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狭水道内船舶主机及舵失控的应急措施


导读

船舶日常航行中有时会遇到因机械故障而导致船舶失控的情况,这对航行安全影响极大,处理不当极易造成重大事故。

特别是当船舶航行在通航密度很高的岛礁区的狭水道时,更是增加了处置和应对的难度,尤其是主机故障和舵机故障,处理得当,就可避免事故发生,处理不当,就会导致事故发生威胁到本船、他船甚至所在港口的安全。 

据信德海事网获悉,UTC 3月23日,长荣海运旗下的一艘名为EVER GIVEN 超大型集装箱船驶入苏伊士运河后不久,在苏伊士运河北部航段搁浅,位置如下图。

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造成苏伊士运河双向航道关闭。

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本次事故发生时间在当地时间本周二(3月23日)上午7点40分,初步消息称,全船跳电black out是导致本次搁浅事故的一个主要原因。

据英国《卫报》援引一名埃及官员的话称,23日,该地区刮起了狂风和沙尘暴,阵风高达50公里/小时。

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搁浅事件发生时,“长赐”号正在由南向北航行,搁浅后,其后一个由15艘船只组成的船队被迫停止运行。

造成搁浅事故的具体原因尚待官方认定,本文仅分析狭水道内船舶主机及舵机失控的应急措施。


狭水道船舶失控的一般应急措施  

狭水道两侧多是岛礁、岸壁,大多弯曲狭窄,水流多变,碍航物较多。

受地形影响,狭水道内水深流急,且往来船舶密集,通航密度高,船舶在正常航行都存在一定困难。

一旦船舶在狭水道中失控,常常会引起驾引人员的一时性荒乱,采取决策和措施顾此失彼,因此必须要有一套分工明确的应急方案。 

一般而言,船舶在狭水道航行时,必须要注意以下几点: 

1.引航员或船长应迅速确定失控时的准确船位,观察周围船舶的动态及会遇态势,当时当地的风流状况和船舶与最近碍航物、岛礁、浅滩、助航标志乃至码头设施和附近作 业渔船的相对位置。

2.通过VHF发布航行警告,提醒周围船舶并报当地VTS和海事部门。

同时按规定显示相关的号灯、号型。

如周围有VHF联系不上的小型船舶或渔船等,则应采用号笛、灯光、音响、扩音喇叭等一切有效手段予以告知并要求其采取避让行动。 

3.做好应急抛锚准备,双锚根据周围水深情况松出相应链长,以锚距海底5~10m左右为宜。

此点在水深超过50m以上的狭水道尤为重要。 

4.尽快了解失控的具体原因及恢复可能,根据故障的具体情况来决定进一步的应对方案。 


主机失控的处理措施

主机失控在船舶失控事件中最为常见,一般主要由于主机供油系统、冷却系统等故障引起,也有一些自动化程度高的船舶因相关报警导致主机保护性停车造成失控。 

1.有效利用余速控制船位

正常航行的船舶,失控后的初始阶段仍保持有较高余速,能维持一定舵效。

此时应立即操船远离岸线、岛礁、码头设施、固定助航标志、附近作业渔船及海底管线碍航物,同时尽可能的抢占上风上流位置,争取延长可供应急处置的时间。

如前后都有交会船舶还应留出足够的水域供他船避让操纵。

2.充分使用侧推器、护航拖轮或附近的大马力引航艇来协助控制船位

(1)一般船舶当余速在3节左右时即失去舵效,大型集装箱船和大型重载散货船在余速 5~6节时,就已无明显舵效。 

此时对于配有侧推器的集装箱船和化工品船来说就应充分利用侧推器的协助保持船位,特别是控制船首与风流保持合理的夹角,以使船舶获得有利的风流压差远离危险物。

如有足够旋回水域,最好利用侧推器的良好操纵效果,使船舶完全顶风顶流。

以更利于船舶控制船位及进行应急抛锚操作。 

2008 年12月15日,276m 长的大型集装箱船EP轮在虾峙门桃花岛灯塔顺流进口后不久即主机失控,由于初始为避让渔船,船位离右侧桃花岛仅1.2链。

虽然前后都有进出口大型船舶,但左侧水域较宽,当事引航员果断下了左满舵的口令。

以利用余速尽量扩大与右侧岸壁的距离,在与对驶的另一出口大型集装箱船会遇后,使用侧推器推首向左,成功扩大了离岸距离并有效调整了流压,为下一步避开海底电缆及深水锚泊(约100m)打下了很好的船位基础。

