周輝
(長江引航中心,江蘇 南通 226316)
船舶工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的集大成者,南通中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎2000年從交付首艘5400TEU 集裝箱船到2018年建造的2 萬TEU 集裝箱船“中遠(yuǎn)海運(yùn)白羊座”輪命名交付,標(biāo)志著其在超大型集裝箱船領(lǐng)域又實(shí)現(xiàn)了新突破。
由于該類型船舶船體巨大、操縱性能特殊、盲區(qū)大,再加上長江航道彎曲狹窄、船舶密度大,通航環(huán)境復(fù)雜,駕引人員操縱船舶的難度和風(fēng)險(xiǎn)不斷提高。
本文以引領(lǐng)新造2 萬TEU 集裝箱船從南通至寶山水域?yàn)槔?,探討該類船舶引航安全行之有效的保障措施和?duì)策。
本水域潮汐屬不正規(guī)半日淺海潮,每日兩漲兩落,相鄰兩次低潮的高度大致相等,但相鄰兩次高潮的高度相差較大,有日潮不等現(xiàn)象,平均一漲一落即一個(gè)全潮歷時(shí)約12h25min。漲潮歷時(shí)向上游遞減,落潮歷時(shí)則遞增,落潮歷時(shí)長于漲潮歷時(shí)。落水流速大于漲水流速,高洪水位時(shí),南通港區(qū)、蘇通大橋等水域落水流速達(dá)到5 節(jié)以上。小型船舶習(xí)慣漲水時(shí)乘潮上行,落水時(shí)順流而下。
本水域地處北亞熱帶季風(fēng)區(qū)。春夏季多東風(fēng),冬季多東北風(fēng)和西北風(fēng)。夏秋季節(jié)(7~10月份)受雷暴和熱帶氣旋影響頻繁,冬春季節(jié)易受寒潮影響。
駕引人員要結(jié)合水域各時(shí)段內(nèi)的水文與氣象條件,制定合適的引航方案。
總長400m、型寬58.6m、型深30.7m、新造船吃水8.0mm(F)/10.0m(A)、方形系數(shù)0.64、總噸198500t、凈噸93000t、載重噸197900t、主機(jī)功率54950KW/72RPM、總高度68m( 倒桅后59.75m)、試航時(shí)排水量123500t。
(1)船體超長、超寬、方形系數(shù)大;長江水域航行,與他船會(huì)讓困難;吃水和受風(fēng)面積均較大,航速越低,受風(fēng)流影響越大,風(fēng)大流急時(shí)船位控制困難;航行中需占據(jù)較大航寬,通過通航環(huán)境復(fù)雜的水域時(shí),極易發(fā)生緊迫局面。
(2)沖程大、慣性大,啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間長; 旋回圈大;轉(zhuǎn)向或減速進(jìn)行避讓他船困難,特別是航經(jīng)轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)。
(3)駕駛臺(tái)前移,轉(zhuǎn)向時(shí)船首變化小,船尾幅度大,駕引人員判斷速率變化的靈敏度變低。
《長江江蘇段船舶定線制》規(guī)定。本水域深水航道寬度大于500 米,中央設(shè)置50 米寬的分隔帶,上、下行通航分道寬度各有225 米及以上。
長江航道彎曲,水流復(fù)雜,通航密度大。船舶種類多,既有海船,也有內(nèi)河船舶,各種船舶操縱性能不一。
需要通過南通港區(qū)、通常汽渡、常熟港區(qū)、蘇通大橋橋區(qū)、海太汽渡、太倉港區(qū)等復(fù)雜水域。
新造2 萬TEU 集裝箱船長江航行主要風(fēng)險(xiǎn)分析
