重载大型化工船涨水靠宁波青峙化工码头的探讨
金文辉
摘 要：由于常受到能见度不良、风大、浪高以及通航环境差等外界条件的影响，重载大型化工船需在涨水时靠泊青峙化工码头，由此给重载大型化工船靠泊带来极大的安全风险和事故隐患。本文通过探讨重载大型化工船靠泊青峙化工码头时各节点的控速、位置，以及船舶利用自身车、舵、锚和外界拖轮协助等克服不利外界条件的方法，给出船舶涨水掉头靠泊操控方法与注意事项，以此降低和规避船舶靠泊风险。
关键词：重载大型化工船；掉头靠泊操控；规避风险
中图分类号：U675.921 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）4-0062-03
1 前言
宁波的化工产业十分发达，每年进出宁波的化工船千余艘次，加上浙江LNG需求量相当大，LNG船进出相当频繁（对船舶会遇的特殊要求）。但进出港船舶常由于风力较大和能见度不良等原因，导致靠泊计划有所变化，会对化工危险品船造成巨大影响，因此重载大型化工船需在涨水时靠泊青峙化工码头。由于涨末掉头靠涨水比靠初落水增加了船舶操作程序与难度，同时增加了船舶安全风险，因此必须提前了解并掌握船舶、通航环境、风和流等各相关情况，才能更好地控制风险、规避风险。
2 重载大型化工船与青峙化工码头概况
2.1 重载大型化工船特性和主要参数
2.1.1 重载大型化工船特性
（1）重载大型化工船载运的液体化工品大多具有剧毒、易燃、易挥发和腐蚀性强等特点，其危险危害性大，所以驾引人员在生理上、心理上都需要高度重视，不得贸然采取没有把握或者危险的操船方法。
（2）重载大型化工船进港基本上都是满载吃水，其动力、舵面积相比集装箱船来说较小，化工船方形系数大，长宽比约等于6。
（3）重载大型化工船操作性指数K与T均较大，旋回性好，追随性和航向稳定性较差，因此其操作难度较大。
2.1.2 重载大型化工船主要参数
靠泊青峙化工码头的大型化工船，以船长225m左右和183m左右两种船为主，由于受大黄蟒以西航道水深的限制，一般控制吃水在12.5m（具体需根据高潮潮高和靠泊计划时机判断）以下，表1是两艘代表船型的相关数据。
2.2 青峙化工码头概况、潮流和气象
2.2.1 码头概况
青峙化工码头位于杭州湾口东南侧、金塘水道南岸，处在三星码头和海湾重工码头之间，码头经纬度为：29°58.40N， 121°46.74E。码头地理位置如图1所示。
青峙化工码头设有码头1#、2#两个五万吨级泊位，其中1#泊位位于码头西面，2#泊位位于青峙化工东面，码头前沿水深-13m。码头轴向为110°/290°，码头结构采用顺岸栈桥式布置，泊位长度340m，有14组靠把，平均间距15m，其中2号泊位为鼓形橡胶护舷，均有利于船舶靠泊。
2.2.2 潮流特点
青峙化工码头主体潮水在大潮讯期间，镇海高潮（本文的潮水以镇海潮汐为参照）后一小时开始落潮，但高潮后一小时一刻钟内码头内外都落水，对靠泊有利，镇海低潮后一小时开始涨水；小潮汛期间的潮水明显，涨落潮大约比大潮讯晚10～15分钟，高、低潮后一个小时一刻钟水流都相对比较平顺，码头1#泊位西段的水流此时相对较缓，在涨水末靠泊或者落水初顶流靠泊时，船尾需要拖轮协助才能抑制住靠泊速度保证安全，因此需要特别注意。通过对码头水域潮流的多次观察，判断高潮前半小时是青峙化工码头靠涨水的最好时机。
2.2.3 气象
