【船长干货】大型船舶靠港时需注意的方方面面

大型集装箱船舶系泊

高级船长:胡月祥

一．影响大型集装箱船舶安全系泊的因素

船舶经过了长途跋涉之后终于进入了“幸福的港湾”，当船舶带上第一根缆子起，在船员的概念中就算安全抵达彼岸了，船舶平稳地伏卧在码头泊位上后一切都归于了相对平静的状态。在没有外部条件重大变化下，船员松弛了航行高度警惕心理状态，消除了风浪和摇摆的海面气象变化的威胁，没有了避碰他船高度神经紧张，船员的心态之中都充满了一种安全踏实感，对外界的影响也开始了麻痹状态。

长期的航海经验显示：船舶尽管已经在码头上通过缆桩靠了背、伸了爪、扎了根，貌似安全了。但是，还有如下的外部和内部条件无时不刻地对船舶构成了安全问题。其主要方面大体有：

1. 富裕水深的影响

船舶安全富余水深的确定是关系船舶、航行靠泊安全的最直接因素之一。船舶一旦在装卸期间因为没有足够富裕水深、或者过大的吃水差，船底就会接触泊位海底、港池底或者河底。由于底质底不同将会对船底造成受力不均而船底钢板变形，甚至在硬物质顶碰下，船舶发生钢板断裂，造成坐底事故。富余水深对于船舶航行、靠泊安全来说极为重要。因此，为保证船舶安全航行、靠泊，应使水深超过船舶吃水，并留有一定的安全余量，这个安全余量通常称之为安全富余水深（Safety under-keel clearance），简称UCK富余水深与船舶静态吃水﹑潮高和海图水深的关系可用下式表示：

富余水深 + 静态水深 = 海图水深 + 当时当地潮高

鉴于富余水深是保障船舶航行安全、靠泊的一个重要要素，各主管机关均对所管辖口﹑航道﹑锚地水域所要求的富余水深做出了具体的规定。

以一固定数值来限定各类船舶应使用的安全富余水深。它不分港池﹑航道以及港口锚地水域，均以同一固定数值表达。这种规定方式适用于风浪影响不太明显、条件较好的港口和水道。如中国的港口水道UCK为1.0m﹑某些国家主航道船舶航行UCK为0.6m，巴拿马运河UCK为1.5m。

一些海峡﹑天然航道多采用变值变量规定方式，如马六甲海峡，主管机关建议UCK为3.5m，出海口处Horsburgh灯塔航段UCK为4.0m。

根据船舶吃水限定UCK的方式较科学合理。它体现出了船舶尺寸不同所要求UCK数值大小也不同，能够确保大型﹑深吃水船舶进出港、靠泊安全。

还有在某些港口主管机构根据当地潮汐的特点规定UCK的大小，当大潮升时船舶UCK大于或等于海图水深8%；小潮升时UCK大于或等于海图水深的15%。

上述都是趋于一种量化的规定，都是以船舶航行为依据条件，考虑到船舶航行时在浅水中的下沉量而设定的。对于船舶靠泊之后的富裕水深，根据实践我认为码头停泊时的大型集装箱船舶最大吃水情况下最小富裕水深不得小于1.0米。如果某港的泊位水深处于船舶UCK临界吃水状态，那在船舶靠泊期间，必须对富裕水深进行不间断地测深，如经计算后船舶在停泊期间的富裕水深不足时，应尽早控制并采取措施，防止船舶坐浅；船舶装卸作业时，船舶最大吃水差不得大于1.0米。船长、大副在操作集装箱装卸时应该告诫港口装卸领班保持最小的吃水差为宜，如果发现单方面装卸有增大吃水差的趋向时，大副应该果断中止某一个货舱的装卸，待到恢复了常态后才能继续装卸。如同散货船一样，选择最为有效的平衡手段来装卸货物。

