大风浪天气下船舶的安全航行
信德海事安全工作组
前言:
风平浪静的海洋自然是每一位航海人的向往,但台风带来的坏天气或冬季的海洋也常常狂风巨浪与船相伴,大风浪天气一般是指风力达到7级及以上和/或浪高于5米的情况,具体应参照公司体系文件规定(如有时);大洋上波长一般为80-140米,对应的波浪周期7-10秒。沿岸或近洋航行的船舶由于吨位较小因此应以避风浪为主,而远洋船舶跨洋航行时往往无处可躲,应提前做好应对并采取适当措施。
1. 风浪引起的船舶横摇、纵摇和垂荡对人、船、货的安全有着直接威胁。
1)船舶横浪航行时,当波浪周期接近船舶横摇周期时,船舶左右摇摆最剧烈,横摇角会越摇越大,这可能会产生致使船舶倾覆的横谐摇,横浪航行时无论船速如何都会横摇不断,尤其船舶装运甲板货或易产生横移的货物时须果断调整航向避免过大横摇,尤其避免横谐摇,这极易造成船舶倾覆。
2)大风浪船舶顶浪航行时不可避免的会产生纵摇和垂荡,当船长小于或等于波长时纵摇会急剧增大,小船遇长波不论船速如何纵摇都无法避免且随着波高的增大船舶的垂荡会越严重。激烈的纵摇和垂荡都会使船舶产生拍底(Slamming)、甲板上浪(Green water shipping on deck)以及螺旋桨打空现象(Racing),这会对船体结构,螺旋桨及主机造成极大损伤,降速和改变航向可大大改善以上现象。
3)顺浪航行时海浪易打上船尾甲板而发生尾淹(Pooping)。顺浪时舵效变差,船舶更容易发生首摇现象,甚至会突然产生首摇过大而横于波浪中,这时船舶瞬间会突然产生很大的横倾,船舶会陷入倾覆的非常危险之境地,被称之为船舶打横(Broaching),顺浪中如出现这种征兆,应果断采取降速措施。
2. 现代的航海预报手段越来越先进,预报方法也越来越多,除气象传真机、C站及Nevtex等传统设备外,很多船舶都已安装有专门的气象软件可基本实现实时预报;除特殊小天气系统外,一般都能实现3/5天预测。有大风浪预报后船方应遵照公司体系文件的要求,提前采取措施,结合本船特点和航次情况,落实大风浪天气各项措施, Checklist避免仅仅“√”文化或仅凭经验对抗恶劣天气。
1)召开会议,号召大家做好应急准备并注意安全,没有命令所有人员不得外出;各部门各负其责,机舱需认真检查操舵系统并与驾驶台实验应急操舵,确保舵机运转完全正常,舵机间应急通讯畅通;机舱改为双值守(处于无人机舱UMS模式时),确认主机及应急操车情况、发电机情况;驾驶台设备及天线等情况;甲板上安装救命绳或扶手绳以防不得已去甲板时可抓并安全带可挂;应急发电机,应急电瓶等应急设备都处于正常状态。
2) 确保船舶水密完整性:水密门、天窗及不必要的通风窗、盖、筒或者影响船舶水密的通风盖(筒)等水密性完整且确保以关闭。锚链管上盖、水泥封好后帆布扎好;务必做好全船活动物件绑扎,固定克令吊钩头的拉紧吊带或钢丝强度是否能经受住此次恶劣天气?吊杆头(落座后是否已经Turn-buckle花篮螺丝拧紧并木屑等加固确保钩头牢固不动)、首尖舱内一切物品需确认绑扎或固定牢固,首尖舱内液压油桶等需固定于焊好的角铁等网格内而不仅仅是绳索绑扎,绑扎绳索由于摇晃松绑或者磨断而造成油桶的移动甚至倾倒,200Ltr的液压油桶如果在首尖舱产生位移或倾倒后会横扫并重创首尖舱内设施,后果不堪设想;锚链刹车应彻底刹紧,锚爪应紧贴船壳且应确保Stopper吻合并恰好贴近锚链链环而不应有过大间隙存在,钢丝双绑锚链加固(锚链由于长期使用存在不同程度的拉伸变长现象,应及时根据情况修补Stopper的厚度使其恰好贴近刹车后的锚链链环),否则纵摇和垂荡严重时锚杆有上下可移动量不可避免的造成锚爪“哐当,哐当”的撞击船壳,不但损坏锚抓,严重将会撞漏首尖舱造成首尖舱进水等更危险的后果;各Store及机舱备件间等所有备件等确认固定不移动;救生筏(但需保证快速释放)、舷梯等固定好以后额外绑扎;舱内件装货时如可行尽量加固绑扎(在港确保绑扎牢固远胜于临时再加固)。
