本文以 新烟台 轮(5688TEU)为例,谈大型集装箱船舶的操纵。
1.大型集装箱船舶的特点:
(1)线性尺度大、吃水大,水线上下面积大,受风、流影响较大。尤其上部数层高的集装箱与船体形成巨大的挡风墙,受风力的影响非常大。
(2)在港口、航道等受限水域,浅水效应、岸壁效应明显,停车淌航中往往余速3.5kn时即无舵效。
(3)质量大、惯性大、冲程长,旋回反移量大,旋回直径大,机动操纵呆笨。
(4)速度快,主机马力大(是常规大型船舶的数倍),与常规超大型船舶相比制动力强。
(5)满箱时船舶瞭望盲区大,对于靠离泊作业、进出港航道航行及避让均存在较大影响。
(6)甲板货多,重心高度高,初稳性高度GM较小,横摇周期长。因船速快,在旋回、转向及避让操作中横倾明显,这与其他类型大型船舶相比存在很大不同。因为,如果大型集装箱船舶的GM值过大,横摇中横摇周期过快,将易导致货箱的绑扎强度不足、绑扎松动,而危及货箱及船舶的安全。因此,对于集装箱船舶的GM值和横摇周期,与其他船舶有不同的要求,而且海上航行在转向、避让行动中,采取行动的时机应比常规船型要早,且应采取小舵角进行。
2.大型集装箱船舶操纵中应注意的事项
(1)因水线上下受风、流压面积大,在进出港、航道、狭水道航行时,应特别注意受风流压致偏移的影响,留有充分的余地,防止受风、流压偏离航道,造成搁浅、触礁、擦碰浮筒等事故。
(2)因船速快、惯性大、冲程长,船舶主机由常速100r/min降至可进行机动操纵的83r/min需按一定保护程序渐渐减速,大约需要20~30min。因此在抵港前应做好充分的估计和准备,提前备车减速,做好倒车试验,检查主机换向运行情况,然后再视情调整船速抵达预定点。
(3)因船速快、重心高、GM值小,在转向、避让操纵中应避免使用大舵角,以免造成严重横倾,危及货箱安全。如需转向或避让应采用小舵角(小于5 )、早用舵、提前转,以减小船舶横倾。航行中,应注意测定船舶横摇周期,计算实际的GM值。如有必要,应及时、合理地调整压载水,以满足船舶全航程的稳性要求,确保船舶安全。
(4)因船速快,海上航行避让时,要掌握好避让时机和会遇距离,尤其与它船对驶航行时,至少应在6nmile以上即采取避让行动;会遇距离白天应保持在1nmile以上,夜间应保持在2nmile以上,直至驶过让清。
(5)因旋回反移量大,进出港航行中要注意不要离浮筒太近,以免用舵纠正偏离而造成船尾擦碰浮筒。
(6)因停车淌航中丧失舵效的时机早,如采取频繁进车以增加舵效,可能会使船速过快。因此,在抵泊前或抵锚地前应提前备妥首侧推器(本轮首侧推器2200kW),需要时可有效用于纠正船首偏转、保持航向或用于协助转向(首侧推器在靠离泊使用中,应注意防止水中缆绳被吸入导流孔内)。
(7)由于驾驶台瞭望盲区大,要求驾驶人员在航行中应以高度的责任心,采用各种有效手段,保持全方位、不间断的瞭望。 早发现、早判断、早避让 ,避免被动、产生紧迫局面。
(8)大风浪恶劣天气中航行应注意:
①顶浪航行时应适当调整航向、航速,防止波浪产生的巨大冲击力损伤船体;
②横浪航行如横摇严重,应及时调整航向、航速以减小横摇,尤应注意避免产生谐摇,造成横摇加剧,绑扎松动,货箱损坏/损失,危及船舶安全。
③顺浪航行当风浪较大时,应特别注意当船速与波浪速度接近一致时,极容易出现稳性丧失(当波峰位于船舯时)、船艏发生偏转,造成船舶稳性不足、大角度横倾、横摇加剧。因此,当顺浪航行出现不规则横摇时,应及早采取措施防止危险局面发生。当需要采取转向掉头时,要认识到大风浪中转向掉头的危险性,把握好大风浪的变化规律,选择大浪过后相对平静的时机,运用良好的船艺,确保大风浪中的操纵安全。