宁波港夏季受太平洋副热带高压影响盛行东南季风，冬季受北方冷高压影响多为西北风，春秋季时季节的转变期港区强风向多为NNE、NNW，风速能够达到17～18m/s，甚至高达20m/s，宁波港风力大于或者等于7级的平均天数21.5天/年。4～6月盛行平流雾，冬春季节早晨有雾，能见度小于或者等于1000m的雾日平均为28.7天/年。
3 重载大型化工船靠泊方法研究
3.1 船舶航行难点、注意事项与对策
满载化工船进港基本上是从虾峙门进口到码头，而宁波的大型化工出运码头又与本文码头泊位相距较远，重载大型化工船航行需经过漫长而危机四伏的各水道、警戒区等区域。
（1）进口过下栏山灯桩流急，流速最大可达4～5节且流态紊乱，航向不易把定。
（2）涨流时过螺头角，船舶会被流压向出口航道，而且由于螺头角的挑流作用，螺头角西北往往还存在落水，因此在螺头角附近会形成夹堰水。航经此区域的船舶，特别是大型深吃水船舶，在螺头角进口转向时需要早用舵、早回舵、用大舵角，时刻注意转艏角速度。有R.O.T显示仪的化工船舶，在此区域航行时转艏角速度一般不宜超过每分钟15度，在转向过来后保向困难时，可用车加速来获得更大的舵效以防止意外的发生。此外，在大黄蟒西侧也有这样的切变流场，航经该水域时也应注意并谨慎航行。
3.2 靠泊时间节点、拖轮协助靠泊方法及注意事项
3.2.1 时间节点
重載大型化工船在涨潮末右舷靠青峙化工码头，一般选择在镇海高潮前半小时靠泊。在靠泊时间前3.5小时，从虾峙门进口，然后以大约12节速度航行2小时到涂泥嘴，随后减速至8节左右航行45分钟到大黄蟒北，最后航行约45分钟至青峙化工码头。
3.2.2 拖轮协助
重载大型化工船航行过鹅礁时带两条拖轮，一条拖轮位于左舷船头、一条位于正船尾（如果两条拖轮马力大小不一，马力大的带船头）。航行在化工船附近的小型船舶在看到大船带拖轮时会主动避让，因此也会减少小船对化工船靠泊产生干扰。如果重载大型化工船在航行途中被他船堵住耽搁时间，将导致后来船速较快或者不易控制、倒车不到进车的60%，此时呆在船尾正当中的拖轮可协助减速（拖轮往船尾正后拖，船舶进车，保证船速处于可控范围内），该拖轮在大黄蟒西面流态紊乱的环境中对于稳定船舶航向有着重要的作用。
3.2.3 靠泊方法
（1）重载大型化工船为保持位置，过鹅礁时在距鹅礁0.4海里半径距离时需转至航向220°并把定。
（2）当小黄蟒位于船舶正横时，船身处于缓流区域，继续航行至船尾过小黄蟒后，船舶会由于涨流作用在船头导致船舶向右转头加剧，此时船尾拖轮需往后微速拖，船舶用车舵控制与码头保持平行时把定，此时约和码头0.55海里的距离，船尾拖轮停车。
（3）当泊位位于船泊正横时左满舵掉头，船速控制在大约5节。待船舶转过90°左右时，会受涨流影响导致船舶速度下降至3.5节左右，继续左满舵。当与码头夹角约60°时，左舵20°，与码头夹角30°时，正舵。由于船舶掉头时码头外涨流速度快、靠码头边涨流速度慢，所以船舶掉头较方便。
（4）船舶离码头约300米时，与码头夹角调到约10°。当船头经过船尾泊位旗时，船速不宜超过2节，并需根据船速开始倒车，当船上的装卸管对着码头上的靠泊指示旗时，需把船停住，此时应保证船舶纵向速度基本上为0，船和码头保持基本上平行，然后由拖轮协助船舶平行平稳靠上码头，即抽屉式的靠泊方法。
此外，还有接近以上抽屉式的抛物线轨迹靠泊：
（1）船舶还未到达指定靠泊位置时开始倒车，倒车不必太大，根据速度用后退一或者微速退，船舶此时距离指定位置约50～60米。
（2）船舶前进速度不超过0.4节时停车，此时船舶在顶流的状态速度会逐渐下降，到达泊位时纵向速度基本为0，只有横移速度，并且船尾与码头的横距约在一个船宽。
