船舶不觸碰碼頭，因此在進(jìn)入港池之前應(yīng)把速度控制在2.5kn以下。第一港池口寬度僅為450m，港池內(nèi)最大長度508m，若在轉(zhuǎn)入港池過程發(fā)生意外，船舶應(yīng)急水域非常有限，因此在進(jìn)入港池之前的速度控制尤為關(guān)鍵。

3.3.2其他關(guān)鍵位置點(diǎn)速度控制

式中為停車后船速為V時的停車沖程，為停車時的初速度，為停車后某一時刻的船速，為船舶的質(zhì)量，為船舶的附加質(zhì)量，為阻力系數(shù)。 為停車沖程常數(shù)， 此常數(shù)可以依據(jù)資料推導(dǎo)出，通常船舶在交付時船廠會有操縱試驗(yàn)數(shù)據(jù)附在操縱手冊里，以被引船舶為例，見表1.

被引船舶為滿載情況下：

反代入上式1海里速度應(yīng)控制為：4.04kn;3 n mile，速度應(yīng)控制為9.3kn。

上述計算是基于船舶下水時提供的資料所估算出來，隨著船舶的營運(yùn)，船舶污底情況發(fā)生變化附加質(zhì)量也會變化，因此在實(shí)際的操縱過程中速度要比估算的小些，以確保安全。

3.3.3轉(zhuǎn)向時機(jī)

閘東航道富裕水深較小，船舶在淺水區(qū)域船體周圍水流被加速船舶力矩和水動力增大，橫移和轉(zhuǎn)向變得困難，經(jīng)常需要用滿舵加車來轉(zhuǎn)向，用車舵轉(zhuǎn)向又會增加船舶的縱向速度，速度過快會造成緊張心理，存在安全隱患。因此在轉(zhuǎn)入港池時要把握時機(jī)，車、舵、拖船良好配合。

4執(zhí)行引航計劃實(shí)例分析

船舶資料：“伊康”輪（IKAN BAGANG）船長229.00m;船32.24m;實(shí)際吃水12.80m;2009年建造，主機(jī)最大功率10740 kW，DWT=83630t，配備無桿錨錨重7.992t，2019年5月3日0500進(jìn)右靠G7泊位。

氣象實(shí)況：晴，東南風(fēng)3～4級，能見度良好，漲潮。

進(jìn)港及靠泊操縱過程如圖2所示。

協(xié)助拖船為“津港輪21”“津港輪22”（均為5 000HP）分別帶在左舷艏樓，左舷艉部，并放纜做應(yīng)急減速準(zhǔn)備。航行至第一港池1 n mile左右時（即三突堤附近）速度3.8kn，已不能把定，于是dead slow ahead，同時船艉拖船慢車倒，待航向把定后停車淌航。至一突堤時，速度降至2kn，船艉拖船停車，但還做應(yīng)急倒車的準(zhǔn)備。

船艏正橫G11泊位時，右滿舵，dead slow ahead，隨后增加至slow ahead，船艏拖船做頂推準(zhǔn)備。進(jìn)入港池后，速度降至1.3kn，此時停車淌航，隨后dead slow astern，倒車出來后，船艉拖船收纜，左舷船艉做頂推準(zhǔn)備，加車至slow astern ，速度降到0.5kn，停車。

隨后緩慢靠入泊位，在接近泊位的過程中船舶縱向速度始終控制在0.5kn以內(nèi)，中間由于拖船的頂推角度很難與大船保持垂直，沿船舶艏艉線方向的分力會降低大船前進(jìn)的速度，有時會造成船舶后退，要用車來控制大船的前沖后移速度，保持與G9泊位船舶的安全距離。 接近平行泊位時，發(fā)現(xiàn)橫移入泊略快，2艘拖船放纜做應(yīng)急拖的準(zhǔn)備，最后在2艘拖船慢車拖的情況下緩慢入泊。

由于當(dāng)天進(jìn)港時漲潮，在實(shí)際控速時比理論數(shù)值小些，進(jìn)入港池后拖輪頂推時會影響船舶縱向速度，在靠泊過程中要多加關(guān)注。

