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独家中文版!《系泊设备指南》​第4节——系泊安排和布置图

本系列连载文章为《系泊设备指南》中文版,为高级船长于雪生结合自身经验经数月翻译而来,全部11节,11万字,PDF140页,图文并茂。信德海事网获授权独家发布。

按照此前《大副那些识儿——手把手教你算货》的模式,大家后续可以关注本系列文章并复制保存文章供后续参考、学习使用。同时我们也为大家提供了PDF版本下载。不过,为翻译本手册,于船长对此倾注了大量的心血,为表达对船长劳动成果的支持,电子版本提供有偿下载模式,长按下方图片扫描二维码即可下载。

石油公司国际海事论坛(OCIMF)于1992年首次发行了系泊设备指南,并于1997 年和2008年进行了修订。这些修订涉及码头和船舶设计的变化、系泊缆绳或设备技术的进步以及由事故或操作经验引起的关注。

船舶系泊仍然是航运业的一项基本功能。对于系泊系统,从系泊设备和布置到系泊实践,有各种各样的标准、指南和建议。然而,伤害船舶和码头人员的事件仍然发生在系泊过程中。OCIMF已在第四版中对系泊设备指南进行了重大修订,重点是船舶和码头人员的安全。它涉及四个重要的关注领域:

●从事故中吸取的教训,最明显的是从HMSF 系泊缆绳事故中吸取的教训。

●以人为本的系泊设计和系泊作业中的人为因素。

●国际海事组织(IMO)关于系泊安全方面新的和开发中的法规和指导。

●替代的系泊技术,以及如何将其安全地纳入船舶和码头系泊系统的设计中。

目录

第1 节 系泊介绍.

第2 节 人为因素

第3 节 系泊力和环境条件

第4 节 系泊安排和布置图

第5 节 系泊缆绳

第6 节 系泊绞车

第7 节 系泊和拖带装置

第8 节 结构加强

第9 节 泊位的设计和装置

第10 节 船/岸界面

第11 节 替代系泊技术


第1节 系泊介绍

第2节 人为因素

第3节 系泊力和环境条件

(点击标题回看往期)

第4节 系泊安排和布置图

4.1介绍

本节提供了关于各种要求的指导,这些要求会影响船舶在不同设施上和用于不同操作上的系泊布置。目标是使系泊设备具有灵活的设计,使船舶能够在各种泊位上安全地系泊。

有关个别设备建议的指导可在第4、5、6、7和8节中找到。

所考虑的设施和操作是:

• 码头和海岛。

• 海上终端的船首系泊。

• 多浮筒系泊(MBM)。

• 港口拖带。

• 应急拖带、伴航和后拖。

• 通过运河。

• 应急拖缆。

• 驳船和小船系泊。

• 船靠船(STS)作业。

• 系泊加强。

本节遵循上述的顺序。

4.1.1系泊布置的一般设计考虑

在设计最佳系泊布置时,应考虑一些建议:

• 目标应该是为所有的需求提供最简单的布置。

• 从绞车到船舷装置应尽可能直接导向。

• 应尽量减少导向滚轮的使用,因为它们会表明系泊布置的复杂,并且能降低系泊缆绳的强度。

• 如果一个配件用于多个用途,则该配件的强度应基于最高强度要求。

• 目的是将所有的系泊缆绳储存在绞车上。

• 绞车马达不应驱动两个以上的绞车滚筒。这样做会减少绞车的冗余,并且增加了在正常和应急操作模式下系泊布置的复杂性。

• 可以使用不同类型的系泊缆绳,例如:链条、钢丝或HMSF,其目的应该是使每种类型的系泊缆绳都有自己的导缆孔,因此不会有擦伤问题。

• 对HMSF系泊缆绳需要特别小心,包括:

- 在不使用衬垫的情况下,不应将HMSF系泊缆绳用于为钢丝缆或链条设计的导缆孔中。

- 不锈钢衬垫、聚合物类型的衬垫或防摩擦套可用在光滑的导缆孔表面,因此它们可以与HMSF系泊缆绳一起使用,同时最大限度地减少摩擦损伤。但是,在选择聚合物类型的衬垫时应谨慎,因为某些类型的衬垫可以将热量传递到HMSF系泊缆绳中。

- 如果衬垫已经安装在导缆孔上,则钢丝缆和链条不应穿过它们,因为它们会损坏光滑的表面。如果钢丝缆和链条穿过的话,则在重新用于HMSF系泊缆绳之前,需要对衬垫进行打磨/更换或适当的保护。