(9)因船速快,航行中会经常追越他船,尤其在狭水道、复杂航区航行时,一定要高度戒备,使用安全航速,保持安全距离,加强瞭望,及早发现并判断船舶动向,及时用VHF联系、协调,保持有足够的安全横距追越他船,防止在追越过程中出现紧张、尴尬局面。
航行中遇密集渔船群,应采取绕航措施。切忌穿越渔船群,以确保航行安全。
(10)大型集装箱船舶在浅水域中航行应注意到船体下沉及纵横倾引起的吃水增量。因此,在进入浅水区航行前要做好充分的准备,留有足够的富余水深,备车减速慢行,开启测深仪监测水深变化;另外应尽量调平调小吃水,消除横倾等影响。
3.大型集装箱船舶的靠泊操纵
通常靠离泊由引航员操纵,但并没有免除船长的责任。
3.1制定靠离泊方案
除了通常关心的风流、泊位长度、泊位水域水深和宽度等外,对拖轮的数量和使用是制定靠离泊方案应关心的重要因素。针对本船靠离泊受风流影响的程度,特别是吹拢风靠泊时,估算所需拖轮马力加上艏侧推的马力来决定拖轮数量,并考虑到各种不利因素的应急操纵的需要。合理用好拖轮协助操纵船舶,对大型集装箱船舶的操纵具有重要意义。
3.2靠泊操纵要点
(1)首先要控制好余速。在船舶靠泊操纵三要素(速度、位置和角度)中,速度更为重要,这对大型快速集装箱船舶尤为明显。只要控制好速度,位置和角度都可以通过拖轮、侧推和车舵来从容调整,达到预期的靠泊安全要求。如果余速太快,对船身的控制很难掌握,往往容易造成紧迫局面。
控制速度过程中应注意以下事项:
备锚以备应急操纵。由于航道宽度限制,万一发生大角度偏转,在一定时间内车舵难以纠偏时可借助锚控制船位。
一般使用停车淌航来降低速度,必要时使用多次短暂的中速倒车来降速。应注意到:倒车时间过长,由于倒车侧向力的作用船舶容易产生大幅度偏转。
带妥拖轮备用。
(2)摆好船位,力求平行靠泊。靠拢泊位前要调整好船身,使船舷与码头边线基本平行,才能以极慢的速度贴靠码头。贴靠时不能有前冲后退的余速,否则将会造成靠把或船体损坏。
(3)靠泊时要特别注意横移速度的控制,以免损伤船体和码头。在靠离泊作业中,有时会发生气象突变,如顶风靠泊变成吹拢风靠等情况,这时横移速度的控制要更加小心。 适合当时的环境和条件 的操纵方法是最合理的。
(4)注意岸壁效应。
(5)通常应先带前后倒缆。
总之,大型集装箱船舶在操纵中应充分考虑其特点和各种外界因素的影响。在进港靠泊前,为控制航速需提前停车淌航,因舵效丧失时机早,应提前备妥首侧推,带妥拖轮,必要时用以协助控速保向或协助转向。抵达港池泊位前要控制好余速,通常在距离泊位3倍船长时余速应控制在2kn以内,距离泊位1倍船长时余速应控制在1kn以内,抵泊位时余速应控制为零。抵泊时的横距应保持在1倍船宽。因船舶水线上下面积大、质量大,靠泊中切忌船舶与码头有角度 点接触 ,否则船舶巨大的能量极易造成船体和码头受损。靠泊中应适时利用拖轮、首侧推协助,随时调整船位使之平行靠泊 即 面接触 。横移入泊速度应控制在小于5cm/s,使船舶稳妥、平缓地靠妥码头。靠泊操作中,因艏、艉盲区大,艏、艉驾驶员应及时将船舶周围的环境情况报告驾驶台,为驾驶台的准确操作提供及时、有效的信息。
4.大型集装箱船舶的锚泊操纵要点
(1)正确利用各种导航/助航设备对大型集装箱船舶锚泊作业有重要意义,特别是对水速度和水流速度的直观显示大大方便了船位的控制。
