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滾裝船靠泊操縱討論

2018-03-21 12:44劉堃
珠江水運 2018年4期
關鍵詞:拖輪

劉堃

摘 要:滾裝船是一種很有特點的海上運輸工具。相比其他貨船來說,具有受風面積大、駕駛臺在船首位置、主機功率大、裝備首側推等特點。也是大風天氣下操縱比較困難的船型。我們通過學習研究它,來加深認識、提高技能,確保引航安全。

關鍵詞:滾裝船 船舶特點 風的影響 操縱 拖輪

1.引言

船舶是水上運輸的主要工具,其種類繁多,數目龐大。作為天津港引航員,接觸最多的還是貨船。在這些到港的貨船里以雜貨船、散貨船、集裝箱船和滾裝船為主。在船舶總體設計中,機艙的位置不僅影響船體內部艙室的劃分、結構形式,也決定著上層建筑的造型形式。因此按主機安裝部位分為尾機型、中機型、中尾機型等等。

(1)尾機型是現代船舶主要的布置形式,這種形式決定了主體上層建筑在船尾。所以我們引領的絕大部分貨船駕駛臺在船尾,這樣的好處在于船舶的整體基本上都在視線之內,操縱上比較直觀,由于前進時轉心靠近船首,轉向效果便于觀察。

(2)中尾機型的船舶上層建筑隨之前移,形成長尾樓式上層建筑,它保持了尾機型的部分優點,適居性更強,許多滾裝船、大型集裝箱船和客船都采用這種形式。

為配合京津冀及周邊地區大氣污染防治,天津港運輸方式近期陸續完成重大調整,港口面臨轉型。今后會更加推行清潔高效的運輸方式,建港理念會更加注重綠色環保,促進京津冀一體化協調發展,為向高端高質發展提供有力支撐。因此筆者認為未來大型集裝箱船、郵輪和滾裝船的到港艘次會大幅度提高,它們的船型特點有一些共通之處。而且平日里我們都習慣于操縱駕駛臺在船尾的船舶,當引領駕駛臺在船首位置的船舶時難免會覺得“別扭”,作為此類船型的代表,我們來談談滾裝船的特點及其操縱。

2.滾裝船的船型特點對于操縱的影響

(1)滾裝船的貨艙容積利用率比一般貨船低,要裝運一定重量的貨物,就得增加船的長度、寬度、高度。所以,滾裝船要比同噸位的一般貨船高大。隨著受風面積的大幅增加,滾裝船相比于其他貨船更容易受到風的影響,因而配備了比同級別散雜貨船更大的主機功率和側推器(多為首側推)。

(2)由于上層建筑高大,貫通首尾,滾裝船駕駛臺都設計于船首。一般從駕駛臺到船首的距離只有20-40米,駕駛盲區較其他貨船要小一半左右,大約為0.6-0.7倍的兩柱間長(Lpp),駕駛人員更加易于瞭望和判斷距離。

(3)船舶在開始操舵時,轉心約在重心稍前處;隨著旋回不斷加快,轉心前移,定常旋回時轉心約在首柱后1/5-1/3船長處。也就是說滾裝船駕駛臺一般都會在轉心附近稍前的位置,而且由于船舶前進中旋回時轉心在重心之前,旋回時船首向內偏移量比船尾向外偏移量要小,因此在駕駛臺不容易察覺轉向效果和旋回速度,通過旋回駛入航道時容易造成船位的偏差。

3.外部環境對操縱的影響以及為保證安全所需配備拖輪的討論

這里所說的“外部環境”主要是指風,因為天津港受水流影響很小。根據風壓力公式

C-風壓力系數

p-空氣密度

V-相對風速

A-船體水線以上正投影面積

B-船體水線以上側投影面積

a-相對風舷角

我們可以知道作用于船舶的風壓力大小與風速、受風面積、風舷角以及船型(風壓力系數)等因素有關。下面我們以一條到港尺寸比較大的滾裝船為例來探討一下強風靠泊時拖輪的配備及其可行性。

MORNING LYNN輪(總長232.37米,船寬32.3米,滿載吃水10.018米,首側推馬力2280匹)。該輪進港時平均吃水8.55米,此時凈空高度是37.45米,去掉天線等無效受風高度,有效高度為33.45米,此時船舶側面受風面積約為7770平方米、正面受風面積約為1080平方米。我們知道風舷角在40度和140度的時候風壓力系數會達到兩個峰值,風舷角在90度的時候風壓力系數較小,但是通過計算對比,船舶在平行靠向碼頭的過程中幾乎沒有明顯前沖后縮速度,橫風對船舶的作用仍然是最大的,此時如果可以克服,其他風向也是沒有問題的,所以我們只討論這種極限情況。在這種天氣條件下工作,由于風、涌浪、自身船況等情況的影響,Z型拖輪每100匹馬力可以產生約1.0噸的拉力。天津港港作拖輪馬力分為2600匹、3200匹、4000匹、5000匹、6000匹和6500匹。下面我們分別計算6、7、8級風時的風壓力:

