李宏江
近年來(lái),為了應(yīng)對(duì)船舶大型化,各港口陸續(xù)建設(shè)了大噸位船舶泊位。考慮到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,航道的建設(shè)往往是考慮了潮汐的作用,即大型船舶進(jìn)出港一般需要趕潮作業(yè)。丹東港正是這樣一個(gè)典型的港口,隨著近兩年來(lái)抵港的超大型船舶艘次逐年增長(zhǎng),港口的接卸壓力不斷加大,急需擴(kuò)大超大型船舶的靠離泊窗口,以提高港口的周轉(zhuǎn)效率。這種情況對(duì)引航員提出了更高的要求,即需要引導(dǎo)不同船舶的多名引航員集體協(xié)作和密切配合。為此,筆者基于丹東大東港區(qū)引航環(huán)境條件,分析了三艘超大型船舶同一潮汐周期引航作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)因素,提出協(xié)調(diào)引航的方案和應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的措施,以期對(duì)同類環(huán)境條件下的引航作業(yè)提供參考。
丹東港大東港區(qū)大致呈南北走向,整個(gè)泊位區(qū)自南向北依次排列布局,分別為20萬(wàn)噸泊位、三港池、二港池、一港池、大東港池和廟溝港池。其中20萬(wàn)噸泊位位于12—13號(hào)燈浮之間主航道西側(cè),距主航道進(jìn)口1號(hào)燈浮航程約15海里,一港池南1泊位位于19號(hào)燈浮西北側(cè),距主航道進(jìn)口1號(hào)燈浮航程約20海里。三艘CAPE型散貨船的引航區(qū)域及順序分別為:空載CAPE型散貨船首先自大東港區(qū)一港池南1泊位離泊,航行約4.8海里駛過(guò)20萬(wàn)噸泊位,隨后20萬(wàn)噸泊位上靠泊的減載CAPE型散貨船解纜離泊,進(jìn)靠一港池南1泊位,同時(shí)進(jìn)港的滿載CAPE型散貨船在6—7號(hào)燈浮附近水域與空載離泊的CAPE型散貨船會(huì)遇后,進(jìn)靠20萬(wàn)噸泊位。詳見圖1大東港區(qū)泊位位置及引航區(qū)域關(guān)系圖。
丹東港大東港區(qū)屬正規(guī)的半日潮港口,潮差較大,平均漲潮歷時(shí)6小時(shí)9分鐘,平均落潮歷時(shí)6小時(shí)15分鐘,根據(jù)歷史資料統(tǒng)計(jì)得知大東港區(qū)不同乘潮歷時(shí)和不同累計(jì)頻率的潮位值,詳見表1。漲落潮主流集中于主航槽,主航道沿線基本為順航道的南、北往復(fù)流,漲急流速主要出現(xiàn)在高潮位前2~3小時(shí),而落急流速主要出現(xiàn)在低潮位前1~3小時(shí)。目前,經(jīng)人工疏浚后的丹東港大東港區(qū)主航道僅能夠滿足20萬(wàn)噸級(jí)船舶的乘潮單向通航,且大東港區(qū)主航道水深以20萬(wàn)噸級(jí)泊位附近為分水嶺,20萬(wàn)噸級(jí)泊位附近至外海航段設(shè)計(jì)水深-16米,而20萬(wàn)噸泊位至一港池航段設(shè)計(jì)水深-10.5米??蛰d的CAPE型散貨船由于吃水較小可以提早乘潮離泊,并充分利用潮高在7號(hào)燈浮以外的水域與滿載進(jìn)港船完成會(huì)遇(自然水深的8米等深線在7號(hào)燈浮附近)。移泊的CAPE型散貨船可以選擇在高潮前一小時(shí)順流離泊,此時(shí)漲流較弱易于操縱且剩余航段富余水深能夠滿足大于吃水10%。而滿載的CAPE型散貨船只需按部就班地在高潮時(shí)間段靠泊20萬(wàn)噸泊位。由此可見,三艘CAPE型散貨船在同一個(gè)潮汐周期內(nèi)完成離、移、靠泊的基礎(chǔ)條件已經(jīng)具備。
