港口水域的組合拖曳引航操縱

深圳港引航站 李 宏 陶杰鋒

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航海技術(shù)

港口水域的組合拖曳引航操縱

深圳港引航站 李 宏 陶杰鋒

摘要：港口水域的船舶拖帶操縱困難，大型無動力船舶的引航與操縱作業(yè)需要選擇組合拖曳方式。根據(jù)拖輪的基本作業(yè)方式分析操縱要點(diǎn)，結(jié)合引航實(shí)際案例討論組合拖曳操縱的組成及方式變換，總結(jié)港內(nèi)拖帶引航操縱安全要領(lǐng)及注意事項，為引航員引領(lǐng)拖帶船舶提供參考。

關(guān)鍵詞：船舶；引航；操縱；拖帶

一、引言

引航，是指在一定的水域內(nèi)（港口、外航道或內(nèi)河），由專門的引航從業(yè)人員（即引航員）登上被引船舶，為船舶指引航向，把船舶安全地引進(jìn)、帶出港口，或在港內(nèi)移泊的過程。按照國際公約和法律規(guī)定，引航員在船上引航期間并不解除船長或值班駕駛員對船舶安全所負(fù)的職責(zé)和義務(wù)。但事實(shí)上，因?yàn)橐絾T對相關(guān)水域的情況和港口有關(guān)規(guī)定更加熟悉，靠離泊操縱經(jīng)驗(yàn)十分豐富，并且具有跟港口各方（主管機(jī)關(guān)、VTS、拖船等）溝通交流的優(yōu)勢，除非特殊情況，幾乎所有的引航過程都是由引航員負(fù)責(zé)船舶操縱，船舶駕駛團(tuán)隊協(xié)助。隨著社會和科技進(jìn)步，船舶的專業(yè)化分工越來越精細(xì)，引航員面臨的引航任務(wù)越來越復(fù)雜。

在引航過程中，我們經(jīng)常會面對專業(yè)無動力駁船、因故障失去動力的船舶、海上平臺等進(jìn)出港，這類船舶和設(shè)施進(jìn)出港都不可避免需要拖輪協(xié)助操縱。［1-2］這種引航過程中的拖帶既不同于在寬闊海域的海上拖航，又不同于港作拖船在港區(qū)的協(xié)助靠離泊作業(yè)，是一種比較復(fù)雜的特殊作業(yè)。拖帶進(jìn)出港對引航員要求更高，絕大多數(shù)港口都把這類作業(yè)安排給業(yè)務(wù)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的引航員來負(fù)責(zé)。

港區(qū)由于可航水域有限，淺水阻力較大，交通密集，需要頻繁轉(zhuǎn)向，水流條件復(fù)雜，風(fēng)、流對拖帶船組的影響多變，既要求獲得較大的拖力，又需要拖帶船組具有良好的操縱性能，因此港區(qū)普遍采用的拖帶形式為組合拖曳。同時還要從成本考慮，盡可能少用拖船，這又對拖帶船組的安全性帶來考驗(yàn)。因此，對引航員來說，熟悉港區(qū)拖帶作業(yè)非常重要。本文從基本的拖帶方式入手分析拖帶操縱注意事項，結(jié)合操縱實(shí)例說明組合拖曳的組成及拖帶方式的變換，并根據(jù)操縱實(shí)踐總結(jié)受限水域的組合拖曳操縱中的起拖、拖航以及解拖的操縱要領(lǐng)和注意事項，為引航操縱提供參考。

二、拖輪基本作業(yè)方式

拖輪在船舶操縱中的作業(yè)方式可分為吊拖、傍拖和頂推三種，［2］每種作業(yè)方式均有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，操縱實(shí)際中需要根據(jù)具體情況選擇應(yīng)用。在確定拖船在操縱中的協(xié)助方式時，需考慮被協(xié)助船的情況、泊位及其附近水域情況以及航道情況等。

1. 吊拖

吊拖能提供較大的拖力及較好的操縱性，是拖帶最基本的形式之一，同時也是組合拖曳的最基本組成單元。吊拖適用于力的作用點(diǎn)不變、方向經(jīng)常變化的情況，改變拖纜與被拖船首尾線之間的交角可改變拖力的方向。操縱實(shí)際中拖船可以系在被拖船船首提供動力，或系在被拖船船尾協(xié)助船舶減速或后退，也可以系在被拖船船尾或尾舷側(cè)協(xié)助船舶減速、轉(zhuǎn)向。

