王少彬
摘 要:本文基于LNG船舶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及天津臨港S55泊位概況,簡要介紹了駕引人員在進(jìn)港前及進(jìn)港過程中應(yīng)注意的操作事項(xiàng),并著重論述了在強(qiáng)風(fēng)條件下靠泊該類型船的操縱要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:LNG船 強(qiáng)風(fēng) 風(fēng)向 風(fēng)力 船速 拖輪
1.引言
大型LNG船具有長寬比小、方形系數(shù)大、水線以上船體受風(fēng)面積大、船舶重心高、滿載吃水小、駕駛臺相對較低、船舶盲區(qū)大、瞭望困難等特點(diǎn);此類型船舶又具有停車和翻車所需時(shí)間較長的特點(diǎn),這些因素必然導(dǎo)致LNG船在強(qiáng)風(fēng)條件下的靠泊操縱方式不同與普通雜貨船。我們國家對LNG的需求量與日俱增,掛靠天津港的LNG船一直有增無減。為化解潛在的風(fēng)險(xiǎn),作為一名引航員,筆者認(rèn)為有必要對引領(lǐng)LNG船靠泊天津臨港的各項(xiàng)操作進(jìn)行探討。
2.天津臨港港區(qū)簡介
2.1泊位和航道
天津臨港所屬的S54、S55泊位被設(shè)計(jì)為專門用于接納LNG船。兩個(gè)泊位為棧橋式,泊位走向同為109°/289°,泊位水深為-15.5米。S54泊位的LNG船為浮式LNG接收終端,載運(yùn)能力超過14.5萬立方米的大型LNG船只能靠泊S55泊位。臨港港區(qū)的主航道走向?yàn)?27°/307°,防波堤以西S55泊位附近的航道走向110°/290°,航道海圖水深不小于14.4米,見示意圖。
2.2水文氣象
2.2.1水文
本港區(qū)潮汐類型為不規(guī)則半日潮,其(HO1+HK1)/HM2=0.53。港區(qū)水域潮流呈往復(fù)流性質(zhì),在防波堤外潮流方向基本與航道軸線平行,流速較緩,一般不大于2 KN。防波堤以內(nèi)最大流速不超過1節(jié),對操縱船舶靠泊影響較小。
2.2.2氣候
天津港氣候主要受季風(fēng)環(huán)流影響;四季分明,溫差較大。局部大氣環(huán)流受到擾動(dòng)后,極易產(chǎn)生中小尺度的惡劣天氣,對此氣象報(bào)告難以做出準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。
3.LNG船的操縱性能
第一,LNG船的操縱性能具有以下特點(diǎn):①操縱性指數(shù)K大、T大,表現(xiàn)為旋回性好,追隨性差,保向性能不良。②變速性能差,具體表現(xiàn)為船舶慣性大、加速和減速所需時(shí)間長、停車沖程長。③主機(jī)響應(yīng)慢,翻車換向所需時(shí)間長。④在淺水水域淺水效應(yīng)明顯,并反過來影響船舶操縱性能。
第二,在此需要說明的是由于LNG船水線以上受風(fēng)面積遠(yuǎn)大于普通雜貨船,所以其各項(xiàng)操縱性能受風(fēng)壓影響尤其明顯。對此類船舶來說,其所受的風(fēng)壓大小主要取決風(fēng)舷角θ、相對風(fēng)速va、水線以上正投影面積Aa和側(cè)投影面積Ba以及風(fēng)力系數(shù)Ca。具體風(fēng)壓值可用公式:
予以估算,風(fēng)壓作用中心位置主要與風(fēng)舷角和水線以上船舶側(cè)面積分布有關(guān)。
對于在航船來說在風(fēng)壓作用下船體不但產(chǎn)生風(fēng)漂移,而且還會發(fā)生漂移偏轉(zhuǎn)。風(fēng)致船舶偏轉(zhuǎn)力矩可用公式