4.2 码头和海岛

船上系泊布置的主要考虑是在传统码头和海岛系泊的适用性,因为这是最常见的要求。在第1节中已经涵盖了在这些码头上进行有效和安全系泊作业的原则。这些原则适用于各种大小的船舶,可以概括为如下:

• 系泊装置应尽可能对称于船的中间长度。

• 对于多重方向的环境,横缆应尽可能的垂直于船的纵向中心线。

• 对于定向环境(请参阅第1.4.3节),可以考虑特定地点的系泊设备,以增强横向和/或纵向约束力。

• 倒缆应尽可能与船的纵向中心线平行。

• 相同作用的系泊缆绳在船上固定点与码头系泊点之间的长度应大致相等。它们的尺寸和材料也应相同。

除这些原则外,系泊布置的一般指南如下:

• 保持系泊区域尽可能的清爽。

• 避免受力的缆绳穿过人员正常工作的区域。

• 系泊作业应尽量靠近船首和船尾。

• 艏/艉导缆孔应尽量靠近船首和船尾,并尽可能的低。

• 主甲板上的倒缆导缆孔应尽量靠近船首和船尾,以便向泊位上的倒缆系泊点提供足够长度的缆绳。

• 导缆孔和绞车要在水平和垂直方向上正确地对齐,避免使用导向滚轮。如果绞车位于甲板上方(如有些LNG船和许多外置肋骨的船),则需要抬高导缆孔和缆桩以保证正确对齐。应避免安装或使用缆桩的横向脚板或者横杆以及甲板上的十字型缆桩(保持缆绳贴近缆桩)。不建议采用这种多层布置。

• 绞车控制台的位置要确保负责系泊的高级船员能清楚地看到操作情况,将受伤的风险降至最低。

• 所有的系泊缆绳应该能够在没有许多方向变化的情况下运行。

4.2.1系泊缆绳的数量、尺寸和材料

在考虑系泊布置之前,必须确定系泊缆绳的数量、材料和尺寸。最好能通过计算机分析来确定。应考虑以下因素。

4.2.1.1系泊缆绳的数量和尺寸

• 系泊缆绳数量有实际的最低要求(参见下面的最后要点)。船舶经营人应根据分析结果选择船舶设计MBL。

• 为了提供在船中位置附近的对称布置,橫缆和倒缆的数量应该是均衡的。实际上最低数量应该是每个方向两根倒缆(两根向前和两根向后)以及首尾各两根橫缆。如果使用橫缆的数量不均衡,则应通过现场分析来确定是否从船首或船尾额外部署一根或多根缆绳。

• 在选择过程中应该考虑到船舶和码头人员可以安全操作系泊缆绳的最大尺寸。对于钢丝缆,根据操作人员的经验,认为直径44mm是实际工作中的最大值。对于传统纤维缆绳,认为是80mm。HMSF缆绳通常与钢丝缆的尺寸相似,并且具有类似的船舶设计MBL,但它们重量更轻也便于操作。通常,系泊缆绳的尺寸越大,越不容易因受到磨损而降低使用寿命。

• 在开敞式区域,根据经验,船舶发生第一次移动,使用更多的缆绳或高于船舶设计MBL的缆绳可能会增加个别缆绳的负荷。降低缆绳的刚度以保持合理的负荷,一般不会导致船舶偏移量的增加。

4.2.l.2系泊缆绳的材料

• 如果所有缆绳是同样的尺寸和材料,则可以提供最大的灵活性(如第1.5节和第1.6节所述)

• 根据强度、刚度、耐用性和操作特性选择最合适的材料。第5节提供了系泊缆绳材料和结构选择的指南。

• 对于较大的船舶,建议使用刚度高的系泊缆绳,因为它们能限制船舶在泊位上的移动。HMSF缆绳被认为是钢丝缆的可行替代品。

• 对于较大的船舶,不建议使用刚度低的系泊缆绳,因为它们会使船舶在泊位上过度的移动。

• 在较小的船舶上,刚度高和刚度低的缆绳的组合使用可能更合适,例如:横缆刚度低,倒缆刚度高。如果由于涌浪或他船的近距离通过而引起系泊缆绳的动态负荷,则钢丝缆或HMSF系泊缆绳末端合成尾索的使用会降低缆绳的刚度和相关负荷(见第5节)。