丹東港大東港區(qū)現(xiàn)有的航道和潮汐條件下,引航員引領(lǐng)一艘CAPE型滿載散貨船尚需謹(jǐn)慎操縱,更何況將三艘CAPE型散貨船都疊加在一個(gè)潮汐周期內(nèi)完成引領(lǐng),風(fēng)險(xiǎn)及不可控因素將成倍增加。這樣一次多船、多人、多泊位模式下的團(tuán)隊(duì)協(xié)作引航在時(shí)間和空間維度上都需要極為精密的安排和配合。引航員在實(shí)際操縱中作為團(tuán)隊(duì)協(xié)作引航的主體,面臨和承擔(dān)著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。任何一個(gè)小的船舶操縱或協(xié)調(diào)溝通環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都將影響全局,甚至造成緊迫危險(xiǎn)局面。
近年來(lái),引航水域的船舶安全風(fēng)險(xiǎn)呈上升趨勢(shì),而人為因素是當(dāng)中的主要致因,相關(guān)人員包括引航員、船員、拖船船員和碼頭工人等,引航員作為船方、拖船方和碼頭方的三方紐帶在其中扮演重要角色,引航員任何一個(gè)決策都將直接影響船舶的安全,特別是在指揮離泊船在相對(duì)狹窄的一港池內(nèi)順流掉頭操縱、移泊船順流離泊平行拖拽時(shí)控制船舶姿態(tài)和縮減常規(guī)引航作業(yè)時(shí)間上,引航員應(yīng)尤為謹(jǐn)慎操縱。在此基礎(chǔ)上,引航過(guò)程中還涉及引航員之間需要建立動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)機(jī)制,當(dāng)值引航員要及時(shí)把本船的動(dòng)態(tài)告知后續(xù)船舶的引航員,并接收他船的反饋信息,為后續(xù)船舶的操縱創(chuàng)造有利的條件。任何一個(gè)溝通和協(xié)調(diào)不暢都將影響整個(gè)引航方案全局,甚至置本船或方案內(nèi)與之相關(guān)的他船于險(xiǎn)境當(dāng)中。
圖1 泊位位置及引航區(qū)域關(guān)系圖
表1 乘潮水位表m
由于乘潮限制,三艘相關(guān)的CAPE型散貨船必須在高潮前后的3~4個(gè)小時(shí)內(nèi)依次完成作業(yè),環(huán)環(huán)緊扣,留給每一艘船舶的離、移、靠泊引航作業(yè)時(shí)間非常緊張,并且由于航道寬度及可用水深的限制,離泊船與進(jìn)港船的會(huì)遇位置必須保證在7號(hào)燈浮以外的水域,而為了給進(jìn)港船預(yù)留充足的靠泊空間,加上移泊船離泊后也要繼續(xù)航行5海里左右,于高潮時(shí)間段通過(guò)一港池口(漲落潮在此處橫流作用明顯,大型船舶進(jìn)出困難),移泊船只能選擇在高潮前1小時(shí)順流離泊,離泊時(shí)控制船舶姿態(tài)的難度和風(fēng)險(xiǎn)大增。而進(jìn)港船需要精確控制航速和船位,選擇好與離泊船會(huì)遇的水域,并應(yīng)對(duì)各種突發(fā)情況,況且受航道及泊位區(qū)的水域?qū)挾认拗疲M(jìn)港船一旦進(jìn)入主航道,就無(wú)法調(diào)頭出港,只能于落水頭抵達(dá)20萬(wàn)噸泊位靠泊,其他兩船對(duì)其掣肘很大。
