超大型船舶经虾峙门至马峙锚地锚泊的几点注意事项_张志军.docx
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1、 I Marine Technology 取渙放术 摘要: 船舶大型化的发展趋势越来越明显,超大型船舶的操 纵也成了越来越热门的话题。本文通过阐述超大型船舶的操纵 特点,结合操作实际,就重载超大型船舶在受限水域的航行和 锚泊操纵进行了探讨,并提出了各种注意事项。 关键词 :超大型船舶操纵受限水域富裕水深锚泊注意事项 引言 随着航运业的快速发展和造船技术的日臻完善,进出宁 波-舟山港的超大型船舶大量增加。与普通万吨级船舶相比较 , 超大型船舶在实际操纵中具有一定的特点,操作人员必须全面 了解这些特点,熟悉和掌握其操纵特性,才能保证操作的安全 性。在此结合本人多年引领超大型船舶的实际操作,就重载(
2、满 载)超大型船舶(尤其 VLCC)安全通过受限的、交通流密集的 虾峙门航道(含口外深水航槽),抵马峙错地锚泊操纵谈几点 看法,旨在抛砖引玉,和广大驾引人员共同探讨。 1超大型船舶的操纵特点 1.1由于超大型船舶质量大、惯性大,与 _般船舶相比,有其 不同的操纵特点 1.1.1舵效差,反应迟钝,维持蛇效的最低航速常需 4节以上。 超大型船舶的舵面积比较小,仅 1/65-1/80,而一般船舶均在 1/60以上,因此相对舵效较差,在直航中转向或避让时,施舵 后不能马上见效,丧失舵效的时间也出现较早。 1.1.2追随性、航向稳定性及保向性能差。与普通万吨级船舶 相比,超大型船舶的吃水 一般不会同比增
3、加,但船宽、船长和 吃水增加明显,尤其是船宽,即方型系数大,对船舶的操纵性 影响较大。 1.1.3旋回性能好。旋回圈虽大,但其旋回直径与船长比 ( D/L ) 值较小,呈良好的旋回性能,但在旋回中的降速明显。 1.1.4质量和附加质量大,惯性大,停船性能较差。船舶在水中 运动时 .推开其运动前方的水体,其运动后方的水体又将填补 在此之前被该船所占据的空位,即在水体中推动船体的同时, 必然也使其周围的水体受到推动。这意味着除需克服船体本身 的运动惯性力外,还需克服由于水体同时也被加减速而产生的 惯性力 ,即相当于使水体运动所引起的附加质量。在水深充分 的条件下,按经验数据附加质量纵向为排水量的
4、0.07倍,横向 为0.75倍。绕 Z轴的附加惯矩为 K咅。浅水中或航道较窄时的附 加质量和附加惯矩较深水中有明显增加,而且 H/d越小 .贝謝 加倍数越高。 H/d=2.2时,附加质量为深水中 1.6倍; H/d=1.8时 , 为深水中 1.8倍; H/d=1.4时,为深水中 2.8倍,最大可达 4倍。 停车冲程, _般船舶为 8 20L;超大型船舶为 23L,甚至更多。 1.1.5紧急停车性能差。超大型船舶的每排水量分配的主机功率 较小。 3万 4万吨级船舶其主机功率约为 1万匹,但排水量增 大 8倍多的 20多万吨的船,主机功率才增加 2 3倍,相对主 机小功率和大惯性,明显降低了超大型
5、船舶的紧急停车性能。 倒车冲程,万吨级为 6 8L;超大型船舶为 13 16U -細 S 舶倒车拉力为推力的 60% 70%,而超大型船舶仅为 30% 50%,所以倒车时应早用车、用大车头,同时要注意船头趋势 的变化。 1.1.6转向惯性也大,因此操纵时需施用大舵角,早施舵,早回 蛇,早压蛇。靠离泊或港内 锚泊常需拖轮协助才能完成。 1.2超大型船舶在受限水域中的操纵特点 超大型船舶在浅水、狭水道等受限水域中航行时的各种效应较 普通万吨级舶更为明显,主要表现在以下几个方面: 1.2.1阻力增大,船速下降,主机负荷提高。 1.2.2 |淋下沉和纵、横倾变化更为明显,要求有足够的富裕水 深。 1.