此为主机失控后侧推器与余速配合操船一典型案例。 

(2)对于本身就有拖轮护航的试航船、问题船,失控后应立即指挥拖轮在下风流处到位,协助顶拖以控制船位。

使船首保持顶流,避免船舶在急流中打横出现顺流高速漂移的被动局面。

此时船位控制是第一位的,只有等船位相对稳定安全之后,才进一步考虑有关拖带事宜。 

2008年7月2日,160m 长的QM轮在拖轮护航下虾峙门水道出口,船出小双山外1海里时主机失控,此时涨水流在3.5节左右,船停车后不到5分钟即有退速,并在流的作用下打横漂移。

当事引航员在只有一艘护航拖轮的情况下 先指挥拖轮顶推该轮右艏使船首顶流以减小流压影响和流致漂移,待船位相对稳定后抓紧时间带上拖轮向前拖带,使船舶成功避开海底电缆禁锚区,为应急锚泊创造了条件,同时避免了船舶顺流漂移碰撞架空电缆的可能。 

(3)如附近有可供指挥的大马力引航艇,驾引人员应果断征用协助控制船位或通过VTS协调征用。 

2008年5月21日,122m 长的W轮在响水门出口时主机失控,因船位离岸很近,立即抛锚会导致船尾在偏转过程中碰撞岸壁,此时刚好有一大型引航艇执行任务经过,当事引航员立即调动其到船首协助顶推,增大了离岸距离,化解了险情。

2009 年4月17日,250m 长的M轮在虾峙门航道入口处主机失控。

此时该轮前方有两艘VLCC排队出口,后面有四艘VLCC排队进口,如在口门处应急抛锚势必堵塞航道。

在拖轮不能及时到位的情况下,当事引航员调用附近的两条大型引航艇顶推并利用有利的落潮流,成功将此大型重载船舶移至锚地抛锚。

3.正确利用双锚,适当合理的选择抛锚方式和抛锚时机

狭水道内主机失控的船舶,除非短时间内主机能迅速恢复或能快速组织起有效拖带行动,大多数船舶抛锚是其最终的安全之策。

但狭水道水深流急,怎样使用双锚,何时抛锚以及采用什么样的抛锚方法在船舶失控后的应急情况下都有值得探讨的地方。

(1)除非非常明确失控水域水深都在20m以上或前方水域足够宽阔,可满足船舶长时间漂航等待主机修复且没有碰撞、搁浅的风险。

失控船舶都应在第一时间用锚机松出相应长度的锚链,长度以距海底5~10m为宜。

以保证船舶随时都能抛锚并保证锚和锚链不受损伤。

当船舶在虾峙门、螺头水道、册子水道等水深大于60m的水道失控时,至少应先将锚链松至2节入水,为抛锚争取足够时间。

(2)如无其他特殊情况,狭水道内主机失控的船舶在逐渐失去舵效后既应考虑抛锚以控制和稳定船位,等待主机修复或足够马力的拖轮到位后再做进一步处置。

失控船前方如无遮挡,不存在碰撞、搁浅等危险,海底也无管线等禁止抛锚区,可等船舶余速减至2节以下,根据水深按相应抛锚方法抛锚应急。

虽然大多数教课书都建议深水抛锚的水深限度需小于3倍链长甚至是小于70m,但尽快稳定船位,使船舶尽早处于安全锚泊状态是失控后船舶的第一要务。

如过多考虑水深限制担心丢锚断链而放弃抛锚措施,哪怕是因为犹豫而错过了抛锚时机都有可能造成更进一步严重的后果。

据了解,许多大型,超大型船舶都有100m左右水深抛锚的经历。

前文提到的大型集装箱轮EP最终在虾峙门内应急抛锚时的实际水深就在100m左右。

 2010年1月15日,104m长的M轮在册子水道失控后抛锚应急,实际锚泊水深为 105m。

2010 年3月12日,198m长的SS轮在虾峙门失控后应急抛锚,实际锚泊水深也在 90m 以上。

这些船舶在救助拖轮到位后,都能顺利将锚绞起。 

(3)狭水道内船舶主机失控后,如前方有岛礁、浅滩、固定助航标志、码头设施、正在捕鱼作业的船或其他不能立即采取主动避让行动的船舶,且与本船的距离明显小于本船正常的停车冲程,而采用左右满舵又会造成另一更危险的局面时,则应立即采取抛锚、拖锚淌航等减速手段,以尽快做到在安全距离内把船停住。