予以估算,式中CNa為風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩系數(shù),L為船舶長度。風(fēng)致船舶橫向漂移速度則主要取決于水上水下側(cè)面比、橫向風(fēng)速va、船舶對水航行速度vx。
4.進(jìn)港作業(yè)
4.1進(jìn)港前制定完備的進(jìn)港靠泊預(yù)案
進(jìn)港靠泊預(yù)案應(yīng)包括且不限于下列內(nèi)容。
(1)進(jìn)港上線操作:①登輪地點(diǎn);②上線位置及速度。
(2)航道內(nèi)航行:①減速時(shí)機(jī);②減速手段;③清障船安排;④瞭頭。
(3)拖輪配備:①拖輪數(shù)量;②拖輪作業(yè)位置;③總輸出功率;④拖輪可實(shí)際發(fā)揮出的推力和拖力。
(4)調(diào)頭靠泊操縱:①調(diào)頭位置;②調(diào)頭方式;③調(diào)頭時(shí)的船速;④入泊橫距;⑤入泊角度與速度。
(5)船舶應(yīng)急操作:①應(yīng)急錨泊位置;②應(yīng)急錨及應(yīng)急索具安排。
4.2進(jìn)港時(shí)嚴(yán)格遵守引航操作規(guī)程
引航操作規(guī)程規(guī)定:
(1)引航員應(yīng)在臨港航道進(jìn)口燈浮2海里以外登輪。
(2)只有滿足:①風(fēng)力不超過5級;②能見度大于1海里;③在LNG船的尾部帶妥護(hù)航拖輪;④伴航拖輪和清障拖輪到位這些條件后,方可從航道進(jìn)口燈浮處上線進(jìn)港,且LNG船舶航道航行限速10節(jié)。
4.3進(jìn)港操縱注意事項(xiàng)
(1)在風(fēng)壓較強(qiáng)條件下進(jìn)港時(shí)應(yīng)注意風(fēng)壓及流速對船速產(chǎn)生的影響,并應(yīng)采取逐級加減車的方式合理控速。在減速階段尤其應(yīng)注意風(fēng)、流變化對船舶停車沖程的影響。
(2)基于風(fēng)流壓影響及時(shí)調(diào)整航向。在航道內(nèi)大幅轉(zhuǎn)向后應(yīng)特別注意風(fēng)壓變化對風(fēng)致漂移速度的影響,條件允許時(shí)應(yīng)使船舶適度保持在航道內(nèi)的上風(fēng)行駛。
(3)宜早減車晚停車。早減車有利于及早利用拖輪降速,并可以避免在接近調(diào)頭區(qū)時(shí)不得不通過主機(jī)高速倒車降低船速。晚停車有利于在有風(fēng)、流作用條件下維持舵效。
(4)宜早帶拖輪纜。為避免因意外情況發(fā)生而影響正常靠泊,通常在距泊位2.5海里處在艏艉各帶一艘拖輪。
5.在強(qiáng)風(fēng)條件下靠泊操縱
自轉(zhuǎn)向掉頭開始船舶操縱即進(jìn)入靠泊操縱階段。由于S55泊位距航道垂直距離約0.43海里,泊位東側(cè)是淺灘,西側(cè)0.2海里的距離內(nèi)是S54泊位;所以建議向右掉頭。
5.1船舶調(diào)頭
(1)據(jù)當(dāng)時(shí)的風(fēng)向風(fēng)力確定適宜的調(diào)頭位置和調(diào)頭措施,確保調(diào)頭后船位不落下風(fēng)且有利于順利入泊。
(2)因船速越低越有利于拖輪作業(yè),所以調(diào)頭前應(yīng)特別注意控制船速,并注意船速對風(fēng)致橫向漂移速度的影響。在低船速條件下進(jìn)車可提高推進(jìn)進(jìn)器的推進(jìn)滑失比,且有利于提升作舵進(jìn)車時(shí)的轉(zhuǎn)船效果。
