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穿浪型双片体高速客滚船进出坞 作业要领的研究

2019-12-20 09:42:20 《航海》 2019年6期

摘  要:穿浪型双片体高速客滚船在恶劣海况下的航行综合性能具有其他类型的高速船不可逾越的优势,是未来海峡和短途客滚摆渡、高性能高速船发展的方向。但是铝合金船相对于钢质海船来说,缆桩和船壳板比较脆弱。拖船协助大船作业时用力过猛,船舶缆桩和船体外板可能会受到损害。因此,船长要慎重使用拖船助操。穿浪型双片体高速船进出船坞作业时,船舶艏向与船坞轴线的交角大于5°,船舶前端细长而薄薄的长剑状穿浪结构可能会触及坞墙而受到损害。本文以“海峡号”在宁波环海重工船厂进出坞作业进行分析、归纳和总结,以供存在类似问题的船舶进出坞作业时参考和借鉴。

关键词:穿浪型双片体高速客滚船;进出坞;穿浪结构

1 典型的穿浪型双片体高速客滚船简介

“海峡号”是澳大利亚塔斯马尼亚INCAT船厂于2000年1月6日开始建造,2002年下水的第59艘穿浪型双片体高速船。该船为全铝合金结构,船舶总长度97.22 m,型宽26.16 m,最大宽度26.61 m(包括护舷材突出舷外部分),型深4.57 m,总吨6 556,最大排水量1 800 t。“海峡号”静水中满载最高营运船速可达45 kn,最大载客量是760人,载货空间充分利用情况下可装载规格为:4.5 m(长)X2.3 m(宽)的小汽车260辆。配有4台主机,型号都为RUSTON 20RK270,最大转速1 030 rpm,每台主机额定功率7 080 kW,每台主机通过齿轮箱减速后各自驱动一台喷水推进器工作。“海峡号”是国内第一艘往返航行于福建平潭至台北港或台中港的穿浪型双片体高速客滚轮。

2 典型的穿浪型双片体高速客滚船结构特点

穿浪型双片体高速客滚船的左右片体的首部特殊结构就像两柄长剑一样位于左右片体的前端,可在波浪中航行时能够比较柔和地切入波面(见图1、图2),具有较好的波浪穿透能力。在高速航行时,浮体基本上沿着波浪的中线穿越航行,所以船舶的纵摇运动比较小。船舶设计时充分采用流线型设计以减少阻力影响。从双片体最前端到船艏带艏缆的位置大约20.5 m,艏缆位置与船舶长度的比例明显靠后,不能用两侧艏缆协助调整船的艏向和船位。穿浪型双片体高速客滚船进出坞时必须与船坞轴线走向平行,一旦有交角,位于船舷左右片体外侧前端穿浪结构就会触及坞墙而受到损害。

由于铝合金船体相对于钢质海船来说,船壳板和缆桩都比较脆弱,船舷两侧有护舷材(宽度23 cm,高度20 cm)以便于保护船壳板和缓冲船体的靠离泊冲击力。注意不能使用大马力拖船来拉船或者顶靠护舷材以外的船体部分,高负荷冲击将导致船舶缆桩和船壳外板受到损害。

3 “海峡号”受风作用下的特点以及进出坞基本要求

“海峡号”受风流影响产生的转船力矩非常显著,不能有效地抑制风流影响,船舶可能会受到损害。

风流从前方来时,在与船艏向交角大于15°的風流作用下,船舶受风3~4级以上或者受流0.5 kn以上时,船头就会明显地被压向下风流方向;风流从后方来时,在与船艏向交角大于20度的风流作用下,船舶受风3~4级以上或者受流0.5 kn以上时,船艉就会明显地被压向下风流方向,风流力矩作用在船艉也会使船头明显地向相反的方向偏转,风流越强越明显。