此图为虚构

2. 外部条件的影响（驳船作业、小船擦碰、油船靠泊）

一般情况在每一港口度不可避免在船舶停泊期间，辅助作业船靠泊在船舶外挡的可能。如某些港口在大船上直接将集装箱卸到停泊在外挡的驳船上运之其他地方，在这种状态下，因为桥吊司机的操作以及驳船的稳定性较差，当重载集装箱接触驳船的刹那间，驳船将会产生摇晃、下沉、纵倾等变化。在外力的作用下，如果所系在大船上的缆子突然松弛、又突然受力的情况下发生了断裂，这样驳船就会有可能对大船的外挡侧发生比较集中的撞击，造成船舶外壳变形凹凸。严重的情况可能导致船舶系缆突然不均受力导致断缆和使船壳破损。

二．集装箱船舶系泊现状分析

目前超大型集装箱船舶的系泊状态都是以船舶配备的绞缆机的数量来确定系泊缆绳数。如某公司拥有的14000箱位的集装箱船舶，在靠泊洋山港时都是采用船首6根首缆和2根倒缆；尾部采取6根尾缆和2根尾倒缆的形式系泊（前后6+2，共计16根缆绳）。

请参阅照片

目前船舶配备的绞缆机设备，其缆绳都是盘绕在绞缆机上，收放自如。减轻了人员体力操作盘放的方式。绞缆机设备亦可以采取绞缆机刹车片制动的带缆方式（手动绞缆机刹车制动），也可以采取绞缆机设定带缆恒张力方式（自动）。一般，船舶人员为了装卸货和潮汐涨落导致缆绳松紧不一的现象，几乎都采纳了比较典型的自动恒张力的方式系泊。

有些公司采纳了4根自动缆绳；4根手动缆绳的方式。

根据船舶实际操作情况和理论方面的计算，如下在各种情况下的系泊状态分析。

船舶系泊设备配备及性能特征都是以船舶在正常天气情况下根据船舶的尺度和承载货位的质量或重量依据来设计系泊设备的载荷。也就是船舶静态靠泊状态下的最大载荷。在港口或者泊位天气、水文发生变化的情况下，静态靠泊状态负荷将发生巨大变化，一般情况下船舶能够抗衡外力，保持正常靠泊姿态。但遭遇突然的强风和强流，因为系泊缆绳的负荷承受力不均，导致各个系缆受力发生变化，当超过缆绳破断力后，船舶系泊安全就会遭受极大威胁。受其外力影响的情况，称为动态系泊状态。

某公司拥有的5600大型集装箱船舶系列配备三部绞缆机，可自动收放6根缆子的系缆设备其设备为首大液压泵2台，小液压泵3台。液压泵之间通过液压阀门的转换，可以实现互换使用。阀门之间的转换操作都在操作现场附有不锈钢指示铭牌，操作比较简单。一旦某台液压泵故障都能够被其他液压泵通过阀门转换替代。尾部同样配备了性质相同的大液压泵2台，小液压泵3台，其功效类似船艏。

在系解缆操作中，船员可以在不同的系缆操纵情况下通过阀门转换到当时适用的状态使用液压泵完成系缆操作。当系泊操作完成后，可以通过绞缆机的刹车片制动系缆的松紧，在外部条件没有变化的情况下可以用两种方式维持系泊安全：即保持绞缆机刹车制动的拉力来保持船舶安全系泊（手动）。或者系泊完成后放在自动恒张力位置上（自动）。

1. 手动绞缆机刹车制动的特性（刹车片制动）

集装箱船舶具有在短短的十几小时中就可以完成装卸的现代运输方式。

传统的船舶可以通过绞缆机的刹车片制动调节系缆的松紧，普通绞缆机不会自动调节系缆松紧。船舶通常完成系泊操作后，在外部条件没有变化的情况下，始终保持绞缆机刹车制动力来平衡船舶系泊的外力。

在外界条件变化后，只要绞缆机承受负载下始终受力，绞缆机不会自动调节系缆松紧。如船舶在卸货或者受到涨潮的自然条件影响下，系缆只能通过本身的弹性张力来克服外部受力，一旦缆子的张力达到了缆子的破断强度，导致的结果是断缆。如果缆子的负荷大于绞缆机的负荷，那么可能会产生绞缆机底座被强力作用下变形，或者干脆底座连接部分被拉断裂的后果。

一部分船舶采用船舶缆桩系缆方式来实现船舶系泊。但对大型集装箱船舶来讲，由于止缆索系带的缺陷，其各根系缆的松紧程度不一，已经不适应大型集装箱船舶的系泊要求。此法仅仅作为系泊加缆，以增加系固力，但首要条件须保持与其他缆绳受力一致才有功效。