拖帶作業(yè)中采用的拖輪作業(yè)方式即為吊拖，港區(qū)單獨(dú)使用吊拖往往僅限于小型船舶。拖帶船組由拖船、拖帶屬具以及被拖船構(gòu)成。通常是由馬力最大的主拖船出纜繩，從大船的船頭巴拿馬孔上纜繩，然后上纜樁系牢；或者使用龍須纜從大船船頭左右兩舷導(dǎo)纜孔上大船船頭，上樁系牢（如圖1所示）。通常來說港區(qū)拖帶時間較短，帶纜形式往往需要根據(jù)前面或者后續(xù)的工程需要來決定，一般不對拖帶船組的帶纜形式做太多的改變。對于引航員來說，我們僅僅需要考慮不同的系纜形式對操縱性的影響。被拖船通過龍須纜或八字纜系帶，拖帶船組的操作性好于單頭纜通過被拖船船頭巴拿馬孔進(jìn)入的系帶形式。

圖1 吊拖圖示

拖帶作業(yè)過程中起拖、轉(zhuǎn)向以及減速均需要逐步進(jìn)行，操縱不當(dāng)會導(dǎo)致斷纜、追尾、橫拖或倒拖等危險，轉(zhuǎn)向操縱也需要較大的水域。航行過程中，單純的吊拖船組可能會面臨嚴(yán)重的偏蕩。

2. 傍拖

傍拖是通過拖纜或拖輪船側(cè)將拖輪作用力傳遞給被拖船的作業(yè)方式，傍拖能提供較好的操縱性，轉(zhuǎn)向需要的水域較小，適用風(fēng)浪較小的港區(qū)水域，特別是沒有涌浪的侵入、無高速船通過的水域。單獨(dú)的傍拖在引航水域往往僅限于150米以下的小型船舶，尤其適用于專業(yè)駁船，帶纜時拖船船尾往往突出駁船船尾（如圖2所示）。這時拖船和被拖船作為一個整體。

傍拖船組加、減速過程中同樣要注意逐步進(jìn)行，不要太猛，防止斷纜。因?yàn)槎媪Σ蛔?，轉(zhuǎn)向需要提前小角度逐步進(jìn)行，防止由于纜繩過度受力發(fā)生斷纜或者轉(zhuǎn)向不足造成危險。

圖2 傍拖圖示

3. 頂推

頂推是指通過拖船首部將拖船作用力傳遞給被拖船舶的一種作業(yè)方式，如圖3所示，能夠使被拖船獲得較高的船速，轉(zhuǎn)向需要的水域也較小，適用于風(fēng)浪較小的港區(qū)、河流水域，對操縱性的要求不是特別高，但要求被拖船不能遮擋拖船視線。

頂推有一種帶纜形式是拖船帶多條纜繩，將拖船和被拖船組成一個牢固的組合體，這種組合體的操縱跟單船操縱差別不大，僅需注意減速及轉(zhuǎn)向逐步進(jìn)行即可，這里不做過多討論。一般引航水域常見的頂推，通常是拖船船頭到大船船尾帶一根拖纜，以備需要大船停船時拖船可以倒車將大船拖停。

圖3 頂推圖示

三、港內(nèi)拖帶方式的組合與變換

港區(qū)由于可航水域有限，通航環(huán)境復(fù)雜，需要拖帶船組具有良好的操縱性能，因此港區(qū)普遍采用的拖帶形式為組合拖曳。所謂的組合拖曳就是吊拖、旁拖、頂推三種方式的任意組合，通常適用于在受限水域拖帶無動力船或大型船舶通過航道的情況，組合拖曳時拖船的作用包括保向、變向以及提供前進(jìn)或減速的動力等。