由于双船体前端是狭长且细薄的穿浪结构,只有与船坞轴线走向保持平行进出的操作才是安全的。一旦进出坞时首向与船坞中轴线的交角大于5°时,双片体前端就有可能会触及坞墙而受损。

一般来说,船坞门口的坞墙两侧都会布置好大型浮球或者靠垫,确保船体在风流作用下压向一侧的坞墙时有缓冲作用。根据首向变化趋势,船长应及时修正进倒车戽开度和喷水角度以抵抗风流力矩对船舶的影响,尽量使用车舵调整,保持船舶接近坞门时平行进出船坞,确保船位落在船坞中轴线的延长线上。如果车舵力无法确保安全进出坞时,必要情况下可以利用事先准备好的拖轮,协助调整船位至船坞的中线上。船舶难以确保进出坞安全时,应该果断暂停进出坞操纵。

4 宁波环海重工船厂1号船坞概况及水文气象

宁波环海重工船厂位于宁波白峰镇,属于北仑港区,气候受西太平洋、欧亚大陆影响,季风显著,春季多海雾,夏秋多热带气旋,属亚热带湿润季风气候,冬季主要受西风带冷空气控制;夏季则受副热带高压,台风和西南气流影响,季风交替显著。北仑港区全年风力一般为2~4级,夏季多为东南风,冬季多为西北风,大于6级的风占全年总数的1.74%。西北风最强,最大风力达8级。

宁波环海重工船厂有三个船坞,本次“海峡号”坞检的船坞是1号船坞,在外神马岛与里神马岛之间水域的南岸。1号船坞进坞门时艏向209°,坞门宽度43 m,船坞总长度是260 m,船坞宽度45 m,船坞深度:11.6 m,坞门口到潮高基准面的深度:-5.6 m,尾坞墩高度1.38 m,坞门底部到坞底平面的高度是1.42 m。船坞配置船舶进出坞的绞车轨道左右各一条,各配一部绞车控制左右船艏,船艉依靠船舶缆绳带到船坞左右侧的缆桩进行控制,船坞的左右绞车向前同步绞动,拉动船舶在船坞里前进,出坞时依靠船舶的船艉绞缆装置向后绞缆,船艉接近船坞门口时再利用配置在船艉的拖船拖艉配以船舶倒车,退出船坞。

“海峡号”计划进入环海重工船厂1号船坞的时间是2018年11月20日,综合各方面条件,根据潮汐推算以及长期的经验积累,“海峡号”选择高平潮进坞。

“海峡号”计划出1号船坞的时间是2018年12月3日,综合各方面条件,“海峡号”选择高平潮出坞。

5  “海峡号”进出坞操作程序及安全注意事项

5.1 准备进坞

(1)船坞入口处较为狭窄,坞门口两边必须分别准备1~2个大型碰垫作为防护,以防风流作用下把船体压向坞门时,避免直接接触而受损。我轮舷侧的护舷材(保险杠)可供小型拖轮顶靠。护舷材宽度是23 cm,高度20 cm,船艏护舷材离水面高度1.81 m,船艉护舷材离水面高度1.51 m,准备协助我轮进出坞的小马力拖船必须调整吃水,使顶靠点离水面高度为1.66 m且顶靠点至少要有直径50 cm的圆形弹性材料保护顶靠点,以供顶靠时的缓冲。

“海峡号”的缆桩负荷只有10 t,因此高负荷冲击将导致船舶缆桩的损害,拖船起拖时,缆绳务必缓慢受力,避免快速起拖或者使用顿力。

(2)船舶进、出坞作业时,船长与引水员以及坞长应加强配合、沟通,在船舶准备进坞前,要检查确认船舶四周是否有超出船身、影响进坞的物体并及时通知坞长或者总管处理。船舶所有可移动的物件,如锚、救生艇筏等,应放置牢固,必要时可用绳索捆绑牢靠,确保船舶进出坞安全。