就全部手动缆不考虑外界自然潮汐、吃水差的影响系泊状态为例分析：

卸货后船舶吃水变小，船体在水上浮起之后，船舶和缆桩的相对距离将被拉长了。前后缆子靠张力的有限变化去填补“拉长”的距离，以缆子有限张力的宽限来调节外部受力。当缆子超常、超负荷受力后缆子紧崩，造成缆子分子结构变异，最后发生断缆事故。

装货时由于吃水加大，船舶和缆桩的相对距离将被缩短了，“多余”的缆子就会荡下来，缆子不受力而在自然条件影响下船舶会漂离码头，船舶与码头有间隙。如果前后受力不一致的情况下船舶与码头产生夹角而影响装货作业。靠泊装卸情况造成的缆子松弛、紧崩状态都会对船舶系泊安全造成影响。此类情况在靠泊中经常出现。

当系泊船舶受到外界的潮汐、风浪、她船的兴波的影响，那么系泊缆子的受力状态更为复杂了。由此，普通绞缆机系泊必须做到值班人员经常要到船艏、船尾检查缆子的松紧情况，并人为调节系缆适当的松紧程度确保系泊安全。

2. 自动绞缆机的制动调节

船舶自动化技术的发展，系缆完全可以做到了液压泵长期运转，在设定克服外部一定受力的油压控制下，液压泵可以进行自动调节系缆松紧。这样可以大大减轻了值班人员在装卸作业过程中频繁调节缆子松紧的操作，也可以保护缆子不至于受力超强而发生断缆事故。像5600箱位大型集装箱船舶一般系泊情况下，配置的三台小液压泵主要功能为设定系缆的自动调整受力。

三．自动绞缆机系泊的优点

1.自动液压泵设定满足规定系缆压力的负荷油压值。负载压力都是在正常情况下保证船舶能有足够的负载力来克服缆子的受力。如果缆子受力减小了，自动缆车就会自动驱动绞缆机把松弛的缆子绞紧；如果缆子受力超过了设定的油压负荷，自动缆车就会自动释放压力，驱使液压泵工作放松缆绳，直到出现和设定的压力平衡。液压泵可以保证运转而随时调节系缆的松紧程度。

2.可以调节因一般自然潮汐而使船舶和码头的相对高度引起的系缆张弛力。

3.可以调节设定的自动绞缆机受风力影响对船体产生对系缆的恒张力，以确保船舶系缆

4.可以调节装卸货物引起的吃水变化而导致的系缆张弛力，系缆不至于受力超强而发生断缆事故。

5.可以大大减轻了值班人员在装卸作业过程中频繁调节缆子松紧的操作。

四．自动绞缆机的缺点

1. 启动液压泵后，绞缆机必须保持正常的供电来提供液压泵运转动力。一旦液压泵电机失电，液压泵就会停止运转而导致失压，随后缆子在没有刹车片的阻力下无限制地自动松缆。自动绞缆机无法控制船舶向外漂移。

2. 绞缆机会自动驱动绞缆机把紧绷、松弛的缆子调节至受力和设定的油压力平衡状态。但自动缆不能智能地体现海员所要求的系泊状态。

3. 自动绞缆机长期运转会产生油温过高，需要冷却水来冷却液压泵里的液压油，油温的产生是外界压力和泵压的作用驱使油分子挤压而产生的温度。一旦船舶冷却系统出现故障，就会影响到自动缆的正常使用。

4. 冷却水排放受到某些港口的限制。如在装卸作业中由于风向，冷却水飘向作业区，装卸工人拒绝装卸货物，不得不让船舶改为刹车片制动而使自动缆不能体现优越性。

五．自动绞缆机的特性分析

无论在海上、码头上，由于空气一直在发生流动都会产生风。在码头上一般情况下船舶都会遭受到风的影响，其影响效果视船舶与风向的相对位置有关。

对靠泊船舶产生最大的影响的风就是来自与码头方向的横风，所谓的吹开风。船舶受到最大威胁的横风来自于正横前45度的来风的风压系数为最大。如果风向从船艏方向45度前来风，船艏的缆子将受到很大的张力。如果风向从船尾45度后来风，船尾的缆子受到很大张力。集装箱船舶因为甲板上堆积了6-7层高的集装箱，集装箱成了一块巨大面积的“墙”。