船舶的設(shè)備缺陷是主要風(fēng)險(xiǎn)源,包括船舶的車、舵、駕駛臺(tái)助航設(shè)備、甲板系解纜設(shè)備、拖船的纜車、拖纜等,任何一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障都將對(duì)引航作業(yè)產(chǎn)生不利影響,特別是離泊船和移泊船的甲板設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題,牽一發(fā)而動(dòng)全身,甚至將導(dǎo)致整個(gè)引航任務(wù)的失敗。此外,本港的拖船數(shù)量不足,以及搶卸后移泊船的實(shí)際載態(tài)也會(huì)給引航操縱帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。
由于20萬(wàn)噸泊位和大部分航道都不在遮蔽水域,受風(fēng)、流、涌浪、海冰等氣象水文條件影響大,當(dāng)這些環(huán)境因素不利于船舶靠離泊操縱時(shí),會(huì)對(duì)靠離泊時(shí)間產(chǎn)生重要影響。特別是東南風(fēng)超過(guò)5級(jí)時(shí),泊位前沿涌浪較大,拖船拖力減弱,移泊船的離泊將變得非常困難,進(jìn)而增加引航任務(wù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。此外,冬季泊位前密集的海冰擠壓,也會(huì)增加兩艘船舶離泊所需的時(shí)間,給后續(xù)引航操縱帶來(lái)不利影響。
1.引航實(shí)施前的準(zhǔn)備
值班調(diào)度確認(rèn)引航任務(wù),選派指定主、副引航員,確認(rèn)船舶資料、抵港時(shí)間和作業(yè)結(jié)束時(shí)間,將引航員登輪時(shí)間、地點(diǎn)和方式告知船方,了解掌握整個(gè)引航期間的氣象水文條件,根據(jù)潮汐和船舶吃水確定引航起始時(shí)間及順序,明確拖船的配備和使用順序,指定在引航作業(yè)期間船舶間的協(xié)調(diào)聯(lián)系的引航員、各自使用的VHF頻道以及引航站總調(diào)度信息互通VHF頻道CH10,提前約定船舶動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)互相通報(bào)(詳見表2),突發(fā)情況隨時(shí)溝通。
2.三艘CAPE型散貨船的吃水限定及引航作業(yè)時(shí)間順序(詳見表3)
(1)離泊船最大吃水限定10.5米,根據(jù)實(shí)際潮高計(jì)算,保證富余水深>10%最大吃水,且能夠有充足的時(shí)間保證進(jìn)港船抵達(dá)6號(hào)燈浮之前,駛離7號(hào)燈浮。確定離泊時(shí)間為高潮前3小時(shí),解纜掉頭用時(shí)不超過(guò)40分鐘,高潮前1.5小時(shí)駛過(guò)20萬(wàn)噸級(jí)泊位,高潮前1小時(shí)駛離7號(hào)燈浮,離泊時(shí)4艘拖船協(xié)助。引航員高潮前4小時(shí)從岸上登輪,做離泊前準(zhǔn)備。
(2)移泊船最大吃水限定14米,根據(jù)實(shí)際潮高計(jì)算,保證富余水深>10%最大吃水,綜合順流離泊需考慮的漲潮流速、吃水限制、續(xù)航航程及落水頭靠泊等因素,確定離泊時(shí)間為高潮前1小時(shí),高潮時(shí)通過(guò)一港池口抵達(dá)泊位前沿,高潮后1小時(shí)
表2 船舶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)
表3 三艘CAPE型散貨船引航作業(yè)時(shí)間及船舶動(dòng)態(tài)表
3.引航措施