5? 引航過程中的應(yīng)急戒備

5.1對機(jī)械故障的應(yīng)急戒備

船舶進(jìn)入靠離泊位程序是使用機(jī)械設(shè)備最頻繁的時間段，此時也是機(jī)械最易發(fā)生故障的時刻，為保證安全靠離泊引航員應(yīng)該保持應(yīng)急安全戒備。天津港主航道與閘東航道14°夾角，進(jìn)港到三突堤附近時是轉(zhuǎn)向點(diǎn)，若在此位置發(fā)生車舵機(jī)械故障，極易產(chǎn)生安全事故，這一點(diǎn)在天津港以往的事故案例中已經(jīng)得到證實(shí)。相對于船舶本身來說，拖船外力要比錨的應(yīng)急效果要好，“早”帶拖船是避免此類事故的有效措施，在港池中帶妥拖船為宜以備應(yīng)急。在進(jìn)入港池前，船艉拖船始終都處在應(yīng)急戒備狀態(tài)，以應(yīng)對突發(fā)故障。進(jìn)入港池前先測試船舶的倒車，對倒車出來時間做到心中有數(shù)。

5.2.對失去舵效的心理戒備

船舶進(jìn)閘東航道以后水深發(fā)生較大變化，閘東航道的水深和主航道的水深落差較大，船舶操縱將會變得比較困難，此位置已進(jìn)入轉(zhuǎn)港池的預(yù)備階段，對船舶位置、轉(zhuǎn)向角度、速率要求較高，而船舶由深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)后，船體表面的水動力大小的分布發(fā)生了改變，船舶阻力增加，船速較慢舵效變差，需要用車才能把定，而用車又會增加船舶的縱向速度，在進(jìn)港實(shí)際操縱中用車的同時拖輪協(xié)助減速，這樣能夠把定船舶，而船速又不會增長太多。進(jìn)入閘東航道后對失去舵效要有足夠的心理戒備，要早發(fā)現(xiàn)早糾正。

5.3 對靠泊過程中橫移速度過快的戒備

第一港池是半封閉港池，在靠泊過程中，船舶周圍會形成回流，如圖3所示。受回流的作用影響，船舶的靠攏速度會略有增加，靠泊角度也會發(fā)生變化。由于泊位前段的水深比港池水深要深約2 m，這種水深的變化也會加劇船舶的靠攏速度，因此在靠泊過程中對橫移過快，靠攏角度變化要有心理戒備，拖船應(yīng)提前做好拖帶準(zhǔn)備。

5.4若轉(zhuǎn)入港池過晚應(yīng)急處理

通常進(jìn)靠G7-G8為右舷靠泊，若在轉(zhuǎn)入港池時用舵過晚或舵角過小時容易發(fā)生轉(zhuǎn)入港池后船位過度靠近G6泊位，如圖4所示，對下一步的引航操作帶來不便，若發(fā)生此情況建議把船停住，而后改為左舷靠泊。因此轉(zhuǎn)入港池的時機(jī)特別重要，在轉(zhuǎn)入港池時也不能過早，一突堤附近水深較淺在10m左右，若過早轉(zhuǎn)入容易擦淺，因此在轉(zhuǎn)入前應(yīng)特別注意。

5.5轉(zhuǎn)入港池前速度過快的應(yīng)急處理

進(jìn)靠G7-G8泊位進(jìn)入港池前速度的控制是關(guān)鍵。若速度過快應(yīng)當(dāng)終止轉(zhuǎn)入，運(yùn)用一切手段進(jìn)行降速，港池內(nèi)距離和空間相對狹小，一旦速度不能有效可控極易發(fā)生碰撞事故，而過了一港池口G5外擋水深受限容易發(fā)生擱淺，因此在此操作過程中應(yīng)多加注意控制好船位。

6? 結(jié)束語

天津新港G7/G8泊位進(jìn)靠重載巴拿馬型船舶，已是該泊位的極限，由于港池的半封閉性，使處置應(yīng)急事件的空間和時間有限，綜合靠泊的歷程，速度的控制是靠泊成功的關(guān)鍵，應(yīng)急的戒備為安全引航提供更好的保障?？坎创瞬次恍枰肮ひ?，活要細(xì)”。隨著引航過程發(fā)展，各個相互間的協(xié)作人員，運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備，周圍的通航環(huán)境都在發(fā)生變化。因此為了保證引航工作的安全進(jìn)行需要我們保持安全的戒備，做好處理應(yīng)急情況的準(zhǔn)備。

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作者簡介：

婁友明，一級引航員，（E-mail）lou193@126.com，18002053370