6、2.3旋回性能变差,旋回中速度下降较深水中略小。 1.2.4船体振动加剧,有时速度下降较深水中略小。 1.2.5蛇效下降,航向稳定性提高。 1.2.6因航道宽度和水深的变小,船舶保向所需的压舵角明显增 大。 1.2.7因船速慢且船舶水线上下受风、流影响的面积大,受风流 44 M/W 的影响大,要求有足够的航道宽度。 2航道和锚地 2.1虾峙门深水航槽和配套锚地示意(见图 1 ) 虾峙门口外航道原来最小水深只有 18.2m,以前超大型船 舶满载到港必须先在外错地进行减载过驳。船舶过驳不但花费 大量人力、物力,而且存在比较大的海上事故和污染风险。虾 峙门口夕卜 30万吨级人工深水航槽及配套银地,于
7、 2007年 5月 开工建设, 2008年 1月交工验收, 2009年 5月正式投入运营。 它是国内第一 条建成、水深最大、通航条件非常复杂的 30万吨 级人工深水航槽。该航槽基准水深达 22.1m,可供 30万吨级超 大型船舶可以满载进出宁波一舟山港,有效提高了超大型船舶 的周转率,进而大幅度降低超大型船舶的运输成本,大大提升 宁波 1山港的综合竞争力。 侧面标志:在开敞式的人工航道边线两侧抛设对边交错弄堂式 灯标,单侧布设各 4座,两侧共计 8座 ( 其中右侧虾峙 7号浮 只有AIS虚拟标,无实体浮筒 ), 同侧标志间距约 2 3海里, 交叉布置距离 500m,标志离同侧航道底边线距离 7
8、5m。 2.1.3与深水航槽配套的锚地 为保证通航船舶在进入邮峙门口外人工深水航道前的安全 锚泊,在虾峙门口外布置有一个 30万吨级矿船锚地和 30万吨 级油轮锚地,锚地设在虾峙 0#灯船东北侧的 30m等深线附近, 锚地中心分别距灯船 2.3和 4.1海里。 2.1.4使用深水航槽的船舶是否属于吃水受限的界定 富裕水深符合正常通航条件(通常指吃水小于 20m,候潮 富裕水深大于 2.0m ),即不使用深水航槽也可以通过浅滩的 船舶,被定义为非受限,除上述外的其他超大型船舶定义为受 图 1虾峙门口外深水航槽及配套锚地示意图 2.1.1深水航槽的地理位置及其长、宽、深度和航道走向 虾峙门深水航槽
9、是指虾峙门口外以 (1)29 4 T 15.77 N, 122 3V 18.45 E; 29 41, 33.16 N, 122 3CT 12.51 E; 29 。 43, 52. 54 N, 122 2V 23.63 E; 29 。 44, 16.75 N, 122 19 51.79, E; 29 。 45, 17.88 N; 122。 18 30.0CT E5点连线为轴线,两侧各宽 195米,通 航底标高 -22.1米(理论深度基准面,现由于多年淤积,实 际操作中取最浅点 21.2米 ), 全长 12海里的航槽。航槽走向 286.8 -106.8 。 2.1.2深水航槽助航标志 口门标志:在
10、航道轴线终点以东 2.5海里处设置大型虾峙 0#灯船雷达应答器 ( x)、 AIS虚拟标 作为进口标志。航道 限(通常指吃水大于 20m或只有使用深水航槽时富裕水深才能 大于 10%船舶吃水),受限船通过深水航槽必须申请引水,落 实海事艇清、护航,落实拖轮助航。 2.1.5深水航槽及配套锚地附近的水文气象 深水航槽及配套锚地所在海区为回转流,最大流速约 2 3kn。 最大流速方向为东南及西北方向,可参照海图上的流 向标。东北、东、东南风 7级以上,该海域易产生涌浪,台风过境、 甚至外围经过也会产生大涌浪,冬季西北风超过 8级,风浪也 较大。 2.1.6深水航槽、锚地的交通管理 目前,航槽及配套