一是新造船自身弱點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn):新造船舶的設(shè)備設(shè)施處于磨合期,尚處于不穩(wěn)定狀態(tài),船員對(duì)其性能可能不太熟悉,易發(fā)生突發(fā)故障,難以熟練避險(xiǎn),造成水上事故的發(fā)生。
二是風(fēng)流影響下,通過狹窄彎曲航道的風(fēng)險(xiǎn):超大型集裝箱船體量大,航行中占據(jù)較大航寬,所需水域大,風(fēng)流影響大和航經(jīng)彎曲航道時(shí),尤為明顯。
故需要提前對(duì)航行所需航寬和水域做出計(jì)算。
3.1.1 航跡帶及所需雙線航道寬度計(jì)算及分析
按公式雙線航道寬W=2A+b+c 計(jì)算,結(jié)果見表1。
表1 2 萬TEU 集裝箱船所需雙線航道有效寬度
3.1.2 彎道航道寬度加寬
南通至寶山水域,航道最大的轉(zhuǎn)向角在30°以內(nèi),以彎曲半徑R=5L(取大值)計(jì)算,按照《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算方法,船長L=400m,則航道寬度需加寬40m。
3.1.3 航行中風(fēng)致漂移速度計(jì)算及分析
該類船舶航吃水為8.0mm(F)/10.0m(A)時(shí),側(cè)面受風(fēng)面積約為9550m2,水線下船體側(cè)面積約為3438m2,水線上下側(cè)面積比為2.78。
(1)船舶靜止中橫風(fēng)漂移速度
表2 靜止中不同風(fēng)速時(shí)船舶漂移速度
(2)船舶航行中風(fēng)致漂移速度
計(jì)算結(jié)果顯示:在航速11 節(jié),風(fēng)力六級(jí)和七級(jí)情況下,風(fēng)致漂移速度每分鐘分別為11.4m 和13.8m,將較大地影響航行安全。航速越低風(fēng)速越大則風(fēng)致漂移速度越大。
綜合以上分析,該類船舶在受風(fēng)流影響大和航經(jīng)彎曲航道時(shí),航速又受到一定限制,航行中占用水域面積大,將影響其他船舶的航行,應(yīng)采取安全措施方能進(jìn)出江航行。
圖1 蘇通大橋水域航行示意圖
蘇通長江公路大橋通航凈空尺度為:主通航孔通航凈空寬度900 米,深水航道寬500 米,該有效寬度內(nèi)相應(yīng)通航凈空高度為62 米,該類船舶放倒雷達(dá)桅才能安全通過。蘇通大橋水域通航環(huán)境十分復(fù)雜,是四個(gè)水道的匯流水域,船舶交通流密集,流向復(fù)雜,航路交叉。該水域流壓較大,航道窄,把控船位較難。在19#浮和蘇橋6#浮兩處轉(zhuǎn)向最大,分別為29°和16°。在轉(zhuǎn)向角度大改向時(shí)必須根據(jù)水流的緩急和當(dāng)時(shí)的風(fēng)流壓,采取提前分步轉(zhuǎn)向,控制好船位,防止落彎。試航船舶為19.79 萬載重噸,而蘇通大橋防撞能力為5 萬噸級(jí),安全通過蘇通大橋是安全出江的重中之重。
(1)掉頭回轉(zhuǎn)圈比較大,影響上、下行船舶:由于船舶尺度大,離泊掉頭時(shí)占用的水域大,對(duì)正常航行的船舶造成干擾,若疏忽瞭望、操縱失誤可能引發(fā)事故。
(2)離泊加掉頭時(shí)間長達(dá)30 分鐘左右。
圖2 離南通中遠(yuǎn)川崎船廠碼頭掉頭水域示意圖
根據(jù)規(guī)范要求,回旋水域垂直于水流方向的回旋水域?qū)挾葢?yīng)為600m左右,沿水流方向的長度為800m左右。船舶所在碼頭泊位前沿距離深水航道南邊線700 多米,船舶離泊旋回時(shí)需占用整個(gè)上下行航道。