上面的考虑是假设系泊缆绳可以从船的左舷或右舷部署。如果绞车和导缆孔的布置不允许这样做,或者码头或交易模式另有规定,则可能需要增加系泊缆绳和绞车。

为了满足上述考虑以及4.13节中关于设备和装置阵式的建议,OCIMF建议所有船舶的系泊缆绳均从绞车滚筒上部署。

除上述指导外,设计人员和船舶操作人员还应考虑码头对系泊设备的要求。码头的要求有时基于过去对使用低效率系泊设备(例如,混合材料的系泊缆绳)时的经验,对于具备高效的、保养良好的系泊设备的船舶来说,可能会被要求使用更多的缆绳。如果船舶经营人可以证明他们符合本出版物中的建议,码头可能会更有信心,认为船舶系泊系统在具体的条件下是安全的。码头可能也会考虑他们设备的备选方案。可以向码头出示系泊分析的副本,以证明系泊装置的适用性。

4.2.2头缆和尾缆

头缆和尾缆的作用不像横缆和倒缆那样有效。对于大多数泊位,都需要增加额外的横缆和倒缆。只有额外增加的横缆和倒缆不能适用于当地的环境条件时,可以考虑增加头缆和尾缆,例如,在流速大的河流中,流水可能会将船首或船尾推离泊位。

4.2.3横缆的布置

横缆可以有效地控制船舶,抵抗横向受力。它在抑制船的偏荡趋势特别有效。为了最有效地抑制偏荡趋势,船舷导缆孔应尽可能的靠近船首和船尾。从绞车滚筒到船舷导缆孔的导向应尽可能是直线,最好避免使用基座导缆器。如果使用的话,系泊缆绳方向的变化应保持最小以减少系泊缆绳的强度损失和缆绳复杂的反弹轨迹。如果甲板空间有限,绞车可以按对角线或横向布置。

4.2.4倒缆的布置

倒缆应尽可能的与船舶的纵向中心线平行,并能有效地控制船舶,抵抗纵向受力。为了向码头系泊设备提供有效的导向,倒缆的船舷导缆孔应尽可能的靠近船首和船尾。为避免缆绳在船壳板上产生磨损,船舷导缆孔必须位于船舶的平行体内。

在实际操作中,这意味着用于船首倒缆的船舷导缆孔应位于上甲板开始向船首部分变窄的位置上。用于船尾倒缆的船舷导缆孔通常正好位于船尾上层建筑之前,在那里,绞车可以给缆绳提供直接的导向。这种布置的结果是,船尾倒缆绞车和船尾横缆绞车有一定的距离,导致在系泊作业中会遇到人员配备的问题。为了解决这个问题,有必要调整系泊作业的顺序,如使用拖轮控制船舶位置,直到船舶全部靠妥。在某些情况下,可能有必要将船尾倒缆的绞车布置在艉甲板上。然而,这样的布局会使用船舶平行体以后的导缆孔,会导致操作中无法看见缆绳和系泊缆绳出现磨损问题的重大风险。图4.7提供了一个更好的备选方案,导缆孔的位置就不会使系泊缆绳在船壳板上发生磨损,而且从船舷导缆孔到岸上的缆绳导向还是直线。

图4.7:大型LNG船的艉甲板系泊布置

4.3 海上终端的船首系泊

本节描述传统油轮系泊至海上终端(SPM 或者 F(P)SO)所需的装置。该信息也发表在OCIMF的“海上油轮操作指南”中,该指南为船首系泊提供了附加的技术和操作指导。

船舶经营人应确保为其传统油轮提供本节中推荐的设备和性能。尤其船首制链器要设计成可以容纳76毫米的摩擦链,并根据需要,正确设计船首导缆孔和导向滚轮。

对于所有尺寸的传统油轮,有些SPM的经营人可能要求第二个船首制链器。按照本节的要求,建议传统油轮的经营人在F(P)S0s或SPM终端进行交易时,应符合船首制链器的布置。

4.3.1 船首制链器

传统油轮的经营人在F(P)S0s或SPM终端进行交易时,建议按照表4.1的要求配备船首制链器。

表4.1:船首制链器的建议(DWT是指最大的设计载重吨)