11、锚地由浙江海事局主管通航安全工作, 下属所辖的相关海事机构按照分工对深水航槽通航安全实施具 体监督管理。现场直接管理海事机构为宁波 VTS中心。具体可 参照虾峙门口外深水航槽通航安全管理规定。由于该深水 航槽挖槽段长而窄,航槽宽度仅为 390m,且主流向与航槽走 M/W 45 Marine Technology 被洛放术 向存在一定的夹角,加上这一水域通航环境复杂,船舶交通流 32m/s,年风速 17m/s的曰数为 45.9d。 当有东北、东、东南风 密集船舶方向分散等,对过槽航行操作要求很高,海上交通安 全管理难度大。 2.2虾峙门天然航道 2.2.1虾峙门航道位置示意 虾峙门航道位于桃花岛
12、灯桩与虾峙雷达站连线至上流网重 灯桩与点灯山之间的可航水域(见图 2 )。该航道全长约 7海里。 时,下栏山至虾峙门东口之间极易产生涌浪。 虾峙门附近海域属于规则半曰潮,航道内涨水流方向为西 北,始于定海港高潮前 3小时;落水流为东南,始于定海港高 潮后 2小时,落水流大于涨水流。航道东口至小双山有回转流, 在明显落流和涨流时航道上的流压向南,大双山和上溜网重 -带,受南侧航门影响,涨流时流压向北,落流时流压向南, 比较明显。航道内 水流湍急,涨落流 水流流速一般都在 3kn以上,最大流 速达到 6 7kn。 2.3马峙锚地 (见图 3) 2.3.1马峙 1 #锚地 马峙 1 #锚地由 以下
13、4点连线范 围内的水域组成: 图 2虾峙门航道示意图 2.2.2虾峙门航道特点及通航现状 虾峙门航道是大型船舶进出宁波 -舟山港的主要航道,航 门呈西北 -东南走向,宽 .4 1.5海里,在下栏山和大双山之 间最窄,约 700m,可供通航宽度仅 500余 m。 航道水深 20 123m,泥及石底,助航设备完善,可供船舶昼夜通航。该航 道交通流量非常之大,每天通航量在几百艘次以上,其中大型 船舶多达上百艘次。虾峙门航道不但通航密度大,而且通航状 况也非常复杂,其中不但有沈家门到六横、虾峙岛的岛间客、 渡轮穿越虾峙门航道,还有许多小渔船,有的沿虾峙门航道航 行,有的穿越航道,还有的在航道内捕鱼,而
14、这些随意在航道 内任意地方进行捕捞作业的小船渔民,大多安全意识较差,从 而严重影响了在航道内正常行驶的大型船舶的安全通行,经常 产生紧迫局面 ,甚至发生碰撞事故。 2.2.3虾峙门航道的水文气象 虾峙门年平均雾曰 17 36.7d,年最多雾曰 29 52d,年 最少雾 3 20d。 此海区常年风向为北西北、西北和南东南, 强风向为北风和东北风,年平均风速为 5m/s,最大风速为 图 3马峙锚地示意图 (1)29 55, .5N/122。 12f .7E;29 55 , .5N/122。 16, .5E 29 。 54 .0N/122。 16 .5E; 29 54 BN/122。12 .7E 描
15、地用途:联检,彳寺泊,过驳。描地水沫: 1 15m。 底质 46 泥底,锚抓力较好,是各类吃水不大(通常 10m以下)中小型 船舶优良避风描地。潮汐:该锚地涨流流向西北西,初涨始于 沈家门港 (氏潮后 1.5 2.5小时,最大流速约 2 3kn;落流流 向东南东,初落始于沈家门港高潮后 1 2.5小时,最大流速 约 3 4kn。 2.3.2马峙 2#锚地 马峙 2#描地由以下 4点连线范围内的水域组成: 29 53 , .3N/122。 12, .5E; 29 。 53, .3N/122。 131 .3E; 29 。 52, .5N/122。 131 .4E; 29 。 52, .5N/122
16、。 12, .2E;锚地用途:联检、待泊。锚 地水深: 20 40m。 底质:泥底,锚抓力较好,适合大型深吃 水船描泊。潮汐:因受地形影响,该描地涨流流向比较乱。锚 地东北部涨流流向基本和 1#描地类似为西北西,而西南部涨流 流向贝 I偏向东南,初涨一般始于沈家门港低潮后 2.5 3.5小时; 落流流向东南,初落始于沈家门港高潮后 2.5 3.5小时。最大 流速约 3 4kn。 2.3.3岙山联检错 也 岙山联检锚地是以 29 5T 36 N/122。 1Z 58w巳为 圆心, 800m为半径形成的水域。用途:岙山开港时作联检使用 , 目前只作临时锚泊使用。水深: 25 63m。 底质:泥。潮