当作用在这垛“墙”的风压超过了系缆的负荷之后，这巨大面积的“墙”变成了一张帆，吹着没有足够系泊力捆绑的船舶漂向下风。船舶就会向外侧漂移，造成船舶和码头的间隙，影响装卸。我们作如下分析：

如果自动绞缆机负载设定过大，自动绞缆机在没有达到设定的负载前不会自动解除缆子负荷，由此缆子超过破断力而断缆。如果设定负载值小，缆子处于未收紧状态，导致船舶漂移码头，影响安全系泊。

船舶受到外界强大的吹开风，缆子上的受力超过设定的油压负载后，自动绞缆机就会松缆。在未得到受力平衡前，自动绞缆机绝不停止自己释放负载的“责任”。

如果前后缆子均匀出现松弛状况，那么船舶平行外漂。但实践中这样的机缘很少，受自然条件影响，船舶靠泊姿态要么前头豁开，要么尾部豁开。

由于自动绞缆机在船舶位置的布置特性，各个缆绳出缆角度不同，受力也不同，所以自动绞缆机的动作理论上不可能同步收绞或放松。

还有船首和船尾绞缆机动作也不会同步，诸如当船尾缆绳开始释放负荷时船尾自动绞缆机会首先得到反应，迅速自动收紧系缆。船艏自动绞缆机迟缓动作后，它获得是平衡油压负荷，前自动缆在收紧到与液压泵负载一致时就停止不动了，貌似系缆吃力了，但自动绞缆机的“责任”并没有到位，船舶系泊状态不是平行熨帖码头！

反之，船艏收紧系缆后，后面的系缆就不可能收紧贴拢泊位。

不像人工带缆时，指挥人员可以“随机应变”，或者通知船艏停止绞缆，或者通知尾部及时松缆来保持平行靠拢贴码头岸壁。

同样，上海外高桥集装箱码头处于潮汐港的环境中，在急涨潮或急退潮时，由于船舶处于的泊位地理位置，当急涨潮、急退潮时，船首、船尾都会循环受到潮汐流的影响。当潮流方向作用在内则船体首、尾四分之一的地方时，最容易导致船舶要么船首偏开泊位、要么船尾偏开泊位的不平衡的漂移角。如此，就会造成首尾缆绳的受力不均，使用手动缆绳会产生紧绷状态，当超过缆绳破断力时，缆绳就会崩断，系泊状态恶化，断缆位置会导致船首或船尾造成不可控的漂移出泊位，形成事故。如果自动缆绳操作状态时，受潮汐流影响大的位置，自动缆绳的绞缆机会自动释放压力，松弛缆绳。由于偏位的作用，不偏位的位置会导致自动缆绳收紧，尤为不平衡受力，促使船舶受潮汐流影响的位置漂移泊位，而不受潮汐流影响的位置，收紧缆绳。从而系泊平衡破坏后，受潮汐流的位置最后会形成垂直于泊位的状态，甚至会自动“自动调头”触碰其他泊位的船舶。

因此，船舶系带自动缆的情况下，值班驾驶员必须按照公司制订的有关船舶安全系泊的安全管理体系，经常检查前后自动缆的系缆情况。当自动缆不能“自觉调整”前后系缆的状态时，人工干预必须跟上。特别是船舶出现船头偏移或者船尾偏移情况下，应该立即人工调整系缆或求助岸基支持，否则船舶的系泊状态发生偏移而导致系泊事故。

本操作忌讳绞紧单根缆子，一旦单根缆绳负荷太大超过破断力，那么单根缆绳破断后会对其他松弛的缆绳产生顿力，那么在动态情况下，静态的缆绳载荷全部发生变化，产生接二连三的断缆事故。最后，船舶失控漂移出码头，加上泊位前后的靠泊船、回旋余地小，会对码头发生撞击、对船舶发生碰撞，致使情况恶化。