(3)“海峡号”入坞操作由驾驶台控制,应以空船和纵 / 横倾不大于2?的状态进坞,坞长应把作业方案通报船方,进出坞当天超过5级的横风不宜进出坞。船方负责提供船舶进坞状态,报告船舶水尺及船舶技术状况。

(4)进出坞前,坞长应组织对钢丝绳、绞车、工具等船坞设备认真检查,船坞两侧牵引船的钢缆滑道内外必须无任何有碍操作的物件。排墩布置应满足上排图要求,虽然龙骨已经有足够的强度,坞墩应放在横向强肋骨和隔舱壁之下,应小心避免损坏船体结构并应方便检修测深仪探头和低位海底门。

(5)各拖船船长应密切接听引水员指令,确保命令及时、准确执行。带缆人员及辅助人员必须协调一致带好牵引缆绳及拖船缆绳。船长通过使用安装的远程闭路电视和通过在定泊点的海员的联系,与引水和坞长的通力合作,引导船舶安全进出船坞。进出坞过程中,密切关注船舶位移,及时提醒引水员纠正不良趋势,使其勿与两侧坞墙发生碰擦。

(6)船长、引水员要注意本轮横移动态,适时修正,在进出坞过程中如有船偏的情况,先救头再救身体,先转头再横移。如果船舶在船坞移动时,先调整好艏向和船位再继续移动,进出船坞艏向尽量控制209°,如有船偏的情况,先调整首向接近209°,再使用车舵横移船身,保持船身在船坞中轴线上。

5.2进坞

(1)在船舶进坞前,鉴于“海峡号”操纵比较灵活,船艏尽量不要带拖船,只保持2艘小型拖船跟随船艏左右护航,确保应急时可以顶靠在艏部的护舷材上协助船舶控制船艏向。

(2)船舶抵达坞门口时,要把船位调整到船坞中线上,船坞走向209°,船艏向根据风流压差,保持航迹向209°,缓慢接近坞门。

(3)在船上的两根艏缆系带到船坞引船小车上后,根据风流压差情况,引水员指挥拖船适当提艉,控制船舶保持在船坞中轴线上。

(4)船艏进入坞门后,引水员指挥艉部拖船,以协助坞长控制船位与移动速度。

(5)船艏进入坞门后,即可脱掉内侧2台主机,船艉进入船坞后,船艉在船坞的缆桩带好缆绳,船舷两边对称绞紧后,尽量脱掉另外2台主机,防止喷水水流冲击坞墩。船长要保持主机处于随时待命状态,紧急情況下可以使用车舵自救。

5.3出坞

(1)出坞前,坞长应提前在坞门口布置一个大型浮球作为碰垫;安排左右各一艘小马力拖船在坞门口待命,以防船体在出坞过程中被风流压向下风方向时或者风流作用力矩导致船舶偏转时,船长、引水员可以适时用拖轮顶推船舶护舷材以协助调整船位,以防船舶出坞过程中触及坞门。

(2)船舶出坞后移过程中,船艏左右两侧带到船坞的左右缆车的缆绳,要保持同样受力,长度保持一致,随着船舶一起向后移动。缆绳换缆桩过程中,务必保持艏艉缆绳都要左右对称受力,一旦左右不对称受力就会导致船位和首向偏离。当船艉接近坞门时,左右各自对称解掉一根缆绳,在船艉对称带好拖船的缆绳。

(3)拖船缆绳缓慢带力后,解掉船艉左右的缆绳缓慢外移根据船舶移动过程中受风流的影响状况,适时对称解掉船坞左右缆车上的缆绳,让清坞外障碍物后,船舶立即启动倒车退出坞门。

6 结束语

穿浪型双片体高速船所具有的卓越性能越来越受到国际航运业的广泛重视,尤其是在有风浪影响的区域更是发挥出其他高速船无可比拟的航行综合性能的优势,正在逐渐成为沿海与近洋航线上具有巨大发展潜力的船型。

作者简介:

陶士陆,船长,(E-mail) [email protected]