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福州港闽江口内港区失控船舶重载拖带进港探讨

   2019-02-21   来源:福州港引航站   

   受航道、航标、水域通航环境和监管设施等的限制,福州港闽江口内港区失控船舶重载拖带进港风险较大。文章通过介绍该港区的水文及气象特点、通航要素和通航现状,分析拖带风险,提出安全措施,为今后失控船舶闽江拖带提供帮助。

 
  关键词:闽江;失控船舶;拖带;探讨
 
  中图分类号:U675 文献标识码:A  文章编号:1006—7973(2017)02-0055-03
 
  福州港闽江口内港区属于福州港“一港九区”中唯一的河口港区,船舶通航密度较大,通航环境复杂,受航道、导助航设施、水域通航环境和监管设施等的限制,失控船舶重载闽江拖带进港风险较大。近几年,主机故障或舵机故障等失控船舶明显增多,因此研究闽江口内港区失控船舶重载拖带具有重大的意义。本人近期参与多次无动力船舶、无舵船舶、舵机损坏舵角固定在某一角度船舶重载拖带工作,掌握了福州港闽江口内港区失控船舶重载拖带经验,并进行了深入研究,以供同仁参考。
 
  1 福州港闽江口内港区概况
 
  1.1气象水文条件
 
  (1)风况。港区多年平均风速为1.8m/s,冬季东北季风季节,闽江口附近常年风力较大。
 
  (2)雾况。港区多年平均雾日数为7.5天,其中1~4月为雾季。
 
  (3)潮流。闽江潮流走向基本与河道走向一致,涨、落急流时间出现在中潮位附近时段,涨潮最大流速1.00~1.25m/s,平均流速为0.88m/s;落潮最大流速为1.28~1.60m/s,洪水季节时最大落潮流速可达3.0m/s以上。
 
  (4)风浪。受海峡峡管效应的影响,闽江口冬季常年风浪较大,但闽江口内港区内的风浪较小。
 
  1.2安全保障设施现状
 
  (1)航道现状。闽江通海航道自七星礁至西风石航段航道总长度为19.21km,航道设计底宽150m,航道转弯半径为900~1350m,各航段设计底高程分别为内沙段-7.3m、外沙段-7.7m,设计代表船型为3万吨级杂货船;自西风石至马尾航段航道设计底宽125m,航道转弯半径≥1000m,各浅滩段的设计底标高分别为:马祖印段-6.3m、中沙段-6.5m、新丰段-6.9m、大屿段-7.7m,设计代表船型为2万吨级海船。近期闽江通海航道才开始恢复维护,根据2015年11月份测量的最新航道水深测量图,闽江通海航道马祖印以外航段最小水深为5.8m,马祖印以内航段最小水深为6.3m。
 
  (2)航标现状。闽江通海航道自马尾至七星礁口外沿程航标,主要为灯浮标和灯桩,设置灯浮标50多座,灯桩12座,引导灯桩5座,助航设施布局相对完善。
 
  (3)锚地现状。闽江口内港区现有马杭洲、罗星塔、营前、亭江、琯头、乌猪口锚地等6个内锚地和七星礁外锚地。其中马杭洲、罗星塔、营前锚地仅供千吨级船舶锚泊;亭江、琯头锚地仅供3千吨级船舶锚泊;乌猪口锚地仅供3千吨级船舶锚泊。在亭江和长安两处还有系船浮筒,其中亭江有1个1万吨级系船浮筒,长安有2个1万吨级系船浮筒和3个3万吨级系船浮筒。
 
  (4)监管设施现状。闽江口内港区水上交通管理由福州海事局下设琯头海事处、马江海事处和台江海事处负责,配有多艘海巡艇,拥有VTS、AIS、CCTV系统和船舶动态报告等水上监管手段,基本上能实现对水域安全进行监管。
 