六．自动绞缆机系缆和手动刹车系缆混合使用的受力分析

类似于集装箱船舶配备的绞缆机的负荷情况看，如果前后都是“四加二”（头缆4根，首倒缆2根；尾缆4根，尾倒缆2根）系泊方式，其12根系泊的缆子很难克服来自码头方向的6－7级横风导致船舶漂移的风压力，特别是正横前45度的横风。船舶配备的系泊缆子都有很大的破断强度，如某论配备的尼龙（单丝）、6股、粗/78mm、长/200m的缆子，其标准破断强力为960Kn（千牛顿）折合为97.92吨（力）。试验破断强度在1202Kn折合为122.60吨（力）（换算公式1Kn＝102Kgf）。根据某船长的计算正常靠泊情况下全部缆子系泊的合力应该是满足最低缆子负荷才能保证系泊安全。而当出现自然条件反常情况时绞缆机的负载也不足于克服强劲的吹开风造成的漂移泊位的情况。

当船舶在短时间内快速装卸时，混合使用自动绞缆机和刹车片制动系缆在外界情况发生变化时，全部缆子的合力平衡发生了根本变化。

排除潮汐因素，当快速卸货的时候船舶抬高了干舷高度，系泊的缆子出现受力不均的状态。手动缆增加了负载而无法自动释放负荷，处于紧绷状态。而自动缆在增加负载的情况下迅速释放负荷，以求新的平衡。当自动缆找到平衡点时，手动缆更加紧绷了。当手动缆超过破断强度后，断缆事故出现了。手动缆断缆后，自动缆的负荷远不可能克服船舶的全部系泊负荷，又因为负荷增大而又自动松缆了，自动绞缆机失去了绞紧功能，船舶豁开了码头。

所以装卸货时，驾驶员应该经常关心前后缆子因为船体上浮下沉而使缆子过度受力的情况，及时调整缆子受力负荷，保持合适的靠泊状态。

在船舶静态下混合使用自动缆和手动缆时，手动缆刹车片一定要刹紧、刹透。否则，一旦自动缆“卸去黄牛肩胛”后外溜，手动缆也会自动溜出去。刹车带在半松不紧状态下的摩擦阻力极易造成刹车片烧焦、烧毁。局面把情况变的更糟了。

在吹开风条件下或者快速装卸货的情况下，建议使用手动绞缆机方式而停止使用自动绞缆机调节控制系统，人员随时巡回检查手动缆系泊状态。

当受外力影响（风、流影响）发生向泊位外档漂移导致影响系泊安全时，值班驾驶员应该立即通知船长，上驾驶台主机备车、启动侧推器，通知人员前后分开进入系解缆操作状态。并立即通知VTS、港方人员获取岸基支持。

七．根据大型集装箱船舶的绞缆机设备特性建议

要么全部使用自动缆；要么全部使用手动缆，或许船舶会更安全一些。但更重要的还是船员值班的责任心，无论你采取自动和手动的混合使用方式，还是全部自动或者手动。只有保持接连不断的观察和人工调节才能最有效地防止手动缆和自动缆固有的特性，一直保持在受力平衡状态。

六．兴波外力影响船舶自动缆的受力分析

分析自动缆和手动缆后，不得不考虑在靠泊期间船舶还受到其他外界因素对靠泊安全的影响。如下例子是某船在靠泊某码头遭受外档行驶船舶引起的兴波对自动缆受力现状的分析。

外档船舶高速行驶下会产生兴波，系泊船的系缆状态就会发生变化，直接使系泊船“深受其害”。兴波使靠泊船发生纵荡、垂荡时，自动缆的负载突然发生了起伏变化。当船艏向上颠簸时，自动缆受力超过了设定的负载而马上释放负荷，缆子松弛。当船舶下沉时，自动缆又小于设定的负荷，转而马上收紧缆子。

如果在正常情况下就保持了船舶系岸的稳定性，而在瞬间变化下自动缆不可能“随机应变”，于是自动缆就干脆“自动卸脱了责任”，失去了自动缆的收放功能，无限制地放松缆子，促使船艏纵荡、垂荡更利害，幅度更高，造成了对码头的伤害，由于船首、船尾影响不对称性，反应有先后的时间差，自动缆系泊中对船体、对岸壁损坏为最大。