1. 組合拖曳方式

組合拖曳的目的往往是為了獲得較大的拖力，或者為了獲得良好的操縱性，具體的組合要求根據(jù)所要達(dá)到的目的來抉擇。

筆者經(jīng)歷過的組合拖曳形式就有吊拖-吊拖組合、吊拖-傍拖組合、吊拖-頂推組合、傍拖-頂推組合等，其中吊拖-吊拖組合又有串拖和并拖兩種。其中港區(qū)最常見的是吊拖和旁傍的組合，一般是主拖船在前面吊拖，傍拖拖船在被拖船舷側(cè)帶纜協(xié)助轉(zhuǎn)向，如果需要還可以提供拖力，如果擔(dān)心偏蕩嚴(yán)重，船尾再吊拖一個拖船。通常來說，偏蕩嚴(yán)重的船，船尾吊拖一個拖船是最好的抑制偏蕩的手段。

2. 組合拖曳方式變換

拖輪組合拖曳操縱過程中，拖輪的作業(yè)方式并不是一成不變的，而是根據(jù)具體的操縱需要進(jìn)行靈活的變換，這樣既可以保證完成操縱任務(wù)，也能夠節(jié)省拖輪資源。為了充分說明組合拖曳的組成及變化，下面舉兩個典型拖帶案例加以說明。

案例1：某集裝箱輪長347米，吃水14.1米，離泊鹽田港YT13。采取尾離向左掉頭的方式，第一次倒車后主機(jī)出現(xiàn)故障。經(jīng)過權(quán)衡，和船長協(xié)商后決定用拖輪拖帶離開港區(qū)到錨地拋錨修理。離泊時采用一個4 000馬力拖輪帶右船頭，一個6 000馬力拖輪帶右船尾；因?yàn)橥蠋Ь嚯x不長，決定不改變帶纜方式拖帶出港。掉頭以后拖輪纜繩不變，右船頭的拖輪朝前拖，右船尾的拖輪松長纜繩到正船尾頂推。大船使用側(cè)推及舵控制航向，拖輪根據(jù)情況隨時調(diào)整拖帶和頂推方向。（如圖4所示）最大拖帶速度達(dá)到了5節(jié)。

圖4 拖帶案例一

案例2：拖帶三叉戟鉆井平臺“海洋石油×××”從深圳友聯(lián)船廠經(jīng)龍鼓西航道出口。該平臺吃水5.20米，水下形狀異常，阻力大，為了獲得較大的拖力及良好的操縱性，原來商定的拖帶方案如圖5所示。正常拖航后靜水拖帶速度2.8節(jié)，無偏蕩。筆者看到在后面的兩艘港拖D和E都不帶力的情況下，平臺的追隨性依然很好。更改拖船配置，計劃將港拖D和港拖E從平臺船尾頂推，因?yàn)槠脚_尾有消防管不能施壓只好作罷。于是令該兩拖輪分別到右船尾和左船尾帶拖，然后朝前拖帶（傍拖）。如果遇到緊急情況需要停船時，D和E立即松纜朝后拖帶。后來又因?yàn)槠脚_右側(cè)舷側(cè)也布置有消防管，不適合傍拖，于是港拖D維持原狀，港拖E在左舷傍拖（如圖6所示）。更改后拖帶速度達(dá)到3.3節(jié)，平臺追隨性依然良好。

圖6 拖帶案例二的實(shí)際操作方案

四、組合拖曳中操縱注意事項

組合拖曳方式綜合了各種作業(yè)方式的優(yōu)點(diǎn)，但同時有多艘拖輪作業(yè)，增加了指揮的工作量和難度，應(yīng)根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)和操縱任務(wù)需要相互配合。對待引航過程中的組合拖曳船組，引航員需要控制的節(jié)點(diǎn)包括起拖、航行、解拖三個環(huán)節(jié)，拖航中的偏蕩抑制和轉(zhuǎn)向操縱需要特別重視。

1. 起拖

起拖作業(yè)的關(guān)鍵是要防止拖纜受頓力造成拖具損壞，也要防止被拖船產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和結(jié)構(gòu)損傷。頂推拖輪需要緊靠被拖船受力點(diǎn)，調(diào)整好方向逐步加車；吊拖拖輪首先將拖纜放到合適長度，緩慢加車，待拖纜即將受力時減車，再加車，如此循環(huán)兩至三次，待拖纜完全受力后才能緩慢加車。拖纜長度根據(jù)港區(qū)實(shí)際情況決定，一般為100～200米。拖纜越短，偏蕩越小，操作性越好；但拖纜越短，拖纜受頓力越大。旁拖拖輪加速過程中同樣要注意逐步進(jìn)行，不要太猛，防止斷纜。