（3）由拖轮协助船舶靠上码头。码头设计靠码头横移速度小于等于15cm/s，约0.3节，角度小于等于10°，实际操作时船尾在距码头一个船宽时横移速度应不超过0.4节，在和码头半个船宽之前应将船调至和码头平行，靠拢前用拖轮拖至船速减缓到横向靠泊速度小于0.1节（即瞬间横移速度小于5cm/s），纵向即首尾向的速度为0，平行缓缓安全靠上码头。
船舶顶流靠泊，绝对的抽屉式靠泊比较少，一般都是抛物线轨迹靠泊，轨迹圆润而且用主机次数相比抽屉式靠泊少1～2次。
3.2.4 靠泊注意事项
（1）重载大型化工船倒车效应明显，冲程大，靠泊时需控制好船舶速度。
（2）靠泊时，主航道涨水明显且常常流速较大，码头边流速较小，船舶会有增速现象，因此需密切注意船速变化并适时采取有效措施。
（3）码头东部流速明显比西部流速快，因此靠泊时船头难靠向码头，船尾会被压拢。可以合理利用拖轮进行协助控制船舶靠拢速度。
（4）满载大型化工船吃水较大，拖轮船头较高，船上导缆孔和拖轮缆桩高度差不多，因此拖轮起拖不需要松太长缆绳，固不需提前太多时机让拖轮做准备，约8～10秒时间拖轮就能起拖。
3.3 掉头、靠泊过程中的风险与对策
3.3.1 利用自身车舵掉头困难时
如果遇到码头左掉头困难时，可让船头左舷的拖轮起拖，船尾的拖轮向右后方拖，转过90°时，船尾在强涨流区，船舶减速明显，此时可让船首拖轮停车，船尾拖轮加车才能提高船速到2～3节。
3.3.2 掉头和靠泊时船舶失控
掉头过程中，如遇到主机或者舵出现故障，船尾拖轮超船尾起拖后船舶降速很快，当速度降到1.5节以下时，船头拖轮可根据需要对船首实行顶推和拖拉来控制船首，船尾的拖轮既可以当主机应急使用，还能向左右拖或者顶拖，以起到舵的作用来控制船舶。船舶在码头前沿如主机失控，在使用两条拖轮无法有效控制船舶时，可以适时抛锚来掌控船舶，然后等待增加拖轮救助。
3.4 左舷和右舷靠泊青峙化工码头的区别
左舷靠泊青峙化工码头，在过大黄蟒西时所遇到的流较缓，而且少了顺流掉头的环节，但是控速相对時间更早更长，在鹅礁转向前船速控制在6节左右，转向后速度需控制在5节以内，船首向需先面向海湾重工、再面对青峙化工码头，随后慢慢调至面向三星码头，最后达到与青峙化工码头平行。
采用涨流右舷靠泊时，过大黄蟒西时所遭遇的水流较强，经过流场切变线时，把定船舶较困难，还增多了在码头边受限水域船舶顺流掉头的环节，总体来说操作难度更大，风险也更大。
涨末靠青峙化工码头的好处，其一是靠泊操作时航经的大小船舶相对较少。船舶在涨水靠青峙时，靠泊镇海码头的船舶的潮水未到，待化工船停靠青峙化工码头后航经船舶才开始增多。而初落水靠青峙时，船舶都是跟随在靠泊镇海码头船舶后面进口和进行靠泊操作，与他船干扰相对小。
4 结语
化工船安全隐患大，风险高。引航员作为船舶港内航行和靠离泊操作的专业人员，为了港口生产的需要，保障化工船进港安全，在化工船的各种操作上不断进行总结和思考，对化工船各种航行与靠离泊方法进行探索，提出了各种化工船进港航行与靠离泊方案，最终摸索出了几种切实可行的方案，拟出一种可以常态化操作的方案和一种常态化操作窗口之后的第二方案，为化工船舶进港航行与靠离泊安全、港口安全生产提供保障。
参考文献：
[1] 宁波舟山港核心港区深水航路船舶定线制研究报告，上海海事大学，2009.
[2] 宁波港引航手册，宁波引航站，2012.
[3] 浙江沿海及其主要港口航行指南，浙江海事局，2008.
[4] 吴兆麟. 海上交通工程[M]. 大连海运学院出版社，1993.
[5] 中国海事服务中心组织编审. 船舶操纵[M]. 人民交通出版社，2008.