如果采纳自动缆和手动缆混合系泊，由于不同状态下的缆子有不同的负荷，当发生纵荡、垂荡时，最吃力的缆子将超过缆子破断能力而最先断缆。此后，造成缆子更加受力不均而一根接一根先后产生断缆的后果。

泊位外档经常有船舶航行的泊位码头，应当选择手动缆，并且一定要求人为干预调整船舶缆子状态来克服航行船舶造成的兴波对系泊船舶的影响。

在遭遇纵荡、垂荡紧急情况可以采纳诸如抛短链止荡的措施。因为，港章对靠泊船舶抛锚的人为限定，在实践中很难做到。

因为靠泊船处于被动状态，最有效的措施就是当外挡有船舶通过时，值班人员及时关注船舶纵荡、垂荡情况，及时调整缆子，准备好碰垫，减少对码头和船体的损坏程度。

当发生外挡船舶船速过快，兴波危及并且造成后果时，值班人员应该及时把肇事船舶的船名、发生的时间，损坏的程度进行记录、勘察，在必要时请求相关船检进行检查受损的程度。

总之，船舶在靠泊后由于内在的因素和外在的原因并不如人们想象那样可以高枕无忧了，船舶靠泊后由于装卸作业的影响、外挡船舶航行的影响都可能造成系泊船伤害。

因此，大型集装箱船舶的船长在船舶靠泊之后，必须告诫驾驶员和值班人员对装卸作业、对系缆状况、对外界自然条件的变化引起足够的重视，做好应急应变的准备。

无论手动缆、自动缆或者混合使用缆子，船舶系泊的安全应根据各轮配备的绞缆机的特性来操作。作为船舶驾驶员应该对各种带缆的方式利弊都清楚了解，这样才能保证船舶系泊安全。

七．系缆载荷过大的判断

海员在船舶实际工作中积累了很多非常直观的判断系缆载荷过大的经验。

可以通过“听”来判断缆子过分受力的情况，当缆子发出异常“嘣嘣”声音时，可认定缆子过分受力了。当系泊中听到缆子发出声音时，驾驶员或者值班人员应该立即调整缆子松紧。

通过“摸”来判断缆子受力，在缆子和滚轮或者导向滑轮接触的地方当感觉缆子与外界温度有差异、微微发热时，缆子就意味过分受力了。因为在过分受力时，缆绳分子结构发生了拉伸和挤压，以发热的形式转变能量，当内在分子结构发热到一定程度时，缆子将超过破断能力发生断裂了。

当然“看”是最直观的方式了，“眼见为实”只要发现尼龙缆子粗细发生了明显的变化，绳股之间的间隙变的“针插不进，水泼不进”的状态，说明缆子异常受力了。

如果是Atlas缆绳的话，其单线绳股颜色由混浊变的透明了，说明缆子已经接近了破断力了，缆绳需要马上进行人工调节了。

在实际操作中，我们还可以发现缆子过分受力现象。当缆绳合力并没有达到破断能力时，船舶会向码头舷侧轻微倾斜。因为此时最易和装卸集装箱单边不平衡相混淆，尤其当船舶向内舷侧倾斜更应该引起对缆子的关注。

八．避免非正常天气和潮汐流突发断缆的应急操作

大型集装箱船舶靠泊潮汐港的期间，在船舶的外档备妥前后两根能够用作拖缆的缆绳，并将前后拖缆放置于舷外、离开水面5米！以便在发生紧急情况时，援助的拖轮能够马上带上应急缆绳，争取时间，尽最大可能避免断缆后发生船舶漂移或碰撞其他前后靠泊船。

当港口发生突变天气，如突发阵风超过7级的大风时，当船舶发生偏移泊位的情况，值班驾驶员应该立即报告船长；马上通知机舱备妥主机、侧推器。船长接到报告后立即上驾驶台指挥人员各就各位进行抢险操作。船长毫无迟疑呼叫交通指挥中心请求岸基支持。

当单根或双根缆绳受力时，极易超过缆绳破断力而导致断缆事故，接着无法控制局面。不采纳采取单根或双根缆绳同时绞紧的方式试图靠拢泊位，可以使用侧推器调整船舶姿态，等待拖轮抵达参与抢险。

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