張芳亮 中國(guó)海事服務(wù)中心
氣囊下水是利用氣囊將船舶從建造船臺(tái)上移至水域的過程,是我國(guó)首創(chuàng)的船舶下水工藝。因氣囊下水工藝對(duì)設(shè)備、場(chǎng)地要求低、經(jīng)濟(jì)便利而得到廣泛應(yīng)用。但氣囊下水方式理論支撐不夠,實(shí)際操作中不規(guī)范等,特別是近年采用氣囊下水的船舶重量不斷增大,已有企業(yè)完成7萬噸級(jí)船舶氣囊下水案例,在通航安全方面存在一定風(fēng)險(xiǎn),需引起注意并加以防范。
船舶入水時(shí),由于絞車或鋼絲繩制動(dòng)不足,導(dǎo)致船舶下滑速度失控或隨水流漂移,沖出安全水域擱淺或碰撞;或由于氣囊破裂、滑道坍塌等影響船舶正常入水姿態(tài),在水中傾覆或擱淺。
船舶入水后,由于自身配載、密閉性、拋錨或系泊設(shè)施性能不良等造成傾覆、碰撞;受氣象水文條件限制、操作不當(dāng)、交通組織不善,導(dǎo)致失控與附近船舶或水工建筑發(fā)生碰撞;對(duì)潮位估計(jì)不準(zhǔn)或泥沙導(dǎo)致水深不足而擱淺。
船舶下水、移船、系泊過程中,由于技術(shù)資料不足、操作方案不合理、操作程序不規(guī)范、應(yīng)急預(yù)案或應(yīng)急資源缺乏導(dǎo)致人員傷亡、水域污染、船舶或水工建筑受損。
2.1.1 風(fēng)浪流
船舶下水過程中,因操縱能力受限,受風(fēng)浪流影響比較明顯。當(dāng)風(fēng)向與船舶滑行方向交角較大時(shí),船舶姿態(tài)易發(fā)生偏轉(zhuǎn),造成傾覆、擱淺、碰撞等。波浪影響船舶縱搖或橫搖,影響船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和拖輪操作,同時(shí)使系纜受力不均。船舶在下水后,余速較低,受流的影響明顯。當(dāng)船艏向與水流存在一定夾角時(shí),導(dǎo)致船舶產(chǎn)生漂移,增大事故風(fēng)險(xiǎn)。
2.1.2 能見度
能見度對(duì)船舶下水、移船作業(yè)影響較大。能見度不良時(shí),對(duì)通航環(huán)境及危險(xiǎn)判斷的準(zhǔn)確性大大降低,船舶定位、避讓均受到限制,下水作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大幅增加。應(yīng)加強(qiáng)能見度不良時(shí)附近水域船舶的通航管理,以避免過往船舶觸碰船臺(tái)或系泊船只。
2.1.3 潮汐
船舶下水作業(yè)需要充足的水深條件。特別是對(duì)于大潮差區(qū),船舶下水作業(yè)應(yīng)充分掌握工程水域受潮汐的影響,避免水深不足而擱淺。同時(shí),要根據(jù)潮位的變化及時(shí)調(diào)整纜繩,以免船舶纜繩受力不均而導(dǎo)致船舶失穩(wěn)事故。
2.2.1 交通流密度
交通流密度的大小在一定程度上反映該水域船舶交通的擁擠和危險(xiǎn)程度。對(duì)于特定的水域,船舶交通量越大,船舶的會(huì)遇率也就越大,風(fēng)險(xiǎn)越高。特別是船舶下水后,操縱受限,容易產(chǎn)生通航風(fēng)險(xiǎn)。
2.2.2 水域尺度
船舶下水需要充足的水域,包括滑道前方水域?qū)挾燃八?。若水域?qū)挾茸銐颍蓪⒋跋纫频剿?,再脫離絞車控制,用脫鉤或砍斷纜繩的方法讓船舶借助下滑力自行下水;若水域?qū)挾炔粔?,則采用絞車控制下水。斜船臺(tái)滑道所臨水域,滑道中心線方向的水域縱深,自船臺(tái)滑道末端起不小于船長(zhǎng)的2.0倍,并根據(jù)下水計(jì)算決定對(duì)下水船舶采取制動(dòng)措施。
2.2.3 與水工建筑物距離
