“永盛”轮北极东北航道商业航行实践

2016-07-13青岛远洋船员职业学院

世界海运 2016年5期

青岛远洋船员职业学院张晓

“永盛”轮北极东北航道商业航行实践

青岛远洋船员职业学院张晓

【编者按】继2013年8月首航北极东北航道后，中远航运旗下“永盛”轮于2015年夏天再次出征北极东北航道，并首次实现往返航行。北极东北航道的探索性商业航行，不仅为极区航行船舶操纵和管理积累了宝贵的经验，还为极区船舶的设计和建造提供了参考，为最终实现中国商船北极航行常态化创造条件。青岛远洋船员职业学院张晓教授作为航海领域专家参加了本次往返航行的西行航次，本刊编辑部特邀请张晓老师撰文介绍“永盛”轮此次北极航行的准备和实施情况，并对北极东北航道航海资料的可信度、极区气象冰情预报的准确性、极区通导设备的误差及可用性、极区船舶遇险搜救能力等关键问题进行分析，供航运界参考。

一、航次准备

“永盛”轮2015年北极东北航道双向航行的航次准备工作与该轮2013年首航北极东北航道大体相似，包括：船舶准备，船员准备，获得航行许可证，进行航次风险评估，加装适于高纬度海区航行船舶的通导设备，配备通过北极东北航道所需的航海图书资料，配备通过北极东北航道所需的装备，对通过北极东北航道有特殊要求的船舶设备与装备进行检查，编制操作手册和训练手册，制订计划航线，制订航行安全措施，制订应急专项预案和操作须知，等等。

根据俄罗斯北方海航道管理局在其网站上发布的冰情预报及俄罗斯《北方海航道航行规则》，2015年8—9月通过俄罗斯北方海航道（Northern Sea Route，以下简称“NSR”）的船舶需具备冰区加强，拥有冰级。为满足该规定，中远航运再次安排集团目前唯一满足冰级要求的“永盛”轮执行北极东北航道双向航行任务。该轮为一艘多用途普通干货船，2002年建造，LR船级；船长159.95米，型宽23.70米，型深11.95米，夏季吃水8.599米；芬兰瑞典规范1A冰级；载重量19 561吨；MAN B&W 6 S40C-C主机，输出功率7 860 kW；调距螺旋桨；首侧推器；服务航速14节。图1为正在通过北极东北航道的“永盛”轮。

图1　“永盛”轮

为满足北极高纬度海区航行要求，“永盛”轮加装了以下适合高纬度海区航行的通信导航设备：适用A4海区的中高频组合电台，两部用于75°以上高纬度海区通信的铱星电话，可在70°以上高纬度进行误差校正的GPS光纤罗经，用于北极水域与飞机和直升机联络的122.5 MHz对空高频，经高纬度误差校正的ANSCHUTZ陀螺罗经，可在高纬度使用的GPS与北斗双系统多功能定位与通信设备，两部红外夜视望远镜。另外，为处理海底阀箱浮冰堵塞，安装了一套低位海底阀箱蒸汽吹洗设备。

为满足俄罗斯方面的有关规定，“永盛”轮添置了通过NSR所需的船员防寒及保护装备、冰锤与冰斧、便携式气焊设备、100吨/小时能力的潜水泵、船尾可见的手启红色闪光灯、堵漏设备等。

除上述硬件准备工作外，中远航运还在现有体系文件的基础上为“永盛”轮专门制订了一系列航行安全措施，编制了18项应急处置专项预案和操作须知。另外，将IMO公布的北极水域海上搜救联络方式以及俄罗斯方面公布的北方海海上搜救联络方式等资料发给船上，作为船舶应急专项预案的组成部分。

