大型集装箱船航行中意外落锚的应急处置
朱小浩
摘 要:本文对大型集装箱船T轮进港过程中在狭水道意味落锚事故处理过程进行分析,并探讨相关处理措施的的可行性。
关键词:大型集装箱船 落锚事故 狭水道 操纵实践
8月1日晚间,大型集装箱船T轮乘潮驶入厦门港,计划靠泊漳州招银港区一号泊位,该轮从主航道转入招银航道后,在备锚过程中,发生意外落锚事故。本文就引航员在发生落锚事故后的应急处置过程进行介绍和分析。
厦门港漳州招银航道入口概况
1、厦门港概况
厦门港位于中国东南沿海、台湾海峡西岸、九龙江入海口(24°25′N, 118°07′E),是中国沿海主要港口、中国综合运输体系的重要枢纽、集装箱运输干线港和中国大陆对台“三通”的主要口岸。厦门港由东渡、海沧、嵩屿、刘五店、客运、招银、石码和后石8个港区组成。厦门港属亚热带海洋性气候,年平均气温20.8摄氏度,平均降水量1183.4毫米,相对湿度为78%,有雾天数为22天,春夏季以东南向风为主,秋冬季以东北向风为主,7~10月常受台风影响。
厦门港属潮汐汊道型港湾,港湾深入隐蔽,湾内水域宽阔,潮汐动力强,纳潮量大,潮汐属正规半日潮,以往复流为主,平均潮差3.98米。
2、招银航道概况
招银航道:从10万吨级主航道D点(24°24′10.8″N, 118°06′07.5″E)附近往西方向至招银港区,全长约3.7千米,设计底标高-10.5米,宽度200米,能满足5万吨级集装箱船舶全天候通航、10万吨级集装箱船舶乘潮通航。
3、2015年8月1日厦门港(24°27′N, 118°04′E)招银航道潮汐数据:
T轮基本数据
1、T轮的船体数据
T轮是我国的第四代大型集装箱专业运输船舶,具有首侧推一部,推进器为右旋固定螺距螺旋桨。
2、T轮的操纵特性
我国海事主管机关把超过80000载重吨或总长250M及以上的船舶定义为大型船舶。T轮这样的大型集装箱船的操纵特性:①船型体积大,受风面积大。②吃水深,受流影响大。强流低速时操纵困难。③改向惯性大,追随性差。④旋回性能好,旋回圈大,旋回降速明显。⑤低速时舵效差,反应迟缓。4节以下基本无舵效。⑥停车惯性大,变速操纵缓慢。⑦盲区大,船首尾方向瞭望困难,船首距离判断不易。
事故经过与处置过程
23:00时,在2号锚地候潮的深吃水大型集装箱船T轮按计划顺流驶入厦门港航道,准备靠泊漳州招银码头1 号泊位。2320 时, T轮驶入漳州支航道(A处),险情突发一一船员在备锚时操作不慎,致使该轮左锚落水,锚体下落巨大的冲量导致锚链筒内11 节(1 节= 27.5 米)锚链全部落水。
T轮左锚落水事件发生时,航速7节。该轮船长294米,吃水达13.5 米,属5万吨级超大型船舶,体型巨大,在招银支航道(宽度200米)狭窄的水域里,若锚链吃力,会立即导致T轮冲出航道发生搁浅,厦门港航道会因此陷入瘫痪。
T轮左锚落水点恰巧在402号浮标以北,这段水域为海底电缆敷设区,所有船舶禁止抛锚。若船锚拉断海底电缆,也会造成严重后果。
在船指挥的引航员争分夺秒展开应急抢险工作。引航员通过VHF 向厦门海事局交管中心报告并申请暂停东渡、海沧港区所有船舶进出,以便腾出24号浮标附近航道水域进行应急操纵。同时迅速调集在招银码头待命的"漳招1" 、"漳招2" 拖轮前来协助。
为了防止倒车转头惯性导致船头右偏,两艘拖轮分别在右船首和左船尾处全速顶推。T轮主机全速倒车,在接近404号浮标处将大船停在航道上(B处)。在两艘拖轮的顶推协助下,T轮克服倒车转头惯性,逆时针方向旋转,继续倒行退出招银支航道,船尾部分进入厦门港十万吨级主航道(C处)。
T轮船尾部退入主航道后,船身与航道潮流方向垂直,T轮体量巨大,水下舷侧受流压面积近4000平, 23:30时涨潮流速达到峰值水平,船体在巨大的流压作用下迅速向24号浮标逼近(D处)。为了不与24号浮标发生碰撞,T轮进车,左船尾拖轮改到右船尾处停推。待船尾通过24号浮标后(E处),为防止船头冲入3号锚地浅水区发生搁浅。T轮再次紧急倒车拉停船体。