油轮船首制链器最小屈服负荷的推荐最低安全系数是2.0 SWL。

在F(P)S0s或SPM终端进行贸易的传统油轮,应配备能接受76mm摩擦链的船首制链器。代表性的设计如图4.8所示。

船首制链器、基座及支撑结构应足以承受预期负荷。油轮应持有制造商出具的船首制链器型式认可证书的副本。证书上应明确该船首制链器的建造已严格按照公认的标准,该标准规定了安全工作负荷(SWL)、屈服强度和安全系数。油轮还应持有一份证书,该证书证实船首制链器的基座和支撑结构的强度是通过了详细的工程分析或计算和结构检查。由独立机构(例如,船级社)颁发这两个证书。船首制链器、基座和支撑结构应保持良好的状态,并至少每五年检验一次。船首制链器应永久性地标记SWL和适当的序列号,以便证书能够相互参照。

船首制链器的生产厂家应规定基本的操作、维护和检查说明,应遵循这些说明,而无需进行任何修改,例如,制链器的销和卡舌之间不得使用楔形块。在合适的情况下,制造商还应该提供关于最大部件磨损限度的指导。

图4.8:典型的卡舌式制链器

这些建议是严格根据油轮的大小。尽管码头经营人在考虑到当地环境状况时,可能会改变摩擦链和设备的类型,但这种设备的大小需要在“海上油轮操作指南”中详细说明,以确保它与此处指定的用于油轮的设备相匹配。

Smit型拖带支架装置不应用作船首制链器。

对于船首制链器的安放位置,建议如下:

• 船首制链器应位于船首导缆孔内侧2.7米至3.7米之间。

• 船首制链器应与船首导缆孔和绞车储存滚筒正确对齐。理想的情况下,导向应该是船首和船尾方向。

• 船首制链器的支撑结构应加以调整,以弥补甲板上的任何外倾角和/或倾斜度。船首制链器底座的前、后端应打磨光滑,以使摩擦链在任意方向自由运行。

• 船首制链器和辅助设备放置不当会妨碍系泊作业,可能导致油轮被码头拒绝,直到对布置进行修改以符合这些建议为止。

4.3.2 船首导缆孔

船艏导缆孔的SWL至少应等于船首制链器的SWL。船艏导缆孔最小屈服负荷的推荐最低安全系

数是2.0 SWL。建议经营人把不符合该值的传统油轮升级到2.0 SWL。负荷位置应基于粗缆与油轮中心线之间的夹角在水平面内最高可达右舷和左舷90度,在垂直平面内最高可达水平面的上下30度。

船首导缆孔、基座及支撑结构应足以承受预期负荷。油轮应持有制造商出具的船首导缆孔型式认可证书的副本。证书上应明确该船首导缆孔的建造已严格按照公认的标准,该标准规定了安全工作负荷(SWL)和安全系数。油轮还应持有一份证书,该证书证实船首导缆孔的基座和支撑结构的强度是通过了详细的工程分析或计算和结构检查。由独立机构(例如,船级社)颁发这两个证书。船首导缆孔、基座和支撑结构应保持良好状态,并且结合特殊检验至少每5年检验一次。

已经发现在将第二条摩擦链绞上船时,使用单个船首中心的导缆孔会出现问题,因为第一条摩擦链往往会妨碍直线上的拉力。在这种布置中,系泊粗缆、嵌环和浮子之间存在一定的相互作用,这经常会导致摩擦和浮选材料的损坏。因此,建议在装有两个船首制链器的传统油轮上安装两个独立的船首导缆孔。

以下的建议指的是船首导缆孔的尺寸、位置和类型(图4.9 和图4.10)

• 所有船首导缆孔的尺寸应当至少是600 x 450mm。

• 如果可行的话,船首两个导缆孔的中心位置应当距离2米,但无论如何不应超过3.0米。 150,000 DWT及以下的船舶,如果配备一个船首制链器,则只需提供一个船首导缆孔,该导缆孔应当位于船舶的中心线上。

• 船首导缆孔应为椭圆形或圆形,并且充分光滑,以防止导缆孔的下沿妨碍摩擦链的绞进或松出。方形导缆孔不适用于传统油轮。

图4.9:船首导缆孔和船首制链器直接引到绞车储存滚筒的布置

图4.10:船首导缆孔和船首制链器通过导向滚轮引到绞车储存滚筒的布置

4.3.3绞车储存滚筒和可能的导向滚轮的布置

可能要停靠F(P)SOs和SPM终端的传统油轮应这样配备,用于收回系泊缆绳的储存滚筒应布置成与船首导缆孔、船首制链器成一条直线,而无需使用导向滚轮。这种船首系泊设备相对在一条直线上的布置是一个最好的做法,并且被认为是操作系泊缆绳最安全和最有效的布置。考虑到系泊缆眼环、连接卸扣、船端长方形板和一定数量的摩擦链,在船首制链器和绞车滚筒之间应该有至少3.0米的距离。