二、“永盛”轮西行通过北极东北航道的概况

● 通过时间：8月2日—8月10日；

● 通过时的最低气温：-1 ℃；

● 冰区航行时间：45小时15分钟；

● 主要冰区：东西伯利亚海（6成冰），桑尼科夫海峡及两端（4成冰）；

● 两个海峡冰情：桑尼科夫海峡4～6成冰，维利基茨基海峡主航道无冰；

● 破冰船护航时间：51小时15分钟；

● 破冰船护航航段：东西伯利亚海中部—桑尼科夫海峡西口；

● 引航情况：无引航员；

● 编队：1艘破冰船，3艘商船编队通过；

● 航线：白令海峡—楚科奇海—德朗海峡—东西伯利亚海—桑尼科夫海峡—拉普捷夫海—维利基茨基海峡—新地岛北部—巴伦支海—挪威北部沿海。

三、“永盛”轮通过北极东北航道时的气象与冰情

“永盛”轮西行航次通过北极东北航道时的气象与冰情见表1。

表1　“永盛”轮西行航次通过北极东北航道时的气象与冰情

四、破冰护航

根据俄罗斯2013年1月17日颁布的《北方海航道航行规则》，俄罗斯北方海航道管理局对进入NSR航行的船舶，视其冰级以及冰情预报，确定是否其需要雇佣破冰船护航，即船舶在NSR水域重度、中度、轻度冰况下航行是否需要破冰船帮助，由北方海航道管理局以许可证中的信息方式予以指示。在该局2015年3月12日签发给“永盛”轮的NSR通行许可证上注明：在喀拉海、楚科奇海轻度和中度冰的情况下，可以独自航行；在喀拉海轻度、中度、重度冰的情况下，在破冰船帮助下航行；在拉普捷夫海和东西伯利亚海轻度冰的情况下，可以独自航行；在拉普捷夫海、东西伯利亚海和楚科奇海轻度和中度冰的情况下，在破冰船帮助下航行。根据俄罗斯北方海航道管理局今年3月23日发布的NSR 6—8月的冰情预报，楚科奇海与拉普捷夫海的冰情为轻度，东西伯利亚海与喀拉海的冰情为中度，见图2。

图2　NSR 6—8月冰情预报

按照通行许可证的要求，只有当喀拉海和楚科奇海为轻度和中度冰、拉普捷夫海和东西伯利亚海为轻度冰的情况下，“永盛”轮方可以独自航行，因为8月份东西伯利亚预报为中度冰，因此“永盛”轮必须请破冰船破冰护航。

“永盛”轮本航次雇用了俄罗斯原子能破冰船公司所属的Taymyr级大型核动力破冰船——“ТАЙМЫР（泰梅尔）”轮破冰护航。该破冰船全长150.2米，宽29.2米，吃水9米，满载排水量23 460吨，装备1台核反应堆动力装置，功率48 000马力，航速22节，可持续破1.8米厚冰。破冰护航的起始点为72°37′N，162°21′E（东西伯利亚海中部），结束点为74°19′N，136°33.5′ E（拉普捷夫海中部）。破冰船护航时间51小时15分钟，其中破冰航行时间45小时15分钟。

五、冰区引航

俄罗斯《北方海航道航行规则》规定：如果船长在北方海冰区航行经历不足3个月，船舶在NSR航行时必须有冰区引航员在场；在新西伯利亚群岛的桑尼克夫海峡、德米特里拉普捷夫海峡，以及北地群岛的维利基茨基海峡、肖考斯凯海峡实施强制引航见图3。

图3　NSR强制引航水域

“永盛”轮本航次通过的桑尼克夫海峡和维利基茨基海峡属于强制引航水域。在NSR的其他水域航行时，由于“永盛”轮船长还没有获得三个月的NSR冰区航行经历，按规定也应请引航员引航。然而，尽管事先提出了申请，本航次在通过NSR的时候，俄罗斯北方海航道管理局并没有为船舶安排引航员，而是由俄罗斯原子能破冰船公司的破冰船为“永盛”轮破冰领航。据了解，该公司有很多船长和驾驶员拥有NSR引航证书，由该公司破冰船引导“永盛”轮通过桑尼克夫海峡，也许满足了俄罗斯方面关于NSR的引航规定。但有疑问的是，在通过维利基茨基海峡时破冰船已离去，改由破冰船指定的参加编队航行的“SASCO AVACHA”轮担任引导船，该轮是否有资格履行NSR的引航职责，是否得到了俄罗斯北方海航道管理局的认可，不得而知，因此令“永盛”轮产生各种担心和疑虑。好在“永盛”轮在“SASCO AVACHA”轮的引导下顺利通过了维利基茨基海峡，否则一旦在引（领）航过程中发生海事，引发的问题处理起来就可能变得非常复杂。

六、极区航行资料的可信度

“永盛”轮北极东北航道航行所使用的极区航行资料包括俄版海图11张、俄版海图索引3本、英版航路指南（NP10）、中版北极东北航道航路指南，以及英版航海天文历、潮汐表、无线电信号表等。俄版海图为新购海图，已改正到最新。3本俄版海图索引也是本航次新购买，中版北极东北航道航路指南是有关方面赠送给船上的，其他航海图书资料均是船上原有的。

关于俄版海图上的水深及其他信息是否准确，一直受到关注。俄版海图上的水深点比较密集，航海所需的各种信息都不缺少，而且新购买的海图保持了更新。在航行中，“永盛”轮曾多次对海图水深进行核对，8月2日14：00时（67°07.5N，171°06.6W），整点船位的俄版海图水深为43.5米，电子海图的水深为43米，此时测深仪上水深为36.8 m，加上船尾吃水7.8米，实际水深应为44.6 m，减去当时的潮高，与俄版海图标注的水深相差不大。“永盛”轮8月4日抛锚等待破冰船时，抛锚处海图水深约26米，与测深仪实测值也相差不大。总的来说，俄版海图上的水深及其他信息还是可以信赖的。当然也碰到过俄版海图标注水深与实测水深差别较大的情况，如在科捷利内岛东南侧和驶入拉普捷夫海后，俄版海图标注水深与实测水深差别较大，小则1～2 m，大的时候能达到10 m。