17、汐: 基本流向东南南 -西北北流向,最大流速 3kn左右,但受海床 地形及周围岛屿影响,潮流流向较乱。 3操纵满载 VLCC经虾峙门航道至岙山联检锚地锚泊实例 3.1船舶概况及引航计划 2012年 12月 8日(农历廿五 ), VLCC “ 凯撒 ” ( CAESAR), LOA333m, B60m, SDW318226t,进口吃水 20.7m,排水量 约 33.5万吨。潮汐情况,定海:低潮时 1048潮高 165cm高潮 1700潮高 304cm;虾峙门河泥槽:低潮 0945潮高 162cm高潮 1549潮高 345cm。 引航计划操作时间节点: 1340 口外油轮锚地引航员登轮,锚离底,始
18、进港 1420进入深水航槽,预报虾峙门河泥槽潮高 315cm 1520出深水航槽 1530正横桃花岛灯桩 1630抵岙山联检锚地 1700抛锚 3.2弓 I航过程中各关键位置节点的船舶动态数据及操纵 (参见表 1 ) 时间 节点位置参照物 (灯粧、小岛等) 艏向 ( ) 对地 航向 C0G( ) 对地 航速 SOG(kn) 关 键 操 作 1404 号灯船正北 3链处 266 262 7. 8 调整船位至航槽中心线上 1420 右正横虾峙 1号浮 291 287 9. 4 当时海图水深 22. 8m, 船舶吃水 20. 7m,实测 UKC约 4. 3m,查得当时潮高为 3. 15m,计算得 S
19、QUAT约 0. 95m, 减速前进二。流压差 4 1435 右正横虾峙 3号浮 290 287 10. 2 流压差减小到 3 1450 右正横虾峙 5浮 288 286 10.4 当时海图水深为 22. Ini,查得当时潮高为 3. 30ni, UKC约 3. 5m,计算得 SQUAT约 1. 2m, 流压差 2 1504 右正横虾峙 7号虚拟浮 287 286 10. 2 基本没流压,出深水航槽,报宁波交管 1525 右正横 RACON(Z) 305 301 10. 8 L1报告线 1546 左正横双山南端 312 311 10. 6 减至微速进 1550 右正横下栏山 312 310 1
20、0. 2 停车淌航,距预定锚位点约 3. 5海里 1605 左正横上溜网 L/H 349 333 7. 1 距预定锚位点约 1.6海里,右满舵向右斜航减速,否则 难降速,虾峙门下栏山段航道涨潮流(顺流 ) 约 3kn余 1608 进距约 3. 5链 019 352 5. 8 距预定锚位点约 1. 3海里,因艉右受虾峙门涨水影响右 转角度增加,左满舵且令 “ 舟港拖 21” 至艏右顶位待命 1612 继续右转斜航约 3链, 船位进入 50米等深线 051 020 4. 1 距预定锚位点约 1.0海 1E,右转 R0T达 15度。左满舵, 微速进,拖 21艏右正横位中速然后加至全速顶推加以 抑制
21、1618 继续右转斜航约 3. 5链 059 067 3. 3 距预定锚位点约 8链,抑制住右转 R0T, 艏始左转。适 时回舵、停车 1627 距预定锚位点约 4链 333 357 1. 8 拖轮停推,右满舵微速进抑制左转 R0T,适时停车淌航, 1638 距预定锚位点约 1链 329 327 1.4 适时倒车 1642 抵预定锚位点,且停船,锚机松锚,深水法抛锚,锚位 : 29-51. 8N, 122-12. 9E 停船抛锚 M/W 47 I Marine Technology 取洛放术 3.3 “ 凯撒 ” 轮实际 AIS轨迹图(见图 4、图 5 ) 图 4 “ 凯撒 ” 轮安全通过深水
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