為保證船舶下水安全,滑道末端應(yīng)與其他水工建筑物保持足夠的安全距離,以避免船舶受風(fēng)流等影響而漂移出安全水域而發(fā)生碰撞事故。在船首尾未安裝艏支架和艉支架,氣囊的承托能力不足時(shí),船舶發(fā)生橫向偏轉(zhuǎn)。
2.3.1 船舶
船舶的重量和船長(zhǎng)越大,對(duì)設(shè)施和環(huán)境的要求越高,通航風(fēng)險(xiǎn)越高。根據(jù)現(xiàn)有船舶建造相關(guān)規(guī)定,二級(jí)I類以下船舶生產(chǎn)企業(yè),建造長(zhǎng)度小于180m的船舶時(shí),采用氣囊下水方式基本可行。因此,3萬噸級(jí)船舶下水工藝較為成熟。但由于船舶上排前,船舶載態(tài)未符合上排要求;船舶下水前,水線以下工程未完全結(jié)束;船體外板及水線以下艙室密性試驗(yàn)未經(jīng)檢驗(yàn)合格;全船可移動(dòng)裝置和物件未固定等都可能給船舶下水帶來通航風(fēng)險(xiǎn)。
2.3.2 氣囊
氣囊下水是通過氣囊在船底下緩緩滾動(dòng)帶動(dòng)船舶行進(jìn),其承載力是下水成功的關(guān)鍵。
氣囊質(zhì)量是否可靠,使用前的無載充氣測(cè)試是否達(dá)到要求,氣囊的位置擺放是否滿足船舶移動(dòng)要求,是否對(duì)氣囊采取保護(hù)措施等都會(huì)對(duì)船舶下水造成影響。
2.3.3 坡道
不同噸級(jí)和類型的船舶,其對(duì)下水坡道的要求也不盡相同。船舶下水前應(yīng)根據(jù)船型、水域的水文條件等對(duì)坡道合理性進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,必要時(shí)對(duì)坡道進(jìn)行改造。坡道承載力應(yīng)達(dá)到氣囊工作壓力的兩倍以上。上排坡道接近水面的部分應(yīng)有利于上排前預(yù)置氣囊的布置,坡道的形狀和幾何參數(shù)應(yīng)能滿足船舶下水需要。
2.3.4 牽引設(shè)施
船舶沿坡道下滑前及下滑過程中,都應(yīng)采取必要的牽引制動(dòng)措施,以合理控制船舶的入水時(shí)機(jī)和入水速度。移船操作應(yīng)用絞車通過鋼絲繩控制船位。絞車、鋼絲繩等應(yīng)經(jīng)常檢查保養(yǎng)。船舶上排、下水選用低速絞車,放纜速度不宜過快。用于牽引的滑輪、卸扣、鋼絲繩等也應(yīng)達(dá)到計(jì)算牽引力的要求。
2.4.1 準(zhǔn)備工作
船舶下水前因準(zhǔn)備工作不充分,如船舶圖紙、布墩?qǐng)D、下水重量和重心位置、船臺(tái)和下水坡道的主要參數(shù)、水文資料等;坡道及水域條件的選取,氣囊規(guī)格、數(shù)量、承載力和布置方案等存在不足;牽引裝置布置方案、起墩方案等不夠完善;沒有嚴(yán)格規(guī)范的操作規(guī)程,導(dǎo)致下水過程中出現(xiàn)突發(fā)情況。
2.4.2 操作人員水平
船舶氣囊上排、下水應(yīng)由經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)、掌握相關(guān)技能的人員操作。船舶水上作業(yè)前應(yīng)對(duì)操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底,保證對(duì)船舶入水作業(yè)的程序和風(fēng)險(xiǎn)有充分的掌握。
2.4.3 交通管理
對(duì)于船舶下水作業(yè)而言,交通管理主要包括VTS、VHF、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管等。船舶下水過程中,由于船舶操縱能力受限,為避免過往船舶的干擾,有必要通過水上交通臨時(shí)管制等措施,盡量降低通航風(fēng)險(xiǎn)。
2.4.4 應(yīng)急準(zhǔn)備