(2)合理控制速度。当时的风流大小、本船排水量大小、锚地锚泊船密度及是否开敞等都是合理控速的主要依据。
(3)在锚泊实践中,要注意合理利用转头速率显示器,听取船头大副的动态报告,防止在转头速率大时抛锚,以免断链。
(4)由于大型快速集装箱船舶的惯性大,应尽可能 静止 抛锚,避免与风流合力夹角过大,这也是 静止 抛锚的要求。
操纵大型集装箱船舶进入锚地锚泊,应综合考虑大型船舶的特点及锚地的环境等各种因素。很多港口设有大型船专用锚地,应尽量选用此类锚地,避免与其他不同类型的船在一起抛锚。因为船舶的类型、结构不同,在风流等因素作用下,各船旋转掉头的方向不一致,影响锚泊安全。选择锚地时,应综合考虑水深、底质、风流、潮汐、锚泊船舶密度及周围环境等因素。一般水深的选择应至少有20%~30%吃水的富余水深;如海面波浪大,则应考虑水深要大于1.5D+2/3h(D为吃水,h为波高)。抛锚时应保持锚泊船之间间距大于0.5nmile的安全距离。如在上海长江口抛锚时,选择锚地应尽可能在靠近长江口灯船附近的超过20m等深线的锚地内,以免在遭遇恶劣天气情况下涌浪高低起伏造成的瞬间船底触底事故。
在驶入预定锚地前,应控制好船速。大型船舶在驶入船舶密集、环境条件复杂的锚地,其操纵机动性及船舶摆位均受到很大限制。通常在抵达前1h即需备车并逐渐减速,提前选好锚泊点,综合考虑各种因素,拟定锚泊操纵方案。提前备妥首侧推,以便需要时用以协助摆正船位。通常采取顶风或顶流(视当时风或流的强弱)退抛法,切忌采用中小型船舶有时采用的顺风或顺流抛锚掉头操纵方法。超大型集装箱船舶质量大、惯性大、驾驶台高、盲区大,对后退速度大小的判断比较困难,若在有退速情况下抛锚或顺风顺流抛锚,极易导致断链丢锚或损坏锚机事故。因此,超大型集装箱船通常采用顶风或顶流退抛法,且在下锚时后退余速应控制在接近对地停止状态再下锚,先松链约2~2.5倍水深后刹住,待船首稳定后,随着船舶在风流作用下移动再慢慢松链至所预定的链长。抛锚时应避免船舶被风、流压向下方形成 打横 现象,因为此时船舶受风、流影响最大。强大的风、流压力及快速的偏转,一则容易引起锚的抓底松动,再则容易造成锚链刹不住,损坏锚机或出现断链丢锚事故。因此在抛锚及松链过程中,应注意根据锚链受力方向及受力情况、船舶的退势、流舷角,适时用进车及舵或艏侧推予以缓解、调整锚链及船舶态势,以确保抛锚操作安全。
如水深大于25m(小于50m),应采用深水抛锚法,即先用锚机将链倒出接近至海底时改为刹车抛;如水深大于50m,则只能用锚机链轮将链倒出,逐渐松至预定链长而不能采用刹车抛锚。因锚机设计所限,抛锚水深应控制在70m以下(我国造船规范中,锚机起重极限水深为82.5m)。如无适宜水深(水深超过70m),则最好采取在宽阔海域漂航,等待进港。
为了避免锚与链、链与链的过度撞击和延长其使用寿命,建议大型船舶抛锚时都用锚机将链送出(ONGEAR)至预抛链长,而不采用传统的刹车重力抛锚。风或流速较大时,为安全起见,如当时环境和情况许可,船舶应在进入锚地前,将船首向调整至顶风或顶流,然后再进入锚地,驶向锚泊点。起锚后,如当时环境和情况许可,船舶应先顶风或顶流驶出锚地,然后再转向进、出港。
5.结束语
在大型集装箱船舶靠、离泊和锚泊作业过程中,应体现一个 早 字,即早用舵、早回舵;又应强调一个 大 字,即施大舵角、压大舵角;还应注意一个 稳 字,也就是留有充分的余地;同时,又要掌握一个 短 字,即在制动余速时,采取短暂用车(即主机一开出即停车)。总之,无论如何,应极其谨慎地操纵。以上体会供同仁参考。