  (5)港作拖船。福州港闽江口内港区现有5200、4000、3400、3200Hp的全回转拖轮各1艘,其它港区也有多艘4000Hp全回转拖轮可临时调用。
 
  1.3通航船舶现状
 
  闽江通海航道通航的船舶主要为2万吨级及以下船舶,还有部分减载的3.5万吨级船舶。船舶通航密度为平均60艘次/天,白天高平潮时段船舶通航密度最大。
 
  2 影响失控船舶重载拖带的主要因素
 
  2.1拖带考虑因素
 
  (1)拖带主要考虑:天气情况、航道情况、拖航速度、偏转惯性、航迹带的宽度、航向稳定性、拖船配置、乘潮历时等。
 
  (2)拖带重点考虑:改向能力、稳向能力、航迹带宽和速度。
 
  (3)最大风险考虑:就是出现较大偏转幅度,能否有效抑制,否则将偏离航道碰撞浮标和桥梁,甚至造成搁浅,将严重影响航道的通航安全。
 
  2.2福州港闽江口内港区拖带主要考虑因素与选择
 
  (1)天气情况。闽江通海航道轴线与常风、常浪向基本垂直,风浪较大时,被拖带船舶受风压影响大,容易偏出航道。受风浪影响,拖船自身易发生摇荡,拖缆容易磨损破断,且拖船易与失控船相撞,造成船体损伤。因此,拖带宜选择风力小于6级,浪高小于1.5m天气实施。
 
  (2)潮流情况。闽江口附近潮流流向与航道轴线交角较大,受流压影响大,航迹带宽度大,被拖带船舶容易偏出航道。因此,拖带宜选择潮流较缓(小于0.75m/s)时通过,同时尽可能避开急流时通过航道较狭窄的马祖印、金牌门和闽安门航段。
 
  (3)乘时历时。闽江通海航道为单线乘潮航道,航道水深受限,被拖带船舶富余水深不足,拖带操纵困难,且容易发生搁浅事故,因此,吃水大于5m的船舶,闽江口外航道,即D1灯浮至D21灯浮需乘潮进港,通常按4.2m加潮高计算航道的乘潮历时。
 
  (4)拖船配置。失控船舶需借助外力控制船舶改向能力、稳向能力、航迹带宽和速度,拖船配置直接影响船舶拖带效果和安全,配置不足容易造成船舶失控偏离航道碰撞浮标和桥梁,甚至造成搁浅。因此,3千吨以下失控船通常配置1艘4000Hp全回转拖船,3千吨以上,1万吨以下失控船通常配置2艘4000Hp全回转拖船,1万吨以上,2万吨以下失控船通常配置3艘4000Hp全回转拖船。
 
  (5)拖速控制。拖速快,船舶容易偏转,拖船协助效果差,船舶控制困难,容易发生事故;拖速慢,船舶乘潮历时不足,受风流大,船舶容易偏离航道,因此,拖速通常控制在3n.knot至6n.knot之间,4.5n.knot左右为最佳的拖带速度。
 
  (6)时机选择。福州港闽江口内港区为单线航道,失控重载船舶拖带占用航道较大,其进港时,其它船舶不得追越,不得交会,因此,需采取临时交通管制措施,确保拖带安全。闽江通海航道长,按平均4.5n.knot左右速度,通常需5-6个小时,这样对港区的正常生产影响较大,此外,闽江通海航道不宜夜间拖带,吃水大于7m的船舶在闽江内尚无合适锚地,必需靠泊或系浮筒,这些要求限制了船舶拖带时机选择,应统筹考虑,选择合适拖带时机。
 
  3 拖带的组合方式
 
  3.1常用的拖带方式
 
  船舶拖带的方式主要有:吊拖、傍拖和组合拖带。
 
  3.2闽江拖带方式
 
  闽江通海航道狭窄,部分航段转向角度大,受风流影响大且航道外水深条件差,沿程抛设多座浮标,在拖带过程中,被拖带船的偏转和横移不能太大,否则容易偏出航道搁浅或碰撞浮标、桥梁,因此,单采用吊拖基本上不可行,通常采用傍拖或组合拖带才能保证拖带安全。
 