此类情况多发生于航道转向点附近或交叉航路的交汇路口,操作时稍有不慎即会酿成重大事故,驾引人员必须引起高度重视,既要冷静沉稳,采取措施又要果敢坚决。 

① 抛锚时应合理确定初始出链长度,一般控制在实际水深加15m链长为宜,既能有效刹减船速又能保护锚、链和锚机,并能保证及时刹住锚链。

待船速减至5节以下时,再一次性加松50m 左右锚链以进一步达到减速效果。

当船速减至2节以下时,可根据当时的态势逐步松出足够链长直到把船完全停住。

如担心一侧锚链松出过长,会造成船舶与前方目标的危险,则应立即抛下另一侧锚,松出相应链长把船拉住。 

② 同时需充分考虑高余速下船舶抛锚后,艏向抛锚舷侧偏转及船尾反向漂移对船位及船舶操控带来的不利影响。

根据抛锚前船首的偏转趋势,采取反侧下锚的方法,既有利于减速,又能抵消下锚后艏部偏转和尾部漂移带来的不利影响。

如已明确一侧锚机提前备妥,则抛锚前需向抛锚舷反侧打满舵,以取得相似效果。

但当抛锚产生的偏转效应对本船有利时,则应尽可能的加以利用。 

③ 抛双锚应急也应注意下锚的先后秩序,切记不可同时抛下双锚,以防万一操作不当导致双锚同时丢失,而丧失进一步采取行动的机会。

可在第一锚抛下刹住后,根据船舶运动态势及减速情况适时抛下另一锚,并适当多松出 1~2 节锚链以利减速。

还可通过调整两侧锚链的出链长度来适当调整首向。

如发现第一锚丢失,则在松出余下全部锚链的同时,迅速抛下另一侧锚,并尽量操作谨慎,以防第二个锚再次丢失。

当然实际操纵中以避碰为首选,在保证不会碰撞的前提下再考虑锚和锚机的安全。 

④ 当船舶在水深大于60m的狭水道水域失控,而碰撞、触礁、搁浅、撞山等险情很难避免时,不管当时船速多高,都应果断下令抛锚。

并尽量刹住锚链。

与碰撞,触礁等事故产生的损失相比,丢锚和断链的损失相对是可以承受的,况且锚链 并不一定会丢。

笔者曾亲眼见到300m长的矿船CK轮在虾峙 门100m 水深的地方以11节速度航行时,锚突然溜脱,了头水手迅即使用刹车,在12节入水时将锚链刹住。

事后锚及12节锚链悉数收回。

可见高速、深水都并非船舶丢锚、断链的必 然条件。

姚化利先生在《自由抛锚控制技术研究方向的分析》提到“按着我国的船用起锚绞盘的有关标准规定,最大抛锚速度限定在 300m/min 以内......应根据锚机规格大小确定锚机的抛锚速度,同时,应根据抛锚深度和配置锚链的总长度,或根据抛出锚链的长度、抛出锚链的允许时间来综合确定,抛 锚速度范围可在60 m/min~300m/min 之间选取,大型锚机抛锚速度推荐在 60m/min~120m/min 之间选取”。