3) 压在航行船舶遭遇大风浪时受到的危害会更大,需确保所需压载舱100%压满,尤其避免半舱压载,存在的由液面会降低船舶稳性而晃动形成的压载水产生的泼溅力会损坏压载舱内部结构;当预报有坏天气而无法避开时,船舶如有重载货舱压时无论航程长短,开航前或在遮蔽水域必须100%压满并及时补水,不满舱时Void Space致使压载水晃动产生的泼溅力(Sloshing of water)会造成舱盖变形和/或造成Cleat装置损坏(Snug基座撕裂), 而及时补水保持重载压载舱满舱压载水则不会发生上述现象且货舱压载会增加大约2.3米左右的船舶平均吃水而使首吃水足够的情况下尾吃水此时可达到7.5米左右(2.7万吨木材船,以No.3货舱压载满载100%为例);为避免拍底及打空等现象应保证螺旋桨没入水中不得少于其直径20-30%的且尾倾吃水差在1.5~2.0米比较好,但货舱重载压载时吃水差比较难以达到上述1.5-2.0米吃水差,或需要根据具体情况调整。
3. 风险评估及综合考虑后如可避开恶劣天气时应尽量避开而不应进入,比如跨洋航线时是否可以晚几日开航等待温带气旋过境?是否改高纬大圆航线为低纬恒向线航法,低纬航行可能多出几百海里的距离,但低纬航行一般不会出现恶劣天气,除正常洋流影响外,船舶基本不会失速;高纬大圆航线时可会节省几百海里航程,但船舶往往不可避免的将要遭遇恶劣天气。冬季中高纬度的跨太平洋航行时(比如日本到美国或加拿大港口)往往会因为坏天气耽搁1/2天甚至几天的航行时间,耽搁时间则同时意味着额外油耗,且风浪对船舶的冲击不可避免的对船舶造成损害,这包括船壳结构,操舵系统以及桨舵及主机扭矩过大等。选择何种航线船长需综合权衡,船长应将航次意图告知租家或船东并获得其支持或认可。
4. 期租安排气导时,尤其是长航线或者跨洋航行时,气导会为船舶提供针对本船的的专门航线指导,一般情况气导仅仅是考虑避开大风浪区或其他危险区。
1) 船长应将额外需要注意情况提前告知气导公司,比如船舶不得进入台风的危险半圆、有无钢材或甲板货等(大件货还是钢材货物、原木装载等)还是易吸水的粮食或者是易液化货物、船舶应避开的风、浪、涌区域及应避免产生过渡横摇等等(比如原木运输时尽量要求避开产生大于横摇10°的风浪区),气导公司收到要求后会依据船舶情况制定更加合理的推荐航线,船长将上述内容告知气导时应同时抄送租家及船东,同时要注意避免过于考虑安全而影响经济效益。
2)有气象导航并不意味着船舶不遭遇过大风浪,船长仍需保持警惕;冬季中高纬度跨太平洋、大西洋航行时完全避开大风浪几乎不现实,接二连三的气旋或者气旋组引起的恶劣海况可能跨距上千海里,躲无可躲,船长应结合最新的气导,密切注意风浪情况并确定推荐航线是否合理,船长在海上不能盲目完全听从气导推荐而失去自己专业判断。
3)当采取与气导不同的航行方法时需告知气导公司并取得租家、船东的支持,无特殊情况需按照气导推荐航路航行。无论何时船长拥有安全决定权,关键时刻应果断使用,但仍需及时告知气导、租家和船东。
5. 大风浪中的操船应改为手舵而不应继续使用自动舵以避免自动舵为保向而过于舵机频繁动作,尽管自动舵时有“Rough Sea”功能但为确保安全仍应使用手动舵,风浪天操船采取的航行方法有:
1)迎风浪无法按计划航行时,可采取“Z”字前进(Zigzag maneuvering)。视情况调整船首迎风浪2-3个罗经花,左船首偏顶航行一段距离后改为右船首迎风航行,如此反复以保证船舶基本沿航线前进,尤其是抗风浪差一些船舶使用此航行方法更安全可靠。