  (1)3千吨以下失控船。通常配置1艘4000Hp全回转拖船,利用傍拖方式进行拖带。
 
  (2)3千吨以上,1万吨以下失控船。通常配置2艘4000Hp全回转拖船,利用傍拖方式或组合拖带方式进行拖带。
 
  (3)1万吨以上,2万吨以下失控船。通常配置3艘4000Hp全回转拖船,采用组合拖带方式进行拖带。
 
  4 拖带风险和措施
 
  4.1风险I 和措施 (1)风险:重载船舶吃水大,受流影响显著,大吃水,可航安全水域受到极大的限制,流压力是影响失控船拖带的主要不利因素。
 
  (2)措施:充分测算流压力的影响,估算充足的安全余量,并依据测算结果,选择拖带时机,配置充足数量的拖船拖力,合理安排拖船拖带位置和拖带方式,以利用拖船有效控制失控船的运动。
 
  4.2风险 II和措施 (1)风险:最小航道宽度120m,同时航道两侧设置浮标,压缩了拖船的操纵和旋回空间,相对狭窄的航道宽度导致失控船航道内操纵安全水域严重受限,稍有不慎就会偏出航道导致碰撞浮标、桥梁,甚至搁浅。
 
  (2)措施:拖带过程中要尽量使失控船航行于航道中线靠上风流附近,在发现异常横移的趋势时尽早采取措施,利用拖船予以抑制,必要时增加拖船协助,及时克服不利态势。
 
  4.3风险 III和措施
 
  (1)风险:重载船舶干舷低,缆桩少,强度小,拖船傍拖时带缆困难,且拖带过程容易对被拖船舶造成损坏。
 
  (2)措施:拖带前,应详细了解被拖船舶的情况,根据被拖带船舶的干舷高度,选择合适的拖船进行协助,必要时要求被拖船舶采取临时的加固措施,以保证拖船带缆和拖带操作。
 
  4.4风险 IV和措施 (1)风险:航道转向频繁,转向点之间距离较短,风、流压力的影响复杂多变,如何有效控制风、流压力的不利影响,既要顺利完成转向,还要尽快调整被拖船舶船位和运动态势,确保被拖船舶始终处在预定的航线上至关重要。  (2)措施:确定拖带作业时间为白天,在高潮接近平潮流速较缓时通过金牌门水域相对狭窄的航段。掌握各转向点的风流压情况,转向过程中控制保持平缓连续的转向态势,为完成转向后尽快调整有利船位争取时间,充分预估转向过程中的船舶横移量, 要做到早启动、缓启动,早抑制、缓抑制,保持最有利的船位确保被拖船舶始终处在预定的航线上。 4.5风险 V和措施 (1)风险:闽江通海航道宽度小,浮标设置较多,航道外水域水深条件差,重载船舶需高平潮附近才能安全拖带,而闽江通海航道白天高平潮附近又是船舶通航密度的高峰期,同时,拖带船舶自身操纵困难,应对船舶交会、对遇风险较大。  (2)措施:拖带时采取临时交通管制措施,保持船、岸、VTS的相关单位的通信畅通,确保可以获得充分的航行信息。
 