因为船舶落锚点为海底电缆铺设区域,要在绞锚过程中尽量减少锚体在海底的拖动,以防伤到海底电缆。在船头拖轮和侧推器的协助下(右船尾拖轮停车待命),将船头推向落锚点附近,船身继续逆时针旋转至与潮流平行方向 °,船头朝港外顶流方向,尽量减小流压作用。
T轮开始绞锚,2 日凌晨00:30时左右,T轮的左锚安全绞出水面,经过仔细检查,锚体清爽,没有钩到海底电缆。
事故处置过程的分析
1、落锚事故发生后的几种选择
一是弃锚。T轮操纵人员为了保证船舶狭水道航行安全,在落锚后,发出弃锚指令,因弃链器(Bitter End)锈死无法实施。
二是T轮拖锚前行通过404号浮筒,进入一号泊位港池调头区,然后起锚。但是,落锚点为禁锚区,水下敷设有通信电缆,拖锚至港池会极大增加拉断海底电缆的风险。另外,由于航道左侧边缘为浅水区,拖锚航行中左锚处于极度受力状态,极易使船头发生左偏冲入浅水区。因此,拖锚至港池的做法也不可取。
三是T轮倒车停船,逆时针旋转退入主航道掉头,将船头拎回落锚点起锚。这是最理想的一种解决方法。
在实施过程中有两个关键点:第一个关键点,要判断是否能在锚链拉直以前将船停住(否则可能挂断海底电缆)。根据大型船低速时倒车停船冲程公式:
■ (1)
■ (2)
式中:S为最短倒车距离;△为排水量;V为初始速度;Tp为倒车功率。
2、核算
T轮排水量为85 253(t) 余速6kn前冲,取前进方向的虚质量系数为1. 07 ,BHP 41 184KW/90.8RPM (30 282PS/90.8RPM) ,后退一、后退二、后退三的转速分别为48 、69 、90.8 RPM,而后退三时主机输出功率为海上常用功率的50%-70%,取50%作安全计算,倒车拉力按100ps 可提供1 (t) 拉力计算, 用(1)、(2)式估算各倒车级别使用的时间长短及停船距离。用后退三停船:
停船时间
停船距离■
假设T轮落锚后马上开始倒车,如果只是考虑全速倒车的制动效果,在11节锚链全落出后经历80秒开出全速倒车,全速倒车开出时的速度6节(根据AIS监控回放),则在船被倒车力完全停住时的前进距离为:
倒车完全开出前的前冲距离+退三最短停船距离:
6×0.515×80+293.6=540.8 m
从海图上估算,落锚点距离前方海底电缆距离约200米。T轮开始倒车后,若不挂到电缆,允许前冲的最大距离为:
200+11×27.5=502.5
虽然全速倒车停船冲程540米略大于502米,但叠加上两艘拖轮在舷侧全速顶推产生向后的分力,实际冲程将小于500米。
以上计算和分析说明了倒车停船具有可行性。
另一关键点:在船舶倒车时,要充分考虑到船头可能向右甩。如果船头向右偏转致使船舶右舷受流,就会使船体加速右转偏出航道发生搁浅。因此,在开始倒车时,就用两艘拖轮分别在右船头和左船尾进行顶推,以克服船舶自身倒车转头惯性。
结束语
T轮在狭水道航行中发生落锚后,由于采取措施及时得力,事故处理结果良好,没有发生船舶搁浅、挂断海底电缆、锚链拉断、碰擦浮筒等事故。
大型船舶进出港过程中发生紧急情况,对驾引人员的心理素质和应急反应能力产生极大考验,一方面,驾引人员在平时的操纵实践中,要留有足够安全余量,以防船舶突然死车等意外情况发生。另一方面,处理突发情况的过程中,引航员与驾驶台团队的配合尤为重要,引航员对本港区的航道水文情况熟悉,船长对本船设备使用和操纵性能有更多了解,双方密切配合才能化险为夷。
大型集装箱船的锚缆机设备长期受日晒雨淋容易老化,平常要勤维护、勤保养、勤检测。使用前准备工作要充分,进出港的备锚操作须严格按照规程执行,只有这样才能确保人员、设备和船舶的安全。
参考文献:
[1] 陆志材. 船舶操纵. 大连海事大学出版社. 1999,12.
[2] 夏国忠. 船舶结构与设备. 大连海事大学出版社. 1998,6.
[3] 吴有潮. 5800TEU集装箱船舶的操纵性及操纵注意事项. 航海技术. 2010年第3期.
[4] 黄言平 王金林 石晓录 一次备锚出现滑链紧迫局面的思考 航海技术 2011年第5期
[5] 厦门港口章程. http://www.portxiamen.gov.cn
(作者单位:厦门港引航站)