摘 要：由于常受到能见度不良、风大、浪高以及通航环境差等外界条件的影响，重载大型化工船需在涨水时靠泊青峙化工码头，由此给重载大型化工船靠泊带来极大的安全风险和事故隐患。本文通过探讨重载大型化工船靠泊青峙化工码头时各节点的控速、位置，以及船舶利用自身车、舵、锚和外界拖轮协助等克服不利外界条件的方法，给出船舶涨水掉头靠泊操控方法与注意事项，以此降低和规避船舶靠泊风险。
关键词：重载大型化工船；掉头靠泊操控；规避风险
中图分类号：U675.921 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）4-0062-03
1 前言
宁波的化工产业十分发达，每年进出宁波的化工船千余艘次，加上浙江LNG需求量相当大，LNG船进出相当频繁（对船舶会遇的特殊要求）。但进出港船舶常由于风力较大和能见度不良等原因，导致靠泊计划有所变化，会对化工危险品船造成巨大影响，因此重载大型化工船需在涨水时靠泊青峙化工码头。由于涨末掉头靠涨水比靠初落水增加了船舶操作程序与难度，同时增加了船舶安全风险，因此必须提前了解并掌握船舶、通航环境、风和流等各相关情况，才能更好地控制风险、规避风险。
2 重载大型化工船与青峙化工码头概况
2.1 重载大型化工船特性和主要参数
2.1.1 重载大型化工船特性
（1）重载大型化工船载运的液体化工品大多具有剧毒、易燃、易挥发和腐蚀性强等特点，其危险危害性大，所以驾引人员在生理上、心理上都需要高度重视，不得贸然采取没有把握或者危险的操船方法。
（2）重载大型化工船进港基本上都是满载吃水，其动力、舵面积相比集装箱船来说较小，化工船方形系数大，长宽比约等于6。
（3）重载大型化工船操作性指数K与T均较大，旋回性好，追随性和航向稳定性较差，因此其操作难度较大。
2.1.2 重载大型化工船主要参数
靠泊青峙化工码头的大型化工船，以船长225m左右和183m左右两种船为主，由于受大黄蟒以西航道水深的限制，一般控制吃水在12.5m（具体需根据高潮潮高和靠泊计划时机判断）以下，表1是两艘代表船型的相关数据。
2.2 青峙化工码头概况、潮流和气象
2.2.1 码头概况
青峙化工码头位于杭州湾口东南侧、金塘水道南岸，处在三星码头和海湾重工码头之间，码头经纬度为：29°58.40N， 121°46.74E。码头地理位置如图1所示。
青峙化工码头设有码头1#、2#两个五万吨级泊位，其中1#泊位位于码头西面，2#泊位位于青峙化工东面，码头前沿水深-13m。码头轴向为110°/290°，码头结构采用顺岸栈桥式布置，泊位长度340m，有14组靠把，平均间距15m，其中2号泊位为鼓形橡胶护舷，均有利于船舶靠泊。
2.2.2 潮流特点
青峙化工码头主体潮水在大潮讯期间，镇海高潮（本文的潮水以镇海潮汐为参照）后一小时开始落潮，但高潮后一小时一刻钟内码头内外都落水，对靠泊有利，镇海低潮后一小时开始涨水；小潮汛期间的潮水明显，涨落潮大约比大潮讯晚10～15分钟，高、低潮后一个小时一刻钟水流都相对比较平顺，码头1#泊位西段的水流此时相对较缓，在涨水末靠泊或者落水初顶流靠泊时，船尾需要拖轮协助才能抑制住靠泊速度保证安全，因此需要特别注意。通过对码头水域潮流的多次观察，判断高潮前半小时是青峙化工码头靠涨水的最好时机。
2.2.3 气象
宁波港夏季受太平洋副热带高压影响盛行东南季风，冬季受北方冷高压影响多为西北风，春秋季时季节的转变期港区强风向多为NNE、NNW，风速能够达到17～18m/s，甚至高达20m/s，宁波港风力大于或者等于7级的平均天数21.5天/年。4～6月盛行平流雾，冬春季节早晨有雾，能见度小于或者等于1000m的雾日平均为28.7天/年。
