有流港水域大型船舶顺流掉头离泊风险及应对_蔡斌.pdf

2023 年 1 月航海技术第 1 期有流港水域大型船舶顺流掉头离泊风险及应对蔡斌蔡飞飞胡建国(上海港引航站)近年来，针对大型港口现有岸线资源接近饱和的现状，为满足日益增长的港口生产需求，船舶顺流离泊作为港口挖潜增效的一种有效手段已经得到广泛应用。顺流离泊能够大大弱化潮汐条件对船舶离泊的限制，拓宽船舶离泊的窗口时间，大幅减少候泊船的等待时间，显著提升码头泊位利用率和港口作业效率。1 但由于有些船舶操纵者对相应的操作风险认知不足，实操中时有险情发生，不少学者2-4 在该方面做了大量的研究和有意义的探讨。本文以顺流掉头离泊为例，针对有流港水域大型船舶顺流离泊的风险进行操纵过程分析，理论联系实践，提出相应的措施。1顺流离泊1.1定义在有流港水域，出于安全考虑，大型船舶一般选择在顶流或平流时间段离泊，亦即通常意义上的“顶流离泊”。反之，如果船舶尾端迎流时离泊，包括“落水头开涨水”或者“涨水头开落水”，称之为“顺流离泊”，俗称“反潮水离泊”。2风险分析2.1操纵层面的风险从船舶操纵角度分析，大型船舶顺流离泊存在离泊方式选择不当导致无法克服船舶漂移、缆绳绞缠螺旋桨或舵机、船舶触损码头或碰撞他船、船舶外档受流导致船尾触碰码头等风险。2 1 1离泊方式选择不当导致无法克服船舶漂移顺流掉头离泊应采用船尾先离、船首对着码头掉头的离泊方式，如果选择船首先离、船尾对着码头掉头的离泊方式，整个操纵过程中，无法克服船舶的流致漂移，将会导致较大的风险。2 1 2缆绳绞缠螺旋桨或舵机顺流离泊解艉缆时，如码头解缆人员将艉缆解离缆桩后直接抛入水里，缆绳会顺流漂向船尾，容易绞缠桨叶或舵叶。大潮讯流急时，如果操作不当，船舶容易发生前冲，应急需用倒车将船稳住，倒车吸入流也容易使艉缆吸入螺旋桨。2 1 3船舶前冲触损码头或碰撞他船顺流离泊时船舶受流前冲，船首贴近码头，解缆初期因艉缆在水中无法动车或操作不当，容易触损码头或碰撞前船。2 1 4船舶外档受流导致船尾触碰码头一旦船舶外档受流，在流压作用下，船尾将压向码头，拖船可能拖不住，船尾有触碰码头的危险。2 1 5掉头至正横附近时产生漂移和滞转顺流掉头过程中，当船舶转至与码头成 80 90时，船舶会在横流作用下，整个船身非常明显地向下游漂移，转动异常缓慢，甚至转不动，使掉头所需时间延长，船舶可能压向码头或停泊船。5 2.2人员层面的风险2 2 1培训的滞后性传统的学习和训练注重的是顶流离泊，顺流离泊特别是大型船舶顺流离泊是近年来为了满足港口生产需求而进行的一项拓展技术，人员技能培训存在一定的滞后性。2 2 2心理方面的压力顺流离泊的操纵难度大，加上学习和培训的滞后性，实践机会少，操纵人员承受了很大的心理压力。3应对措施3.1离泊方式选择3 1 1A 轮案例介绍1996 年 4 月 18 日，A 轮北仑港区 4 号泊位离泊，落流靠泊，即左舷靠码头，离泊时已是涨流，两艘拖船协助离泊。A 轮船长指挥平行拖离码头约 30m，采用向右调头离泊，因 A 轮船长 198.5 m、吃水10.2 m，港池内回旋余地有限，船打横后受涨潮流的影响，虽两条拖船开足马力拖拽，但 A 轮还是被涨流压向西面的前引桥方向。此时，船尾拖船根据 A轮船长指示到大船船中顶推，但效果甚微。后 A 轮用右满舵进车，但转艏效果甚微，反而被潮流加速压向前引桥。船中拖船发现将被挤压在前引桥和 A轮之间而发生危险时，立即采取应急措施从 A 轮左舷船首方向冲出。0945 时，A 轮左艉舷先碰撞前引桥 30 号墩台，接着船首碰撞其他部位。之后，A 轮与其他墩台和 5 号、6 号钢引桥及其他部位多次触碰，A 轮被涨流压在前引桥边上。如图 1 所示。图 1A 轮碰撞北仑港区引桥3 1 2法院判决法院经审理认为:被告海运公司所属的 A 轮在离泊时，船舶驾驶人员思想麻痹、过于自信，在对潮流及周围环境缺少了解的情况下，采用了顺流离泊的错误做法，虽有拖船协助，但已违背了航海上顶流离码头的操作习惯，与 1972 年国际海上避碰规则第二章第一节第八条第 1 项关于“为避免碰撞所采取的任何行动，如果当时环境许可，应是积极、及早地进行和注意运用良好的船艺”的规定相背离，应对触碰事故造成的经济损失承担全部赔偿责任。