在俄罗斯北方海航行时，目前只能使用俄版海图，这种海图上采用俄文标注，给不懂俄文的驾驶人员造成了很大的困难。如果海图使用者无法准确掌握海图提供的各种资料，如海图资料的来源、海图的投影方式、海图的比例尺、底质以及海图上的一些重要警告、提示和注意事项等，给航行带来的风险还是很大的。

七、对极区气象、冰情预报的评价

“永盛”轮在北极东北航道航行期间使用的极区气象、冰情预报分别来自于国家海洋预报台的“海洋环境预报”、WNI气导公司的“航路气象导航预报”，以及俄罗斯北方海航道管理局的网站上的“北方海航道冰情预报”与“北方海航道冰情分析”。

从这些船上可以获取的北极东北航道气象、冰情预报与船舶实际经历的天气和冰情来看，国家海洋预报台以及WNI气导公司提供的气象、冰情预报是准确的，俄罗斯北方海航道管理局提供的北方海航道冰情分析也是准确的，但是俄罗斯北方海航道管理局提供的北方海航道冰情预报（提前14天的预报）与“永盛”轮实际遭遇的冰情有差异，只能供参考。实践证明，72小时内的气象与冰情预报是可信的，再长时间的气象与冰情预报只能供参考。

八、极区水域通导设备误差及可用性

“永盛”轮在极区水域航行时，各种通导设备的工况如下：

（1）磁罗经。船舶进入白令海峡后，磁罗经误差越来越大。当船舶进入楚科奇海后，磁罗经的水平指向力严重不足，找北能力变差，而且跟踪慢，反应非常迟钝。随着船舶在NSR中西行，纬度越来越高，磁罗差越来越大。表2是一组在东西伯利亚海（69°24′N，179°26′E，磁差：5°W）测试的磁罗经和陀螺罗经以及GPS光纤罗经航向对比数据。从测试数据来看，磁罗经的自差在船首向北时大约在7°～10°，在船首向东北或西北时大约在20°～30°，在船首向东或西时大约在40°～50°，在船首向东南或西南时大约在70°～80°，而当船首向向南时，磁罗经的自差达到170°～180°。在北极东北航道上，从东西伯利亚海西部至拉普捷夫海东部水域，海图标注磁差为12°W～15°W，从维利基茨基海峡到喀拉海东部，海图标注磁差为 15°E～37°E之间，可以说，巨大的磁差加上自差，导致磁罗经在北极东北航道上大部分水域完全不能使用。

表2　各种罗经航向对比数据

（2）陀螺罗经和操舵罗经经过多次测定，工作稳定，两者之间相差0.5°以内。ANSCHUTZ操舵罗经和GPS光纤罗经测试比对，随着纬度升高误差变大，最大相差5°左右。由于没有机会测定，不确定GPS光纤罗经本身的误差。

（3）卫星F站在76.5°N以北有1.5天没有信号。

（4）卫星C站在接近76.5°N开始有2.5天没有信号。

（5）中高频每天不间断地和广州岸台进行单边带的测试，但是70°N后就没有能建立有效的船岸通话，同时和岸台的DSC测试也收不到回复。在北极东北航道航行期间，经常能听到广州海岸电台呼叫“永盛”轮，但岸台听不到“永盛”轮的回复。偶尔也能利用单边带进行语音通话。

（6）GPS和北斗定位。经观察，在北极东北航道航行的绝大多数时间里北斗定位系统都有信号。船上的GPS和北斗双定位系统显示，在北极东北航道东段（楚科奇海、东西伯利亚海），GPS和北斗船位相差1～4海里，在北极东北航道西段（喀拉海、巴伦支海），GPS和北斗船位相差5～8海里。