3 重载大型化工船靠泊方法研究
3.1 船舶航行难点、注意事项与对策
满载化工船进港基本上是从虾峙门进口到码头，而宁波的大型化工出运码头又与本文码头泊位相距较远，重载大型化工船航行需经过漫长而危机四伏的各水道、警戒区等区域。
（1）进口过下栏山灯桩流急，流速最大可达4～5节且流态紊乱，航向不易把定。
（2）涨流时过螺头角，船舶会被流压向出口航道，而且由于螺头角的挑流作用，螺头角西北往往还存在落水，因此在螺头角附近会形成夹堰水。航经此区域的船舶，特别是大型深吃水船舶，在螺头角进口转向时需要早用舵、早回舵、用大舵角，时刻注意转艏角速度。有R.O.T显示仪的化工船舶，在此区域航行时转艏角速度一般不宜超过每分钟15度，在转向过来后保向困难时，可用车加速来获得更大的舵效以防止意外的发生。此外，在大黄蟒西侧也有这样的切变流场，航经该水域时也应注意并谨慎航行。
3.2 靠泊时间节点、拖轮协助靠泊方法及注意事项
3.2.1 时间节点
重載大型化工船在涨潮末右舷靠青峙化工码头，一般选择在镇海高潮前半小时靠泊。在靠泊时间前3.5小时，从虾峙门进口，然后以大约12节速度航行2小时到涂泥嘴，随后减速至8节左右航行45分钟到大黄蟒北，最后航行约45分钟至青峙化工码头。
3.2.2 拖轮协助
重载大型化工船航行过鹅礁时带两条拖轮，一条拖轮位于左舷船头、一条位于正船尾（如果两条拖轮马力大小不一，马力大的带船头）。航行在化工船附近的小型船舶在看到大船带拖轮时会主动避让，因此也会减少小船对化工船靠泊产生干扰。如果重载大型化工船在航行途中被他船堵住耽搁时间，将导致后来船速较快或者不易控制、倒车不到进车的60%，此时呆在船尾正当中的拖轮可协助减速（拖轮往船尾正后拖，船舶进车，保证船速处于可控范围内），该拖轮在大黄蟒西面流态紊乱的环境中对于稳定船舶航向有着重要的作用。
3.2.3 靠泊方法
（1）重载大型化工船为保持位置，过鹅礁时在距鹅礁0.4海里半径距离时需转至航向220°并把定。
（2）当小黄蟒位于船舶正横时，船身处于缓流区域，继续航行至船尾过小黄蟒后，船舶会由于涨流作用在船头导致船舶向右转头加剧，此时船尾拖轮需往后微速拖，船舶用车舵控制与码头保持平行时把定，此时约和码头0.55海里的距离，船尾拖轮停车。
（3）当泊位位于船泊正横时左满舵掉头，船速控制在大约5节。待船舶转过90°左右时，会受涨流影响导致船舶速度下降至3.5节左右，继续左满舵。当与码头夹角约60°时，左舵20°，与码头夹角30°时，正舵。由于船舶掉头时码头外涨流速度快、靠码头边涨流速度慢，所以船舶掉头较方便。
（4）船舶离码头约300米时，与码头夹角调到约10°。当船头经过船尾泊位旗时，船速不宜超过2节，并需根据船速开始倒车，当船上的装卸管对着码头上的靠泊指示旗时，需把船停住，此时应保证船舶纵向速度基本上为0，船和码头保持基本上平行，然后由拖轮协助船舶平行平稳靠上码头，即抽屉式的靠泊方法。
此外，还有接近以上抽屉式的抛物线轨迹靠泊：
（1）船舶还未到达指定靠泊位置时开始倒车，倒车不必太大，根据速度用后退一或者微速退，船舶此时距离指定位置约50～60米。
（2）船舶前进速度不超过0.4节时停车，此时船舶在顶流的状态速度会逐渐下降，到达泊位时纵向速度基本为0，只有横移速度，并且船尾与码头的横距约在一个船宽。