(1)防范人為風(fēng)險(xiǎn)的措施。采用雙保險(xiǎn),即每艘被引船舶由2名適任引航員參與引領(lǐng),且至少有1名資深引航員參與其中,由資深引航員負(fù)責(zé)操縱船舶,另1名引航員協(xié)助操縱船舶并專職負(fù)責(zé)對(duì)外的協(xié)調(diào)和信息交換。在執(zhí)行引航任務(wù)前,6名引航員與拖船船員及港方相關(guān)人員召開引航方案碰頭會(huì),由執(zhí)行引航任務(wù)的引航員向拖船船長(zhǎng)講解方案當(dāng)中拖船的系帶要求及配合方法,要求拖船提前檢查拖纜磨損情況及車舵工況,確保相關(guān)設(shè)備處于隨時(shí)可用的狀態(tài),并選派經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)熟練的拖船駕駛員參與本次引航任務(wù)。此外,為增強(qiáng)引航員與駕駛臺(tái)團(tuán)隊(duì)成員的溝通和交流[2],引航員于計(jì)劃引航時(shí)間前1小時(shí)登輪,與船方充分交換信息,向船長(zhǎng)介紹多船聯(lián)動(dòng)的引航方案及本船在當(dāng)中扮演的角色,告知船長(zhǎng)本船關(guān)鍵的操縱要點(diǎn)和時(shí)間節(jié)點(diǎn),了解掌握被引船舶的數(shù)據(jù)參數(shù)和設(shè)備儀器工況,合理調(diào)整帶拖船和解纜時(shí)間。
(2)防范相關(guān)船舶引航協(xié)調(diào)風(fēng)險(xiǎn)的措施。引航員之間建立動(dòng)態(tài)溝通機(jī)制能夠有效解決三艘CAPE型散貨船聯(lián)動(dòng)時(shí)彼此相互制約所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)值引航員使用預(yù)先約定的VHF頻道發(fā)布關(guān)鍵操縱節(jié)點(diǎn)的本船動(dòng)態(tài)信息,同時(shí)了解與本船操縱相關(guān)的其他被引船舶與拖船動(dòng)態(tài)信息、泊位信息、氣象水文信息及VTS信息等一切對(duì)本次引航方案有用的各類安全信息。引航員們應(yīng)彼此信任,時(shí)刻警惕并充分利用引航定位系統(tǒng)等助航儀器了解全局動(dòng)態(tài)信息,為后續(xù)的合理引航操縱提供依據(jù)。
(3)優(yōu)化拖船配置,解決拖船數(shù)量不足的風(fēng)險(xiǎn)。拖船是超大型船舶靠離泊操縱必不可少的輔助船舶,丹東港目前擁有11艘全回轉(zhuǎn)拖船,其中5艘大馬力、5艘中馬力、1艘小馬力,除掉塢修的拖船,通常正常可用的拖船數(shù)量為9艘,三艘CAPE型散貨船共計(jì)需要使用拖船13艘,拖船的數(shù)量嚴(yán)重不足,因此,如何合理調(diào)派和交叉使用拖船就顯得尤為重要。一般情況下,滿載進(jìn)港船至少配置3艘大馬力拖船,移泊船至少配置2艘大馬力拖船(置于迎流端,控制船尾),空載出港船可酌情(根據(jù)風(fēng)的情況)配置1~2艘大馬力拖船。離泊船使用過(guò)的4艘拖船跟隨離泊船一同出港并適時(shí)地分散配給移泊船和進(jìn)港船,其中大馬力拖船配給移泊船頂尾使用,接送引航員的中馬力拖船返回后直接協(xié)助進(jìn)港船靠泊操縱,這樣既節(jié)省了移泊船和靠泊船系帶拖船的時(shí)間,又合理地在移泊船和靠泊船的主控位置配置了大馬力拖船,便于操縱。
(4)應(yīng)對(duì)環(huán)境條件的措施。引航員需充分關(guān)注氣象預(yù)報(bào)及實(shí)時(shí)的氣象水文信息變化,尤其是風(fēng)力、風(fēng)向、理論潮高與實(shí)際潮高的差值、海冰情況、能見度情況、涌浪情況對(duì)拖船拖力的影響等,合理使用布置拖船。當(dāng)東南風(fēng)超過(guò)5級(jí)時(shí),移泊船尾部系帶的拖船應(yīng)配置大馬力拖船,系帶的位置盡可能靠近船尾末端,必要時(shí),船尾可系帶兩艘拖船,以確保移泊船船尾可以順利離開碼頭,還應(yīng)適當(dāng)提前解纜時(shí)間10~15分鐘,避免延誤時(shí)間給后續(xù)船舶操縱帶來(lái)不利影響。在冬季海冰較為密集時(shí),可令不需要帶拖纜的拖船對(duì)離泊區(qū)域的海冰實(shí)施破完成靠泊,4艘拖船協(xié)助。引航員高潮前2小時(shí)從岸上登輪,做移泊前準(zhǔn)備。