首要前提風(fēng)力等級(jí)不超過6 級(jí)、視程大于2000 米。船長/引航員交換信息、海巡艇、四艘大馬力拖輪就位,各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒。采取的主要安全措施如下:
(1)遵章守紀(jì)規(guī)范操作,服從VTS 指揮。全程了頭、備車、備錨航行,加強(qiáng)了望謹(jǐn)慎駕駛,用一切手段及早判斷周圍船舶動(dòng)態(tài)、聯(lián)系統(tǒng)一會(huì)讓意圖。
(2)申請(qǐng)發(fā)布航行通(警)告,確保過往船舶不過分接近本船;避免與大型船舶在橋區(qū)、港區(qū)水域會(huì)遇。
(3)應(yīng)急措施:①備妥雙錨,了頭人員與駕駛臺(tái)保持有效聯(lián)系。②舵機(jī)房有專人值班,電話、VHF 通訊保持暢通。③大船距船首90 米處左右舷,距離船尾80 米處左右舷處的導(dǎo)纜孔,分別準(zhǔn)備應(yīng)急拖纜一根,離水面2 米。四艘伴航拖輪處于比較靠近本船的位置,以便隨時(shí)響應(yīng)。
(1)嚴(yán)格遵守橋區(qū)通航規(guī)定。過蘇通大橋前,確認(rèn)已放倒雷達(dá)桅,確保有安全富裕高度;主輔機(jī)、操舵系統(tǒng)、航行信號(hào)、應(yīng)急拖纜及應(yīng)急設(shè)備等保持良好技術(shù)狀態(tài)。
(2)申請(qǐng)VTS 交通組織,海巡艇提前到現(xiàn)場維護(hù),確保過蘇通大橋時(shí)單向通行。
(3)考慮風(fēng)流壓影響,適當(dāng)“掛高取矮”,控制好船位。
(4)確認(rèn)側(cè)推器工況正常;船首兩邊分別系帶拖輪,船尾拖輪較為靠近,隨時(shí)應(yīng)急。
(5)任何情況下必須保持與大橋的安全距離。
(1)避開船舶高峰流,選擇合適時(shí)間離泊。VTS交通組織,海巡艇維護(hù),新造船舶掉頭時(shí)上下游來往大船暫時(shí)封航。
(2)掉頭主要事項(xiàng)。提前向南通VTS 中心匯報(bào),顯示掉頭信號(hào),通報(bào)船舶動(dòng)態(tài)。開始解纜離泊,離開碼頭確認(rèn)安全方可掉頭,利用兩個(gè)側(cè)推器和四艘大馬力拖輪協(xié)助掉頭操作。適時(shí)調(diào)整拖輪拖拉頂推的方向和力度,必要時(shí)利用車舵,加快船舶掉頭。
1)掉頭旋回時(shí),需控制好船位。頂流離泊掉頭,若開始對(duì)地速度為零,則對(duì)水速度大小為流速,隨著船首向和流向夾角增大,船舶對(duì)地前沖速度增大,流速越急越明顯,應(yīng)及時(shí)利用左前拖輪后八字拖拽或本船倒車制止不利前沖。
2)根據(jù)旋回速率(ROT),船首轉(zhuǎn)向150°左右時(shí),及時(shí)利用拖輪、側(cè)推、車舵配合,降低轉(zhuǎn)頭速率,適時(shí)拎直船身,并占據(jù)上風(fēng),掉頭后應(yīng)盡快駛?cè)胂滦泻降馈?/p>
3)掉頭完畢下行后,先慢車行駛,待各項(xiàng)設(shè)備確認(rèn)正常后,視當(dāng)時(shí)周圍環(huán)境和航道情況,再逐漸加車航行。
本文主要結(jié)合多次引領(lǐng)新造2 萬TEU 集裝箱船從南通至寶山水域的經(jīng)歷,探討如何結(jié)合長江干流南通以下各種復(fù)雜航道的情況,以及新造2 萬TEU 集裝箱船的特性,分析了該類型船舶從南通至寶山水域主要風(fēng)險(xiǎn)及引航操作的安全措施,以期為同行們?cè)陂L江引領(lǐng)超大型集裝箱船,采取各項(xiàng)安全保障措施時(shí)提供一點(diǎn)參考。