（3）由拖轮协助船舶靠上码头。码头设计靠码头横移速度小于等于15cm/s，约0.3节，角度小于等于10°，实际操作时船尾在距码头一个船宽时横移速度应不超过0.4节，在和码头半个船宽之前应将船调至和码头平行，靠拢前用拖轮拖至船速减缓到横向靠泊速度小于0.1节（即瞬间横移速度小于5cm/s），纵向即首尾向的速度为0，平行缓缓安全靠上码头。
船舶顶流靠泊，绝对的抽屉式靠泊比较少，一般都是抛物线轨迹靠泊，轨迹圆润而且用主机次数相比抽屉式靠泊少1～2次。
3.2.4 靠泊注意事项
（1）重载大型化工船倒车效应明显，冲程大，靠泊时需控制好船舶速度。
（2）靠泊时，主航道涨水明显且常常流速较大，码头边流速较小，船舶会有增速现象，因此需密切注意船速变化并适时采取有效措施。
（3）码头东部流速明显比西部流速快，因此靠泊时船头难靠向码头，船尾会被压拢。可以合理利用拖轮进行协助控制船舶靠拢速度。
（4）满载大型化工船吃水较大，拖轮船头较高，船上导缆孔和拖轮缆桩高度差不多，因此拖轮起拖不需要松太长缆绳，固不需提前太多时机让拖轮做准备，约8～10秒时间拖轮就能起拖。
3.3 掉头、靠泊过程中的风险与对策
3.3.1 利用自身车舵掉头困难时
如果遇到码头左掉头困难时，可让船头左舷的拖轮起拖，船尾的拖轮向右后方拖，转过90°时，船尾在强涨流区，船舶减速明显，此时可让船首拖轮停车，船尾拖轮加车才能提高船速到2～3节。
3.3.2 掉头和靠泊时船舶失控
掉头过程中，如遇到主机或者舵出现故障，船尾拖轮超船尾起拖后船舶降速很快，当速度降到1.5节以下时，船头拖轮可根据需要对船首实行顶推和拖拉来控制船首，船尾的拖轮既可以当主机应急使用，还能向左右拖或者顶拖，以起到舵的作用来控制船舶。船舶在码头前沿如主机失控，在使用两条拖轮无法有效控制船舶时，可以适时抛锚来掌控船舶，然后等待增加拖轮救助。
3.4 左舷和右舷靠泊青峙化工码头的区别
左舷靠泊青峙化工码头，在过大黄蟒西时所遇到的流较缓，而且少了顺流掉头的环节，但是控速相对時间更早更长，在鹅礁转向前船速控制在6节左右，转向后速度需控制在5节以内，船首向需先面向海湾重工、再面对青峙化工码头，随后慢慢调至面向三星码头，最后达到与青峙化工码头平行。
采用涨流右舷靠泊时，过大黄蟒西时所遭遇的水流较强，经过流场切变线时，把定船舶较困难，还增多了在码头边受限水域船舶顺流掉头的环节，总体来说操作难度更大，风险也更大。
涨末靠青峙化工码头的好处，其一是靠泊操作时航经的大小船舶相对较少。船舶在涨水靠青峙时，靠泊镇海码头的船舶的潮水未到，待化工船停靠青峙化工码头后航经船舶才开始增多。而初落水靠青峙时，船舶都是跟随在靠泊镇海码头船舶后面进口和进行靠泊操作，与他船干扰相对小。
4 结语
化工船安全隐患大，风险高。引航员作为船舶港内航行和靠离泊操作的专业人员，为了港口生产的需要，保障化工船进港安全，在化工船的各种操作上不断进行总结和思考，对化工船各种航行与靠离泊方法进行探索，提出了各种化工船进港航行与靠离泊方案，最终摸索出了几种切实可行的方案，拟出一种可以常态化操作的方案和一种常态化操作窗口之后的第二方案，为化工船舶进港航行与靠离泊安全、港口安全生产提供保障。
参考文献：
[1] 宁波舟山港核心港区深水航路船舶定线制研究报告，上海海事大学，2009.
[2] 宁波港引航手册，宁波引航站，2012.
[3] 浙江沿海及其主要港口航行指南，浙江海事局，2008.
[4] 吴兆麟. 海上交通工程[M]. 大连海运学院出版社，1993.
[5] 中国海事服务中心组织编审. 船舶操纵[M]. 人民交通出版社，2008.