(3)基于蒸汽輪機(jī)對車鐘響應(yīng)較慢這一特點(diǎn),在調(diào)頭過程中尤其應(yīng)注意控制船舶前沖后縮速度,并使船舶始終處在安全水域。
5.2船舶靠泊
(1)入泊角度及入泊橫距:當(dāng)風(fēng)向和泊位走向夾角的角度較小時(shí),可調(diào)整船首向使之與風(fēng)向接近相同或相反,以接近艏迎風(fēng)或艉迎風(fēng)的態(tài)勢入泊;這樣做可有效減小船體所受到風(fēng)壓作用。在強(qiáng)吹攏風(fēng)條件下應(yīng)控制入泊橫距不低于4倍船寬,且吹攏風(fēng)作用越強(qiáng),留有的入泊橫距應(yīng)越大;在強(qiáng)吹開風(fēng)條件下入泊時(shí),應(yīng)控制橫距在2倍船寬左右。此外在入泊過程中,駕引人員還應(yīng)意識到LNG船所受風(fēng)壓會隨船首向變化而變化并及時(shí)采取應(yīng)對措施。
(2)縱向入泊速度:當(dāng)船首平泊位后端時(shí)宜將船速控制在1.5節(jié)以下。由于汽輪機(jī)對車鐘響應(yīng)相對較慢,在船舶入泊過程中應(yīng)適當(dāng)早用車。
(3)橫向靠泊速度:船舶駛抵泊位外檔后應(yīng)合理控制船體的法向移動(dòng)速度。該速度的變化曲線最好成馬鞍形,即控制法向移動(dòng)速度從低速增至峰值速度,然后再控制該速度逐漸從峰值減至引航操作規(guī)程要求的靠泊速度。當(dāng)吹強(qiáng)攏風(fēng)時(shí),應(yīng)在本船距離泊位約2倍船寬時(shí)著手調(diào)整船體使之與泊位平行。當(dāng)吹強(qiáng)開風(fēng)時(shí),應(yīng)在本船距泊位橫距約1倍船寬時(shí),調(diào)整船體使之與泊位平行。
6.靠泊實(shí)例
B輪靠泊S55泊位,該輪的船舶資料如表1所列。
輔助拖輪組由4艘拖輪組成,除了護(hù)進(jìn)的拖輪津港輪35外,另3艘拖輪是津港輪28、津港輪29和大沽輪6;津港輪28和津港論29最大輸出功率同為6000HP,津港輪35與大沽輪6的最大輸出功率同為5000HP。
6.1靠泊操作
0800時(shí)引領(lǐng)B輪進(jìn)港上線。SE風(fēng)4級,和氣象報(bào)告內(nèi)容一致。
0920時(shí)行駛至234號燈?。ㄒ姶?),令主機(jī)“微速進(jìn)”微速進(jìn),使船速維持在6.0節(jié)以下,并據(jù)當(dāng)時(shí)的風(fēng)力風(fēng)向令津港輪28從右舷肩部帶拖輪纜、令津港輪29從駕駛臺下方的倒纜孔帶拖輪纜。
0928時(shí)行駛至236號燈浮(見船位2),船速降至5.9節(jié);風(fēng)速逐漸增大,風(fēng)向轉(zhuǎn)為南風(fēng)。鑒于當(dāng)時(shí)的天氣情況令大沽輪6從前倒纜孔處帶拖輪纜,并依據(jù)已估算出的實(shí)際受風(fēng)面積提供風(fēng)力達(dá)8級時(shí)船體可能受到的最大風(fēng)壓。
0932行駛至238號燈浮,船速降至5.5節(jié),風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏南,陣風(fēng)達(dá)6級。令主機(jī)停車、并令帶在船尾正中的津港輪35中速拖,以便使船速逐漸降下來;與此同時(shí)有意識地將航向向上風(fēng)舷調(diào)7°,即使船首向維持在280°。