3 1 3离泊方式选择以 A 轮离泊为例，船舶可选择向左船首对着码头掉头或向右船尾对着码头掉头两种离泊方式。如采取向右掉头离泊方式，离泊掉头操纵前半段，船舶几乎没有有效手段去抑制船舶的流致漂移，同时在船舶掉至 90之前，船舶外档受流，船尾始终存在受流压拢码头的风险。如采取向左掉头离泊方式，操作初期，船舶可通过拖船或自身倒车等方式将船位向迎流方向调整，相当于船位向来流的方向上“借”了一段距离，对于克服流致漂移十分有利。而且船舶掉至 90之前，水动力作用中心在船中后，水动力转船力矩也有助于船舶掉头，如图 2 所示。在受限水域顺流离泊掉头时，采取船首对着码头掉头离泊方式，还可以通过船首的缆绳来控制船位和协助船舶偏转。所以，顺流掉头离泊应采用艉先离、船首对着码头掉头的离泊方式为妥。3.2操纵过程分析与控制本文以大型船舶 2 艘拖船协助为例，进行操纵过程分析与控制。1)整个离泊解缆过程中，应有意识放慢节奏，单绑时注意保留受力的缆绳，协助拖船应先用车顶图 2艉先离、船首向着码头掉头离泊住船舶再开始解缆，以避免船舶产生前冲。单绑后先解艉缆，等艉缆全部清爽后再解艏缆和艏倒缆。2)解艉缆时应及时做好提醒，码头解缆人员切忌将缆绳直接丢到水里，应配合船方将缆绳一点一点移到船尾正横位置再松出。船方解缆时最好一根一根解，不要全部一起解脱，注意不能有两个绞缆机同时作业，应保证缆绳能够快速收回。可变螺距螺旋桨船舶由于螺旋桨一直在转动，更应特别注意。3)等待船尾缆绳清爽后，确保车舵安全后再命拖船摆位。船尾拖船先慢速起拖，视船舶前冲后缩的趋势，适当调整拖缆处于正横稍后的角度;船首拖船一般保持起拖状态即可，视船首与码头的距离以及向内偏转的趋势，适当加以抑制。前后拖船的运用应确保船舶始终处于里档受流状态，避免船舶外档受流而导致船尾触碰码头。若使用艏侧推器，要在艏缆收清后方可使用，解船首拖船前应先停艏侧推器，以防缆绳卷入。6 一些狭窄水域，如上海黄浦江沿岸码头，由于受航道深度与宽度的限制，顺流离泊原地掉头时，艏缆在初期起到系柱的作用，大型船舶一般选择缓流时掉头，掉至 60左右是一个关键节点，如果此时艏缆处于受力状态，说明船舶有后缩的趋势，可以下令解艏缆，船首拖船开始顶推，船首发生偏转即可解掉艏倒缆，前后拖船配合快速完成掉头过程，如图 3所示。一些开敞水域，如上海外高桥沿岸码头，基本不受航道深度和宽度限制，大型船舶顺流掉头离泊，解缆时最后保持艏倒缆，船尾先离开码头，再船舶首尾同时拉开 2 3 倍船宽，最后掉头离泊。操纵过程中，注意保持里档受流的姿势向外平移，可以调整拖缆的角度抵消船舶的前冲。船尾内舷过后方停泊船外档后，可以适当倒车，用以抵消船舶前冲并加大船首与码头的横距，前后拖船配合快速完成掉头过程，如图 4 所示。5第 1 期蔡斌，等:有流港水域大型船舶顺流掉头离泊风险及应对图 3受限水域顺流掉头离泊图 4开敞水域顺流掉头离泊4)狭窄水域掉头时，一般将大马力拖船放在船首，大潮汛流急的情况下，船尾拖船应移至船首顶推，以克服漂移的影响。开敞水域可以适当增加横距，等船首离开停泊船外档再开始掉头。引航实践中，大潮汛流急的情况下，船舶掉头至正横附近时，经常会发生转艏角速度变慢的现象，富余水深不足时，这种现象尤为明显，甚至可能会出现船首滞转。现象产生的主要原因是受到水动力转船力矩以及拖船作业效果变化的共同影响，在操纵过程中，应充分认识到这一点。实践中还发现，船舶一旦退速过快，发生转艏角速度变慢甚至船首滞转现象更明显。此时，应果断短时间进车，并满舵加速旋回，当然这里也有一个度的概念，对着码头进车，应考虑不同船舶的操纵特性，不能过犹不及。最好的做法还是提前进行控制，在掉头至正横附近时，控制船舶纵向对水速度接近于零或略有退速。