  5 拖带安全措施 5.1做好拖带准备工作
 
  (1)拖带事前应了解拖带所经水域的水深、可航宽度、碍航物等情况,确定计划航线安全可行性。
 
  (2)拖航前应召开有拖轮船长、引航部门、海事部门、被拖船船长以及业主等各方负责人参加的拖带前协调会,互相通报信息,沟通各方意图,以利于协调行动。
 
  (3)拖带前应注意收听当地气象台发布的气象预报及趋势,密切观察气象情况,确定是否符合船舶拖带所要求的气象条件。
 
  (4)提前对被拖带船舶的适拖条件进行充分准备,以满足拖航的浮性、稳性、强度等要求。同时应计算拖船的总功率是否满足本次拖航任务的需要。
 
  (5)提前在被拖船上配备或者装置供拖轮拖缆使用的缆桩设施,准备好与拖轮连接的缆绳,缆桩及缆绳的强度应满足拖航要求。
 
  (6)被拖带船舶应有足够船员来完成系、解缆和抛起锚以及固定值守工作。
 
  (7)拖船的系带位置应充分考虑被拖船舶产生的尾流对拖船系缆的影响。拖船尾部应与被拖船舶留有适当距离、以避开被拖船尾流较强的区域。拖船应备足一定数量且满足强度要求的缆绳及船侧靠把、碰垫,注意带缆桩的受力强度。
 
  (8)按规定办理超常规船舶航行审批等海事行政许可手续。提前申请发布航行通(警)告,申请海巡艇现场维护和预留锚地以及码头前沿水域和航道的清理。
 
  (9)拟定详细的拖带引航方案,报相关部门审批后实施。
 
  5.2拖带航行中的安全措施
 
  (1)船舶在被拖带航行时,应视同自航状态,认真了望,掌握各个方向的来船情况,极其谨慎地驾驶,防止发生碰撞事故。
 
  (2)被拖船舶从起拖开始,应定时向海事局报告船位。报告方式应使用VHF等有效通讯工具,双方在整个拖航过程中保持紧密的联系。
 
  (3)拖航时船速一般较为缓慢,起拖前进行编队和穿越进入航道的时间较长,会影响顺航道航行船舶的正常航行。在航经桥区限制水域前应事先按规定向海事局报告,并及时与现场海巡艇取得联系,实施交通组织。
 
  (4)由于拖带船队宽度与航道宽度的关系,整个航程中要注意风、流压对船队的影响,采用安全航速,及时发现偏位并予以修正,尤其是航经限制水域时,应听从现场海巡艇的交通指挥。
 
  (5)航行中应密切注意各条拖缆的受力情况,确保各缆绳受力均匀,防止断缆事故的发生。
 
  (6)拖带时通常由1艘拖船当作主拖,其它拖船协助。拖带过程中如发生主拖轮断缆事故,应及时加、换缆绳或由应急拖船接替拖带,必要时采取抛锚措施,以保证拖带安全进行。
 
  (7)拖带过程若发生异常情况,应由引航员(或主拖船—根据航前协调会的约定)统一指挥。
 
  (8)若拖带过程中气象条件突变恶劣,拖航船队应视当时通航环境采取就近临时停泊的措施。
 
  (9)拖带中应严格遵守水上交通法规及当地港口的相关规定,保持与福州海事局及海巡艇的联系,听从指挥。
 
  5.3选择好应急停泊区
 
  根据闽江水域现状,船舶进出港过程中,若发生船舶因车、舵或其他故障等引起的突发性失控,可临时选择相对宽敞的水域进行应急停泊,船舶紧急停泊区建议如下:
 
  (1)紧急停泊区1:以26°05.6′N,119°44.0′E为中心,半径500m的圆形水域
 
  (2)紧急停泊区2:以26°05.5′N,119°42.0′E为中心,半径400m的圆形水域。
 
  (3)紧急停泊区3:以26°07.7′N,119°38.6′E为中心,半径300m的圆形水域。
 
  (4)紧急停泊区4:以26°06.8′N,119°33.0′E为中心,半径300m的圆形水域。
 
  (5)紧急停泊区5:以26°04.5′N,119°31.4′E为中心,半径250m的圆形水域。
 
  6 结束语
 
  通过综上分析,在闽江口内港区的航道、航标、监管设施等条件完善之前,港区的通航环境现状不适宜船舶夜间通航。对此,借以此文呼吁相关决策部门能尽快消除影响港区夜间通航的因素,不断改善港区夜间通航的条件,以便早日实现闽江口内港区夜间通航的迫切需求。

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