0942時(shí)船首平240號燈?。ㄒ姶?),此時(shí)風(fēng)力增至7級,風(fēng)向維持未變,船速降至3.5節(jié)。令津港輪35全速倒車;再令主機(jī)后退1倒車使船速在船位4位置即在S55泊位外擋約0.31海里處降至1.5節(jié);然后令津港輪28全速拖、令津港輪29全速頂;并令津港輪35停車、把拖輪位置調(diào)到上風(fēng)接近正橫位置實(shí)施吊拖(見船位4)。當(dāng)船體右舷開始受風(fēng)時(shí),令津港輪35停止吊拖操作(見船位5),并將拖輪調(diào)至本船的上風(fēng)位置。完成調(diào)頭操縱后發(fā)現(xiàn)船體僅向前移動(dòng)約半個(gè)船長且船位向下風(fēng)的漂移量有限。而后令輪津港輪28、津港輪35放長纜,提前做好吊拖準(zhǔn)備;并令大沽輪6和津港輪29同時(shí)中速頂。
1007時(shí)船體距泊位約0.15海里,船舶橫移速度達(dá)0.8節(jié)。令津港輪29和大沽輪6停止頂推作業(yè)、并放纜做吊拖準(zhǔn)備,同時(shí)令輪28和津港輪35中速拖。當(dāng)距泊位約0.1海里時(shí)船舶橫移速度大0.9節(jié),令津港輪28和津港輪35全速拖、津港輪29和大沽輪6中速拖。當(dāng)距泊位約1倍船寬距離時(shí)船舶橫移速度為0.4節(jié),而后令輪29和大沽輪6慢車拖,使船速逐漸下降。
1038時(shí)以0.1節(jié)的法向速度平穩(wěn)地靠泊。
6.2討論
這次順利靠泊究其原因,歸納起來不外乎制定了完備的靠泊預(yù)案、運(yùn)用了優(yōu)良的船藝、行之有效的團(tuán)隊(duì)合作。
6.2.1完備的靠泊預(yù)案
如依據(jù)預(yù)定的各輔助拖輪的最大輸出功率在靠泊預(yù)案中明確地列出了該拖輪組能夠發(fā)揮出的保守拖力值(160噸)和推力值(240噸),且據(jù)已知的船舶資料估算出水線以上正面投影面積值(2126m2)和側(cè)投影面積值(6260m2)。
6.2.2優(yōu)良的船藝
①為持舵效在LNG船駛抵調(diào)頭區(qū)之前做到了提早減車晚停車。
②當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)力突然增大時(shí),已考慮到減速后風(fēng)致漂移速度將曾大,并及時(shí)將航向上風(fēng)調(diào)了7度之多。
③在停車淌航前已留意舵角指示器顯示的壓舵角基本保持在右舵5°到10°之間。停車后隨即令壓右滿舵,這樣做可延長僅憑操舵把定航向的時(shí)間,以減少用車次數(shù)。
6.2.3有效的團(tuán)隊(duì)合作
當(dāng)需要參考有關(guān)數(shù)據(jù),如風(fēng)壓數(shù)據(jù)時(shí),副班引航員和其他駕駛?cè)藛T及時(shí)提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。在本例中船長和副班引航員在幾分鐘內(nèi)就算出若風(fēng)力達(dá)到8級時(shí)船體可能受到的最大風(fēng)壓為146噸。
7.結(jié)束語
天津位于環(huán)濱海經(jīng)濟(jì)圈中心,是京津冀一體化的重要一環(huán),在可預(yù)見的將來,每年掛靠天津港的LNG船艘次將會大幅攀升。目前年輕引航員普遍缺乏操縱此類船舶靠泊的經(jīng)驗(yàn),筆者撰寫此文的目的旨在和各位同仁交流經(jīng)驗(yàn)、為年輕引航員操縱此類船舶靠泊提供參考,確保LNG船舶順利進(jìn)港靠泊,保障京津冀地區(qū)清潔能源供應(yīng)。
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