(3)進(jìn)港船乘潮進(jìn)港,高潮前1.5小時(shí)抵達(dá)1號(hào)燈浮,高潮前1小時(shí)抵達(dá)6號(hào)燈浮,與離泊船在6號(hào)燈浮附近會(huì)遇后系帶拖船,落水頭靠泊,5艘拖船協(xié)助。引航員高潮前2.5小時(shí)在大船錨地附近登輪,登輪后隨時(shí)了解掌握離泊船和移泊船的動(dòng)態(tài)。冰,減小船舶離泊時(shí)的阻力,同時(shí)離泊船應(yīng)盡可能充分地提前暖車,防止低溫限制主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)離泊后無(wú)法加車,并按時(shí)駛離7號(hào)燈浮。
2018年11月1日,低潮時(shí)刻0813,低潮潮高158厘米,高潮時(shí)刻1405,高潮潮高483厘米。東南風(fēng)4~5級(jí),能見度良。
離泊船:ALAMEDA(中文名:阿拉米達(dá))輪,船長(zhǎng)288.97米,寬44.98米,最大吃水8.51米,使用拖船4艘,引航作業(yè)時(shí)間1130—1320。引航起止點(diǎn):從一港池南1泊位至2號(hào)離輪點(diǎn)。
移泊船:BERGE ATLAS(中文名:阿特拉斯)輪,船長(zhǎng)289米,寬45米,最大吃水10米,使用拖船4艘,引航作業(yè)時(shí)間:1300—1530。引航起止點(diǎn):從20萬(wàn)噸泊位至一港池南1泊位。
靠泊船:NIAN FENG HAI(中文名:年豐海)輪,船長(zhǎng)292米,寬45米,最大吃水18.2米,使用拖船5艘,引航作業(yè)時(shí)間1130—1520。引航起止點(diǎn):從大船錨地至20萬(wàn)噸泊位。
引航任務(wù)執(zhí)行當(dāng)日早晨,6名引航員會(huì)同9艘拖船船長(zhǎng)及港口調(diào)度召開了碰頭會(huì),分配好三艘CAPE型散貨船的拖船就位時(shí)間、使用順序、配合方式及注意事項(xiàng),確定VHF通信頻道為離泊船作業(yè)頻道CH13、移泊船作業(yè)頻道CH12、進(jìn)港船作業(yè)頻道CH11,引航站總調(diào)度及船舶動(dòng)態(tài)信息互通CH10、港調(diào)及拖輪公司CH14、海事CH16,明確并建立各自船舶動(dòng)態(tài)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的通報(bào)和其他突發(fā)情況的溝通機(jī)制。
2名引航員1000時(shí)登上離泊船(通報(bào)),與船方交換信息,了解船舶駕駛臺(tái)和甲板設(shè)備工況,告知船長(zhǎng)本船計(jì)劃向左掉頭并由4艘拖船協(xié)助離泊,其中一艘大馬力拖船系帶于8、9艙之間的系纜柱,一艘中馬力拖船系帶于左舷首樓上的系纜柱,其余兩艘拖船分別布置于左舷船尾和右舷船首頂推。告知船長(zhǎng)掉好頭后,船舶需要盡快加車,與進(jìn)港船相會(huì)于7號(hào)燈浮以外的水域。1030時(shí)離泊船的離港手續(xù)辦好,1050時(shí)離泊船帶好拖船(通報(bào)),1100時(shí)離泊船開始解纜(通報(bào)),此時(shí)實(shí)際潮高2.98米,經(jīng)計(jì)算最小富余水深為10.5+2.98-8.51=4.97米,遠(yuǎn)大于吃水的10%。