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(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),抵马峙锚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,与一般船舶相比,有其不同的操纵特点
1.1.1 舵效差,反应迟钝,维持舵效的最低航速常需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0.07倍,横向为0.75倍。绕Z轴的附加惯矩为l倍。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.则附加倍数越高。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,一般船舶为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13~16L。一般船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,早回舵,早压舵。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船舶更为明显,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 船体下沉和纵、横倾变化更为明显,要求有足够的富裕水深。
1.2.3 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 舵效下降,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)
虾歭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锚地进行减载过驳。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。虾峙门口外30万吨级人工深水航槽及配套锚地,于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—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—舟山港的综合竞争力。
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
虾峙门深水航槽是指虾峙门口外以⑴29°41′15.77″N,122°31′18.45″E;⑵29°41′33.16″N,122°30′12.51″E;⑶29°43′52.54″N,122°21′23.63″E;⑷29°44′16.75″N,122°19′51.79″E;⑸29°45′17.88″N;122°18′30.00″E 5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75m。
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