2. 拖航

拖航過程中加速和減速要逐步進(jìn)行，拖船加速太快，拖纜容易遭受頓力造成斷纜；減速太快可能造成被拖船追尾，或者被拖船大幅度偏蕩，也可能造成斷纜。轉(zhuǎn)向也要逐步進(jìn)行，吊拖轉(zhuǎn)向一般每次轉(zhuǎn)向不超過10°，防止造成橫拖和倒拖，或者引起拖纜過度彎折損傷拖纜，或者拖纜受頓力造成斷纜。轉(zhuǎn)向時頂推拖輪的操縱要充分注意，被拖船轉(zhuǎn)向要求拖輪操反舵，并能及時提前回舵，對拖輪船員操縱水平要求較高。

在港區(qū)拖帶過程中拖帶船組的轉(zhuǎn)心位置也是一個非常重要的問題，涉及船舶能否準(zhǔn)確進(jìn)入航道，及能否安全避讓。沒有偏蕩情形下拖帶船組的轉(zhuǎn)心位于拖帶長度的中前1/3附近；偏蕩嚴(yán)重的情況下，轉(zhuǎn)心很難判斷，拖船往往要提前轉(zhuǎn)向；大型拖帶，船速較慢時，轉(zhuǎn)心后移，拖船要稍微推遲轉(zhuǎn)向。同時，拖帶船舶往往受風(fēng)流影響較大，轉(zhuǎn)向時應(yīng)充分考慮風(fēng)流影響。

拖航中的偏蕩是個不可忽視的問題，偏蕩將導(dǎo)致拖纜負(fù)荷不均勻，短時間拖力過大，損壞拖纜甚至斷拖；還有可能導(dǎo)致拖船產(chǎn)生橫拖和倒拖，危及拖船安全；狹水道航行時偏蕩可能對附近船舶或助航設(shè)施造成安全威脅；不太嚴(yán)重的偏蕩也會嚴(yán)重降低船速。防止或減小偏蕩的措施包括：被拖船船尾帶拖船吊尾是進(jìn)出港時最常用的辦法；改善拖帶系固方法，盡量使用龍須纜，在港區(qū)短距離拖帶可以使用大船左右兩舷船首出尼龍纜的方法帶“八”字纜；縮短拖纜；調(diào)整被拖船至尾傾狀態(tài)；被拖船操舵是非常好的一種方法（船速較高時效果明顯）；被拖船使用側(cè)推協(xié)助（船速低于5節(jié)時有效）。

3. 解拖

解拖作業(yè)雖然一般不需要引航員操作，但到達(dá)解拖點(diǎn)前降速需要引航員充分考慮。單純的吊拖、解拖過程需要逐步降速。拖帶船組往往頂風(fēng)流接近解拖場所，如果被拖船船尾有港拖吊尾，降速過程允許較快，否則要提早進(jìn)行。

五、結(jié)束語

引航員經(jīng)常會碰到各種各樣的拖帶作業(yè)，我們只有充分了解船舶的操縱特性，了解拖帶注意事項，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃?、氣象、航道、交通流等特殊情況，提前做好準(zhǔn)備工作，才能遇事不慌，保證拖航安全。由于篇幅有限，本文僅僅粗略地介紹了幾種常見的拖帶形式及引航過程中拖帶要注意的事項。事實(shí)上，拖帶是非常靈活多變的，廣大引航員在充分了解被拖船的操縱特性的前提下，完全可以就拖帶組合形式大膽創(chuàng)新，達(dá)到安全、節(jié)能、快速的目的。

參考文獻(xiàn)：

［1］古文賢.船舶操縱［M］.大連:大連海事大學(xué)出版社，1995.

［2］洪碧光.船舶操縱［M］.大連:大連海事大學(xué)出版社，2008.

DOI:10.16176/j.cnki.21-1284.2016.07.005

作者簡介：李宏（1970—），男，一級引航員，E-mail：leehong775538@126.com