戴方斌
摘 要:本文分析了超大集裝箱船舶靠泊時(shí)易受到的三種力(風(fēng)動(dòng)力、水動(dòng)力和沉深橫向力),并根據(jù)三種受力時(shí)的操作難點(diǎn)從速度、距離、角度三個(gè)方面詳細(xì)論述超大集裝箱船舶靠泊實(shí)操的具體注意事項(xiàng),以供業(yè)界參考和討論。
關(guān)鍵詞:超大集裝箱船 靠泊 受力分析
1.超大型集裝箱船的特征和特點(diǎn)
業(yè)界普遍認(rèn)為超大集裝箱船應(yīng)該具有以下特征:船舶總長(zhǎng)大于 250米;型寬大于30 米;吃水大于11米,載重量超過(guò)10萬(wàn)噸。
超大集裝箱船較其他集裝箱船舶的主要特點(diǎn):長(zhǎng)寬比較其他集裝箱船顯著減小,單位質(zhì)量獲得的主機(jī)馬力有所減小,舵面積比減??;旋回性能相對(duì)較差,航向穩(wěn)定性較好,倒車(chē)性能較好;滿載時(shí)船舶方形系數(shù)在 0.7左右;受風(fēng)面積大,首尾線型尺度大,大多配置了側(cè)推器。
2.超大集裝箱船靠泊受力分析
超大集裝箱船靠泊一般受風(fēng)動(dòng)力、水動(dòng)力和沉深橫向力三種力的綜合作用,直接影響靠泊的角度、余速和橫距這靠泊三要素的具體操作。
(1)風(fēng)動(dòng)力
風(fēng)對(duì)船舶的影響可以分解為縱向力和橫向力,縱向力助推船舶前進(jìn)或后退,橫向力Fa則使船舶發(fā)生橫移位移。風(fēng)動(dòng)力對(duì)集裝箱船特別是滿載超大集裝箱船的影響較大,因此準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)動(dòng)力對(duì)于引航安全十分重要。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值,縱向頂風(fēng)4到5級(jí)時(shí),風(fēng)對(duì)船的作用力是基本阻力的 10%至15%;縱向風(fēng)8到9級(jí)時(shí),風(fēng)對(duì)船的作用力為基本阻力的30%至40%。因此當(dāng)有縱向頂風(fēng)時(shí),只需要操縱主機(jī)的進(jìn)退,簡(jiǎn)單易行??坎磿r(shí),如有正橫風(fēng)力使船舶產(chǎn)生位移,一般通過(guò)拖輪和船舶自有的側(cè)推器來(lái)克服。橫風(fēng)為攏風(fēng)時(shí)需要根據(jù)具體情況制定修改引航方案,甚至放棄靠泊;橫風(fēng)為開(kāi)風(fēng)時(shí)適量增加頂推力。在靠泊前提前估算橫風(fēng)的大小,根據(jù)具體情況安排足夠馬力的拖輪。
以此公式計(jì)算“天康河”(長(zhǎng)294米,寬32米,吃水11.9米),速度從8節(jié)降到6節(jié),制動(dòng)距離約為1.2海里,且與操作實(shí)際相符。可見(jiàn),在引領(lǐng)超大集裝箱船靠泊預(yù)留充足的趟航距離降速十分必要。一般情況下,縱向距離船艏距泊1海里以外時(shí),慢進(jìn)停車(chē)沖程范圍余速控制在5節(jié)以下,備好雙錨;船艏距泊1海里以內(nèi),余速控制在3-4節(jié)左右,同時(shí)協(xié)靠拖輪到位并帶妥;船艏距泊2倍船長(zhǎng),余速控制在2節(jié)以下;船艏至泊位旗前,余速必須控制在0.8-1節(jié)左右,此時(shí)可以進(jìn)行入泊操作,入泊角度在10-20度。橫向距離80-100米時(shí),保持速度0.8節(jié),入泊角度控制在5度內(nèi);橫向距離2倍船寬時(shí),調(diào)整好船身,使船舷與碼頭邊線基本平行,以極慢的速度貼靠碼頭,以免損傷船體和碼頭,貼靠時(shí)不可有前沖后退的余速,這樣極易造成靠把或船殼損壞;橫向距離1倍船寬時(shí),以5-10cm/s速度平行進(jìn)靠,避免船位前沖后縮。由于超大集裝箱船的舵效和航向穩(wěn)定性能較好,在干舷拖輪制動(dòng)的效果不理想的情況下,建議操作中應(yīng)該以拖輪制動(dòng)為輔,趟航降速為主。
(3)沉深橫向力
旋轉(zhuǎn)時(shí)的螺旋槳除產(chǎn)生使船舶前進(jìn)或后退的推力外,還會(huì)產(chǎn)生左右方向的橫向力,通常稱之為沉深橫向力。進(jìn)車(chē)時(shí)產(chǎn)生的沉深橫向力可以通過(guò)舵力克服,倒車(chē)時(shí)的沉深橫向力只能通過(guò)拖輪或者側(cè)推器作用的外力來(lái)克服。建議一般情況操作如下:
首先,進(jìn)港之前全面掌握船舶基本狀況,確保操縱設(shè)備和通訊設(shè)施運(yùn)行良好。在進(jìn)港時(shí)間上留有余地,做好正倒車(chē)的試車(chē)、試舵實(shí)驗(yàn),做到如有隱患及時(shí)排除,降低因設(shè)備突然故障導(dǎo)致安全事故發(fā)生的概率。其次,充分了解港口航道交通、風(fēng)、流等水文情況,驗(yàn)證風(fēng)、流的壓力情況后,采用慢車(chē)進(jìn)港,以便在時(shí)間和空間上都留有余量應(yīng)對(duì)突發(fā)的復(fù)雜狀況。再次,因?yàn)槌蠹b箱船極易落入下流,宜采用頂流方式靠泊;選擇潮流流速在 1.5 kn 時(shí)靠泊為宜,靠泊過(guò)程中必須控制好前后距離,保證船艉方向留有余地,避免船舶與碼頭有點(diǎn)的接觸;同時(shí)兼顧縱向速度和橫向速度,艏艉駕駛員加強(qiáng)瞭望,全程全方位實(shí)時(shí)關(guān)注船舶態(tài)勢(shì),運(yùn)用多種手段(車(chē)、舵、錨、纜和艏側(cè)推器)和高超操縱技藝確保船舶靠泊的操縱安全。最后,船在前進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的水動(dòng)力使船轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)必須依靠拖輪第一時(shí)間制止,否則危害安全作業(yè)。
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