且相关规范要求锚机链轮上的刹车装置能制动锚链断裂负荷 45% 的拉力,当自由抛锚速度达5~7.5m/s 时,仍能有效刹住正在下滑的锚链。

可见当船舶在深水狭水道失控后,紧急抛锚是可行的减小损失,避免碰撞、搁浅的措施。

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舵失控处理措施 

狭水道内航行时舵失控造成的后果往往是灾难性的,极易导致碰撞、触礁等严重事故。

舵失控多因失电、操控系统故障、舵机或舵本身机械故障而引起。 

1.立即停车并派人携带有效通讯工具到舵机间待命

舵失控后往往处于随动状态,螺旋桨排出流和潮流都会对其产生影响,使其随流偏转,即而造成船舶的偏转。

而船舶一旦出现向一侧的偏转趋势,反过来又会影响舵角,增加船舶的转向角速度。

停车可消除排出流对舵的影响,并可迅速达到减速目的,为接下来可能采取的倒车、抛锚等措施争取一定的时间和空间。 

无论如何,到舵机间都需要一定的时间,不管操控系统是否可以马上恢复,必须尽快做好舵机室应急操舵的准备。 

2.迅速切换到辅助操舵装置

船舶一般配有多套舵机操控系统,发现舵失控后,应立即切换到其他系统进行操作,特别是测试辅助操舵装置是否可用。

如在驾驶台可以控制辅助操舵装置,则仍可满足正常航行需求。

如无反应,则应脱开驾驶台的控制系统,改由在舵机间直接操控。 

3.应急操舵 

人员到舵机间后应立即启用应急手操舵。

并保证通信畅通,通信联络应以驾驶台与舵机间的直线音频电话为主,VHF通信为辅助联系方式。

以满足辅助操舵装置要求的航速驶至安全水域锚泊检修。 

4.紧急情况下舵失控的处置

一般舵失控时都并非处于正舵位置,所以失控后船舶迅速进入旋回状态。

即使应急舵能用也一时改别不了船舶的旋 回态势。

狭水道内航行的船舶将直接面对的就是碰撞局面。

停车后立即倒车并配合使用双锚,以求尽快把船停住是避免碰撞的唯一办法。

多数船舶从前进三到后退三的紧急倒车过 程需5分钟左右的时间,超大型船舶甚至在10分钟以上。 

此段时间当然不能坐以待毙,因立即采用主机失控时的抛锚方法进行处置,再在倒车开出后相互配合,以达到尽快把船停住的目的。

下面为一典型案例。 

2009 年12月19日,巴拿马型AL轮在航道内以9.6节速度正常航行时,发生舵失控事件,舵卡于右舵 20°处。 

当事引航员立即停车应对,但在高余速作用下,一分钟后船舶即进入快速旋回状态。

船舶直冲航道右侧距船7链处一大型码头而去。

下令全速后退未能立即响应。

虽然当时船位所处水域水深在100m以上,立即下令顺序抛下左右锚,分别在6节和7 节入水后刹住锚链。

即抑制了船舶旋回趋势,又能拖双锚减速。

4分钟后倒车启动,即全速后退。

又过了2分钟,右艏以2节余速碰撞该大型码头最南端一系缆礅。

此例提供了一个强烈信息,即在主机倒车无法及时响应的情况下,应急抛锚在减速和控制船位方面可发挥重要作用。

在事故不可避免的情况下也能尽量减少损失。

此事故过程从失控发生到最终碰撞横距7链外的码头设施仅用了短短8分钟时间。

此处水道相对较宽,如狭水道宽度为7 链,则相同情况下,船舶在4分钟内就会碰撞岸壁。

可见狭水道内一旦舵失控,可供反应和处置的时间和空间都非常有限。

所以驾引人员采取措施一定要果断坚决,多种方法配合使用,尽可能避免碰撞的发生。

哪怕在碰撞不可避免的情况下,也应尽量通过选择碰撞角度及碰撞部位来减小损失。 

5.绝不放过任何可供利用的机会

舵失控后,机舱会采取一切措施进行修复。

有时虽不能彻底解决,但可能会有短暂的恢复过程。

驾引人员需抓住有利时机,尽量消除已出现的不利局面。

2008 年4月15日,225m长的GP轮在虾峙门出口过程中辅机故障造成跳电,主机骤停,舵机也因失电而失控,舵角卡在了左舵10度位置而无法动作,驾驶台一切导航设备皆因停电而瘫痪,整个船舶处于完全失控的状态。

此时,船舶在左舵10度的作用下以大约11节的余速缓慢左转,冲向桃花岛引航艇及客渡码头,危险迫在眉睫。

备锚过程中,当事引航员发现电力恢复,立刻自己动手将舵打到了右满舵位置。

舵刚到位全船再次失电。

右满舵迅速产生了效果,不光止住了船首的左转趋势,并开始使船右转。

而船舶右侧水域相对开阔且有一处 20 多米的浅滩可供从容抛锚。

一瞬之间化险为夷。

此事虽有偶然性,但当事引航员在万分紧急关头没有放弃希望,善于抓住机会是事件成功处置的关键。

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结语 

狭水道内失控与其他水域的失控相比起来,存在更多的不利因素,尤其是主机和舵失控,应急操船更为困难,但只要应急准备充分,采取合理的应急措施,沉着应对,冷静处置,大多数情况下都有转危为安的可能。

即使经过努力事故仍不能避免,也可通过采取的措施来将损失减小到最低。

本文原创作者系:

舟山引航站   冯开峰 (一级引航员)  

本文首发于《中国水运》2011年第3期,图片来源于网络,如侵权请后台联系删除。

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来源:网络

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