2)横摇、纵摇或垂荡继续严重时则需果断降速,采取将风浪放在船首2~3罗经点的方位上迎浪以维持舵效的最小速度的“滞航”(Heave to)航法,此时由于风浪及涌的影响船速很慢或甚至停止不前,但船舶安全不会受影响,不可贸然继续前进而应等待天气变好后恢复航路。
3)如滞航仍然不可行时可改为“顺浪”(Scudding)航行,但注意避免上述的打横现象。顺浪中易发生尾淹,必须确保船尾各处敞口水密,尤其满载时船舶干舷过低或本身干舷过低船舶顺浪航行时必须确认船尾层水密门或者通风桶、窗、盖及风暴舷窗等拧紧并水密完好,如果忘记关闭或不水密则海水极易进入舵机间或者机舱造成严重后果。除水密外,顺浪或侧顺浪航行时浪涌上船尾甲板时可能会造成舷梯等损坏,这些都需引起注意。
4)万一主机或舵机损坏时则只能“漂滞”(Lie to),此时船舶已没有动力而随波逐流,船舶的水密和牢固的绑扎变得更加重要,只要船舶水密性和绑扎牢固,且水域开阔,船舶一般都安全。
6. 大风浪中调头应掌握“三大八小”的风浪规律,三、四个大浪后一般会为七、八个小浪,仔细观测掌握规律。大风浪中掉头当船身转至横浪时,急速回舵时船舶回转造成横倾角与波浪的横倾角向叠加时很容易产生过大的横倾而危及船舶安全,且横向受大浪时容易出现横谐摇,愈加危险,因此必须谨慎操纵。调头中若遇到大浪来临而处于困难境地无法继续转向时,切勿强行掉转,选择适当迎风角或船尾受浪角,等待时机再次掉头,切忌急速回舵造成船舶横倾过大。
1)从顶浪转向顺浪时,应在三、四个大浪后开始转向,开始时慢速中舵;随后的七、八个小浪横浪期间,主机快进车并满舵以加速完成后半圈掉转,当大浪来临时以尽量顺浪。
2) 从顺浪转向顶浪相对危险,需先降速减小船舶前冲惯性,可在大浪即将结束时先慢速中舵(一般15°左右)开始转向,而后半程转向时船舶正好处于七、八个小浪期,后半程快进车并满舵,保证大浪来到前顶浪。
7. 船舶航行途中,船长应特别注意所经航线附近的异常天气、海况并掌握其特点, 平时应积累经验,大风浪天时应需额外注意是否有异常气象。
1)北太平洋温带气旋形成的恶劣海况处于低气压中心的西南方向而非低压中心,深度低气压移动所经过的洋面都是恶浪区,低压前部有涌浪,低压后部亦有大浪和东南方向的长涌。低气压造成的恶劣天气影响范围广,破坏力大,往往范围有上千海里且近中心风力可达10级或以上,其破坏力如同台风,不可小觑!
2)澳大利亚南部海岸航行时由于处于咆哮西风带常常伴随坏天气;尤其是冬季由东往西顶风浪航行时不得不选择近岸避风应注意水深尖锐变化时往往形成异常海浪,船舶必须避开这样的水域航行,要么近岸10海里内航行要么在外海均匀水深线处滞航等待天气变好继续前进且。澳大利亚的东南角沿岸航行转向塔斯马尼亚湾时也往往会遭遇意想不到的大风浪天气。
3)夏季转向日本的台风或气旋进入中高纬后偶尔突然加深为“炸弹气旋”,比如气压由1002帕迅速变为938帕,快速移动至东北方向的高纬度,快速移动会形成更恶劣的风浪区;而冬季北美回日本等船舶在进入白令海峡之前由于阻塞高压的影响使得温带气旋再次受阻加深而导致恶劣天气,海况此时异常恶劣。
结尾:
大风浪天气尽管对船舶安全航行构成危险,但造船技术和船舶水密性能的提高大大保证了船舶的安全性;收到最新天气预报图后应结合实际情况做好风险评估,遵守公司体系规定,学习相关通函或经验反馈等,分析原因并吸取教训,敬畏之心正视将要面对的风险并提前做好防范,各部门分配任务后船长及部门长应现场检查其任务完成有效性,把人为的疏忽或潜在风险消除在萌芽状态,使人、船处于最佳状态。
09-18 来源:信德海事网
05-07 来源:信德海事网
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