3.3边界条件1)顺流离泊宜选择初涨、初落缓流时段，尽量避开急涨、急落时段，特别是大潮汛时应尤为注意。2)相同条件下，吹开风比吹拢风便于操纵，当吹拢风达到 6 级以上时，应避免顺流离泊。3)船首应保留足够的安全档距。根据缆绳全部解脱缆桩至船首与码头拉开安全距离所用的时间，以及船舶在较大流速下的前冲速度，再结合船型特性及实践经验，估算安全距离，应不小于船长的20%。洋山港引航操作规范规定，超大型集装箱船顺流离泊应保证船首泊位档距不小于 100 m。4)特殊地势的泊位由于受流的影响，顺流离泊应进行一定的限制。如受地势影响，洋山港冠东码头 1 泊流的变化很大(如航道上涨流，泊位边落流)，所以应避免靠落流的船舶涨流时离泊。3.4对码头方的要求1)码头应严格遵守开航时间，在开航前半小时完成各项准备工作。2)配备足够解缆人员;为防止缆绳绞入螺旋桨，解缆人员应进行顺流离泊解缆培训，听从引航员指挥;离泊前期，码头指导员应手持对讲机在船尾指挥。3.5强化人员技能培训1)挑选技术精湛、素质优良的资深引航员组建顺流离泊班组并开展针对性培训，操作中落实专人加强现场监控。2)结合日常技能培训对全体引航员进行关键操作的讲解，通过船舶模拟器训练，让引航员能掌握顺流离泊操纵的技术要点，通过以老带新方式，实船操作中提高人员技能，强化人员培训和考核，以减轻操作人员的心理压力。3)根据船长和吃水有计划有步骤拓展顺流离泊的尺度，不断总结实船操作经验，开展大型船舶顺流离泊技术研讨。成熟的操作习惯在法律层面将不会被认定属于“错误做法”，也不会与“为避免碰撞所采取的任何行动，如果当时环境许可，应是积极、尽早地进行和注意运用良好的船艺”的规定相背离。4结束语经过多年的实践，目前上海港已经基本完成了大型集装箱船顺流离泊尺度的全覆盖，安全率达到了 100%，其他国内大型港口顺流离泊的尺度也越来越大，这说明顺流离泊技术已逐渐成为一项基本操作技能。根据核算，上海港开展大型集装箱船顺流离泊以来，平均每次作业能够为港方和船公司节约 6 h 的船期，经济和社会效益明显。顺流离泊技术的常态化实施将大大提升码头泊位利用率和港口作业效率，但随着船舶大型化和深吃水化，顺流离泊的风险也更加凸显。本文针对有流港水域大型船舶顺流掉头离泊的风险进行分析，并提出有效的应对6航海技术第 1 期措施，希望能够促进顺流离泊技术的提高，以技术创新提升效率，助力优化港口营商环境。参考文献 1李能荣 超大型集装箱船反潮水离泊操纵J 航海技术，2016(2):4-8 2陆元旦 潮流港顺流调头离泊操纵研究J 航海技术，1994(5):5-7 3徐祥孙 顺流离泊的操纵方法及风流对操纵的影响J 水运科技信息，1998(4):16-17 4范建平 南沙港顺流与顶流靠离泊比较J 航海技术，2014(4):5-6 5潘国华 大型集装箱船舶急顺流离泊技术的研究D 大连:大连海事大学，2010 6唐国强 上海港全天潮水靠离船舶的思考J 航海技术，2012(4):22-24作者简介:蔡斌，高级引航员，(E-mail)caibinsh-pilots com cn蔡飞飞，高级引航员，(E-mail)caifeifeish-pilots com cn胡建国，高级引航员，(E-mail)hjhellen6072126 com2023 年 1 月航海技术第 1 期平海电厂码头靠泊风险分析与操纵对策叶岳彪(惠州港引航站)惠州港平海电厂码头(2236N，11444E)位于大亚湾东岸湖头角，是一个具有非均匀流场和复杂流态的港区泊位。受条件和环境限制，其建设初期对防波堤和半敞开式港池结构引入的水流变异缺乏相应的测量和评估。开港初期，驾引人员由于无法获取足够的流场资料，也暂无操控经验的积累，导致共有 4艘船舶在 8#灯浮附近发生搁浅。港池内水流流向、流速切变导致的船舶异常位移和偏转往往让驾引人员措手不及，船舶操纵难度和安全风险较高，很多船长和引航员对此望而生畏，不敢轻易操纵。1 为保障该港区船舶靠泊操纵安全，有必要对船舶在具有复杂流态