1128時(shí)掉頭完畢(通報(bào)),系帶的兩艘拖船解纜后跟隨其一同出港,1141時(shí)離泊船駛出一港池(通報(bào)),1215時(shí)離泊船駛過(guò)20萬(wàn)噸泊位(通報(bào)),1250時(shí)離泊船駛過(guò)7號(hào)燈?。ㄍ▓?bào)并聯(lián)系進(jìn)港船左舷會(huì)遇),1357時(shí)離泊船與進(jìn)港船會(huì)遇于6號(hào)燈浮以外的水域,1325時(shí)離泊船的引航員離輪,引航結(jié)束(通報(bào)),接送引航員的中馬力拖船返航,1400時(shí)拖船抵達(dá)20萬(wàn)噸泊位,開始協(xié)助進(jìn)港船靠泊。
2名引航員于1200時(shí)登上移泊船(通報(bào)),與船方交換信息,了解船舶駕駛臺(tái)和甲板設(shè)備工況,向船長(zhǎng)介紹整個(gè)引航方案,由于吹攏風(fēng)較大且涌浪浪高達(dá)0.5~1米,要求船方船尾系帶的大馬力拖船盡可能帶在靠近端部,增加力矩,并令另一艘大馬力拖船在移泊船離開泊位后進(jìn)入船尾內(nèi)檔頂推,船首首樓上系帶一艘中馬力拖船,移泊船拖開泊位后,另一艘中馬力拖船進(jìn)入船首內(nèi)檔頂推。1230時(shí)移泊船開始系帶拖船(通報(bào)),考慮到小潮汐的漲流小且吹攏風(fēng)較大平拖離泊較為緩慢,決定比計(jì)劃時(shí)間提前15分鐘解纜,即1250時(shí)移泊船開始解纜離泊(通報(bào)),此時(shí)實(shí)際潮高4.55米,經(jīng)計(jì)算最小富余水深為10.5+4.55-10=5.05米,遠(yuǎn)大于吃水的10%。然而在解尾纜時(shí)發(fā)現(xiàn)2根外檔尾纜夾死在纜車上(告知進(jìn)港船引航員發(fā)生突發(fā)情況),于是在解掉首纜后,令二副松了部分尾倒纜,采用輕微倒車,使尾纜不受力,10分鐘后順利解掉尾纜(通報(bào))。由于解纜耽擱了時(shí)間,1338時(shí)移泊船才離開20萬(wàn)噸泊位區(qū)(通報(bào)),比計(jì)劃時(shí)間晚了3分鐘,1407時(shí)移泊船抵達(dá)南一港池口并于1515時(shí)完成靠泊。
2名引航員于1130時(shí)在大船錨地邊緣登上進(jìn)港船(通報(bào)),在進(jìn)港船駛往1號(hào)燈浮途中,向船長(zhǎng)介紹航道情況、拖船系帶及靠泊方案,同時(shí)使用VHF11頻道與離泊船、移泊船加強(qiáng)通信聯(lián)系,掌握其他兩船的動(dòng)態(tài),1230時(shí)進(jìn)港船準(zhǔn)抵1號(hào)燈浮正常進(jìn)港,1251時(shí)進(jìn)港船引航員收到離泊船發(fā)生尾纜夾死無(wú)法解掉的突發(fā)情況,降低車速并順勢(shì)等待離泊船在本船抵達(dá)6號(hào)燈浮前順利駛出7號(hào)燈浮,1257時(shí)進(jìn)港船抵達(dá)6號(hào)燈浮,并與離泊船會(huì)遇于此,隨后開始系帶拖船(通報(bào)),給離泊船助泊的其中2艘拖船也順利參與進(jìn)港船的助泊作業(yè),1400時(shí)進(jìn)港船抵達(dá)20萬(wàn)噸泊位前沿并于1510時(shí)完成靠泊。
近年來(lái)基于協(xié)作引航方案,丹東港引航站成功完成了十余多次艘船舶在同一個(gè)潮汐周期靠離泊的操作,大幅提高了港口的生產(chǎn)效率。但是,鑒于影響此類操作的因素眾多,特別是存在難以預(yù)知的突發(fā)情況,我們一直致力于根據(jù)發(fā)生的情況不斷調(diào)整和優(yōu)化方案,完善風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施,為港口的安全、高效運(yùn)營(yíng)提供支持。