（7）铱星通信设备一直能正常工作，通话和信息传输效果良好。

（8）DSC VHF、双向无线电话、电子海图仪、测深仪、AIS、GPS、ARPA雷达等工作正常。

（9）对空VHF没有机会进行测试。

（10）NAVTEX未收到任何信息。

九、极区船舶遇险搜救能力

俄罗斯联邦承担全球航行警告系统的第20区和21区责任，但“永盛”轮在NSR西行航行期间并未收到来自俄罗斯的任何航行警告。

按国际搜救分工，俄罗斯联邦承担北极东北航道的搜寻救助任务，见图4。

在俄罗斯北方海航道管理局的网站上可查到，俄罗斯将其承担的北冰洋搜寻救助责任区划分成4个搜救区，自西向东分别是佩韦克搜救区、季克西搜救区、迪克森搜救区和摩尔曼斯克搜救区，并设立5个搜救分中心，自西向东分别是普罗维杰尼亚、佩韦克、季克西、阿尔汉格尔和摩尔曼斯克，以及迪克森搜救协调分中心。由于“永盛”轮在NSR西行期间未上引航员，也未遇到险情，与破冰船之间由于语言障碍，联系不多，因此，对俄罗斯当局在北极东北航道的搜救能力无法了解和评价。从俄罗斯有关北方海航行规则来看，要求船舶未经许可不得离开冰区编队航行，否则后果自负，可以认为俄罗斯当局在北极东北航道的搜救能力有限，能提供搜救服务的大概就是那几艘常年在北冰洋航行的破冰船以及船上的直升机了。

十、北极航线与传统航线效益比较

北极航道的优点之一就是缩短了航程，节省了船期和燃油消耗，提高了船舶营运效益。

以下是“永盛”轮本次使用北极东北航道航行与假定使用传统航线航行从装货港至卸货港的营运效益比较：

● 北极航线里程表航程：7 523海里；

图4　北极地区国际搜救责任区图

● 传统航线里程表航程：10 700海里；

●北极航线比传统航线减少航程：3 177海里；

● 按“永盛”轮北极航线航行平均航速13节计算，走北极航线减少约10天时间；

● 节省燃油费：10天×23吨/天（日平均油耗）×260美元/吨（市场价）=59 800美元（按使用重油计算）；

● 节省过苏伊士运河费：164 000美元；

● 节省船员工资、伙食、船舶管理、通信与折旧费等：10天×8 500美元=85 000美元（按8月份同类型船期租金8 500美元/天计算）；

● 节省索马里海域保安护航费：16 000美元；

● 增加破冰船费用：140 000美元。

综上，北极航线相较于传统航线节省支出约18.5万美元。这是在燃油价格较低、船舶租金率较低的情况下计算的结果。

十一、极区环境保护

为了保护北极水域的环境，“永盛”轮本航次在通过北极东北航道前制定了以下环保措施：在东北航道航行期间，船舶所有污水，包括生活污水，尤其是机舱油污水必须储存在船上，不得以任何方式排放出海。在东北航道航行期间，船上的所有生活垃圾严格分类，并压缩保存在船，不得以任何方式投入海中。为了保证船舶在通过北极东北航道时因意外事故而有可能导致油污时尽量减少对极区环境的破坏，“永盛”轮在本航次的1个月时间里进行了多达3次的油污应急演习。“永盛”轮此次北极东北航道双向航行，既是一次商业航行探路，也是极区海洋环境保护的一次实践。

十二、北极航道常态化通航

图5是2015年7月25日和10月13日北极东北航道的两张冰情图。这两张图清楚地表明，自2015年7 月25日起，直到10月13日止，在长达80天的时间里，北极东北航道是开通的。换句话说，如果能够准确地掌握冰情，在此期间里通过北极东北航道不需要破冰船破冰护航。尽管每年的冰情有所不同，有些年份的冰情依然比较严重，但北极的冰在融化，东北航道的冰情总体上是在逐年减轻的。可以预计，在若干年后，每年夏季大约有3个月的时间北极东北航道是自然开通的；而在6月和11月，对那些有冰级的商船来说，借助破冰船的帮助，也可以顺利通过北极东北航道。

利用北极东北航道尝试开展商业化运输已有多年历史，尽管中远集团2013年试水北极航行取得了成功，2015年北极东北航道双向通行不但成功，而且取得了极好的经济效益，但我们仍然要清楚地认识到，目前船舶在北极航行还存在着相当大的风险，如地缘政治风险、航行安全风险等。NSR航段助航标志和导航设施稀少，航海保障系统不完善，搜救能力较差，航线附近沿岸港口基础设施薄弱，船舶补给和维修能力较低，高纬度海区导航仪器误差较大，高频通信受到限制等，这些都是北极常态化通航需要重视的不利因素。笔者建议，北极常态化通航可以分三步走：即在2020年以前，只要具备条件，每年可以在夏季（7—9月份）派船通过北极东北航道开展商业运输，并进一步对相关问题进行探索和研究，同时培养一批极区航行适任船员。2020年—2025年，可以考虑再造两艘有P6以上冰级的船舶，在每年5—10月份开展利用北极东北航道的定线不定期运输。如果在此期间航运市场转好，国际形势和地缘政治更加稳定，应考虑筹建为极区航线班轮运输服务的港口（码头）、仓储、揽货、机构和机制等。2025年以后，预计北极海冰会加速融化，不但北极东北航道每年通航的时间会增长，北极西北航道届时每年也会有一段时间可以通航，北极常态化通航可以正式拉开帷幕。