船舶氣囊下水事故有其獨(dú)特性,針對(duì)移船時(shí)氣囊停滾、爆裂,船位不正,船底受損及船舶側(cè)漂等可能發(fā)生的各種事故未統(tǒng)籌配備通信、救生、消防、防污等應(yīng)急物資和專門的應(yīng)急預(yù)案,應(yīng)急拖輪不到位,導(dǎo)致應(yīng)急保障不充分。
通過分析,氣囊下水工藝對(duì)外部環(huán)境、船臺(tái)設(shè)施、操作規(guī)程和安全管理的要求均較高,下水作業(yè)時(shí)的總體通航風(fēng)險(xiǎn)較高。有必要采取針對(duì)性措施,有效緩解和降低通航風(fēng)險(xiǎn)。
(1)嚴(yán)格限定下水作業(yè)條件,盡量選擇高平潮、無風(fēng)、晴朗的天氣進(jìn)行,夜間及大霧、大雨、大風(fēng)天氣不應(yīng)進(jìn)行下水作業(yè)。建議在下水處附近水域安裝流速測(cè)量?jī)x,及時(shí)掌握流場(chǎng)變化情況。盡量選擇在流速平緩的時(shí)刻完成下水及移船操縱,預(yù)留足夠的回旋水域,必要時(shí)拖輪協(xié)助控制船舶航向。
(2)船舶入水前,準(zhǔn)備充分的技術(shù)資料并制定詳細(xì)的操作方案,嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程;根據(jù)預(yù)定的下水方案,校核下水坡道坡度、水位高度、氣囊的承載力、牽引力、船體各部位應(yīng)力是否符合要求。檢查坡道表面是否清潔、無鐵釘?shù)燃怃J硬物。
(3)對(duì)重量分布不勻的特殊船型,應(yīng)注意科學(xué)排布?xì)饽?,改善承載性能;對(duì)于重心在舯后的艉機(jī)型船,當(dāng)船重心移出岸邊后可能出現(xiàn)仰傾現(xiàn)象,導(dǎo)致部分氣囊承載過大,可適當(dāng)改變?nèi)胨捌露蔚钠露然蛟隰疾考訅狠d,調(diào)整船舶重心;對(duì)于方形系數(shù)較小的船舶,氣囊與底部接觸面較小,應(yīng)盡量采用艏艉托架保護(hù)船體兩端,以增大承托能力。
(4)單個(gè)氣囊的超載能力應(yīng)在下水前有充分估計(jì)。隨著船尾入水體積的增加,尾部逐漸浮起,船艏下氣囊承載力量逐漸增大,若計(jì)算發(fā)現(xiàn)艉浮時(shí)艏部氣囊承載力不足時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的工藝措施。同時(shí),在船舶入水過程中,還應(yīng)調(diào)整船舶與水流夾角。
(5)船全部入水后,艏部可能因縱傾等原因,艏吃水比正常吃水要大,即出現(xiàn)艏下落現(xiàn)象,對(duì)此,應(yīng)該深挖入水處河道,以保障該處有足夠深度。
(6)在船舶上排、下水全部操作過程中應(yīng)設(shè)警界區(qū),以防鋼絲繩斷裂或氣囊爆破與向外彈射等事故。船舶在下水期間,有關(guān)部門應(yīng)采取臨時(shí)的交通管制措施,以避免相互干擾。
(7)船舶氣囊上排、下水應(yīng)由經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)、掌握相關(guān)技能的人員操作;船舶水上作業(yè)前應(yīng)對(duì)操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底,保證對(duì)船舶入水作業(yè)的程序和風(fēng)險(xiǎn)有充分的掌握。
(8)應(yīng)針對(duì)船臺(tái)工程的具體特點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn),有針對(duì)性的制定和完善相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案并定期演練,加強(qiáng)應(yīng)急資源配置。