(1)6級風的上限風速是13.8米/秒,根據公式得出風壓力約為93噸。

(2)7級風的上限風速是17.1米/秒,根據公式得出風壓力約為142噸。

(3)8級風的上限風速是20.7米/秒,根據公式得出風壓力約為208噸。

如表1,通過分析和計算,使我們在遇到突發天氣狀況時能做到心中有數,保障船舶和碼頭安全,不蠻干。當引領該尺寸滾裝船進港的過程中風力突然增強,要沉著冷靜,不慌亂。當船體橫向移動時,水線以下部分會受到水阻力的影響,一定程度上也是“幫助”船舶減小橫移速度,再通過合理利用車、舵和首側推,在上限6級風時至少使用一條4000匹和一條5000匹馬力的拖輪;在上限7級風時至少使用兩條6500匹馬力的拖輪;在遇到上限8級風,至少使用2條6500匹和一條6000匹馬力的拖輪。此拖輪配備僅僅是理論上突發大風天氣時的應急操縱,不是常態化靠泊配置。在極端天氣下工作,對引航員的心理素質、身體素質,對船舶的操縱性能、設備的可靠性都有很高的要求,一旦某個環節出現偏差,就會造成巨大的經濟損失和惡略的社會影響。所以筆者認為《天津港引航中心作業規程》將靠泊風力定為7級以下是非常合理的,在7級及以上風力時都需要最大馬力的拖輪協助,即便是可以增加拖輪數量,但實際操作起來也會給引航員增加不少難度,容易造成混亂;7級風以下時在拖輪配備方面選擇余地廣,安全余量大,引航員可以更從容地指揮拖輪和操縱大船,及時修正,做到科學引航,安全引航。

4.天津港靠泊滾裝碼頭的實例及體會

我們以“MORNING LYNN”輪右舷靠泊天津港N1滾裝碼頭為例進行說明。由于進港靠此碼頭需要調頭,之前在操縱的過程中總是感覺費時又費力。早期的靠泊體驗是在自己視覺上的安全距離地點開始調頭,調順了之后發現距離碼頭仍然有將近300米,然后開始平推入泊。根據經驗,橫移速度達到1節的時候已經能夠明顯感覺出快了,所以一般情況下橫移速度會更慢,靠泊時間就會更長。后來通過不斷總結,積累經驗,采取先以安全余速接近碼頭至100米左右(視駕駛臺到船首距離和風速風向做相應的調整),再使用車、舵、拖輪進行調頭,這樣做的效果是可以很好的控制橫距,縮短靠泊時間。但這樣做首先是要克服心理障礙,因為該輪的視覺盲區在140米以上,此時碼頭岸線已經在盲區以內,會給引航員帶來不安全感,無法準確判斷距離。接近N1泊位的過程中可以路過五洲國際碼頭(該碼頭與N1滾裝碼頭相鄰)的所有泊位,我們可以通過正橫串視五洲國際碼頭的方法來判斷本船的位置或是利用雷達的活動距標圈來測距,筆者通過實際工作驗證這兩種做法還是具有很高的參考性。具體操作如下:

(1)距離泊位1海里開始帶拖輪,此時控制速度5.5節以下,調頭靠泊前要始終保持船舶的航跡線對準船首指泊旗附近。

(2)船首距碼頭110米左右時將船速減到1.5節以下,開始掉頭。

(3)兩條同等馬力拖輪外加首側推的應用,會使船舶在掉頭靠向碼頭的過程中出現后退速度,此時下令左滿舵進車,這樣既可以抵消掉后退的速度,又可以利用舵力轉船力矩協助船尾靠向碼頭。

(4)根據風向風速和橫移速度,適時的調整口令,使船舶平行、安全地靠妥碼頭。平行貼上碼頭很重要,尤其是在潮水比較高的時候,否則船尾很有可能會掃到碼頭上的纜樁,造成損失。

5.結語

天津港作為北方航運中心,到港船舶日益多元化和大型化,國際郵輪和大型集裝箱船的外形結構、受風特點和操縱特性與滾裝船頗為類似。它們的頻繁到港,給引航服務提出了新的要求。天津港引航中心作為天津市唯一的引航機構,在為港航企業提供優質引航服務方面扮演著重要角色。通過對滾裝船操縱特性和受風情況的研究,我們可以不斷充實自己的理論知識,完善自己的操船技能,使我們的引航工作更加安全和高效。

參考文獻:

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