然而,由于认识到并非所有的现有系泊设备的设计都能与绞车储存滚筒在一条直线上,因此在确定任何导向滚轮的数量和位置时,应优先考虑安全和保护系泊人员免受反弹伤害的风险。但是,每个船首制链器只能使用一个导向滚轮,在任何情况下都不应超过两个。系泊缆绳方向变化的角度应最小。如果方向变化的角度很大,例如,所有角度变化的总和超过90度,某些码头可能会拒绝该船舶。

如果使用的话,至关重要的是导向滚轮和绞车储存滚筒及船首制链器的中心要正确地对齐。使船首导缆孔中心到船首制链器中心能够在一条直线上,同时使系泊缆绳均匀地存放在储存滚筒上。考虑到系泊缆眼环、连接卸扣、船端长方形板和一定数量的摩擦链,在船首制链器和最近的导向滚轮之间应该至少有3.0米的距离。

在系泊缆绳或链环的路径附近不应有障碍物或装置(例如,带有锁紧装置的舱口盖),以确保如果在释放缆绳期间能自由松出,就不太可能被此类结构妨碍。

在所有传统油轮上,用于存放系泊缆绳的绞车储存滚筒应有15吨的提升能力并且有足够的尺寸容纳长150米直径80毫米的缆绳。使用绞缆滚筒来操作系泊缆绳被认为是不安全的,应该避免使用。这是因为如果操作不当,系泊缆绳和浮标的组合重量会导致缆绳在滚筒端打滑和抖动。远程操作绞车储存滚筒会使绞车操作人员避免受到缆绳的反弹伤害。

4.3.4补充指导

在海上船首系泊设备中,内衬不锈钢的船首导缆孔会被摩擦链损坏表面。如果HMSF系泊缆绳也可能穿过它们,则可以考虑将可拆卸的导缆孔衬垫用于船首导缆孔。

4.4多浮筒系泊设备

MBM是指将船舶系泊在几个永久锚定的浮筒上,同时使用船舶自己的锚。它也被称为传统浮筒系泊(CBM)。图 4.11中显示了一个有代表性的五浮筒配置。在某些情况下,船舶只系泊在浮筒上,而不使用自己的锚。这种泊位的类型称为全浮筒泊位(ABB)。ABB一般位于海床条件不适合抛锚的地方,或者在预期的环境情况下需要额外的系泊约束力的地方。进一步的指导可以在OCIMF的“多浮筒系泊设备的设计、操作和维护指南”中查找。

MBMs通常位于环境条件温和到适中的区域。这是因为,当在左舷和右舷引出系泊缆绳时,系泊约束力会受到限制,这与在码头和海岛上仅将系泊缆绳在一侧引出的情况不同。

当环境条件接近操作极限时,单根系泊缆绳上的负荷会变得非常高。一旦一根系泊缆绳失效, 其他缆绳可能会因冲击负荷而失效。可能需要采取预防措施或应急措施,例如,使用拖轮。在大多数情况下,符合这些指南的标准系泊设备就足够了。

除了标准的系泊设备,还应考虑以下因素:

• 终端一般会要求船舶提供系泊设备。可能某些或所有浮筒每个都需要两根或三根系泊缆绳。

• 有些终端会使用船尾倒缆用于横向系泊,这些缆绳一般是从上层建筑前面的导缆孔引出。这会使船尾甲板上的所有缆绳用于尾舷和船尾浮筒。

• 在尾板上必须提供足够的导缆孔,以方便与船尾浮筒系泊。

• 尽管许多MBMs要求使用合成缆绳或HMSF缆绳便于操作并能更好地控制系泊中的动力,但有时仍会使用带有尾索的钢丝缆来减少船舶的漂移。应避免使用过硬的系泊缆绳,因为这些可能会造成很高的负荷,增加缆绳失效的可能性。

• 一些泊位提供系泊加强(备用缆绳),这些缆绳永久性地连在浮筒上,由小艇拖到船上。操作备用缆绳并固定在船上的缆桩可能很困难,这是因为缆绳相对较长,而且必须预先拉紧防止漂移。船舶的绞车可用于备用缆绳的预先拉紧。这是通过将船上现有的绞车缆绳取下,然后把备用缆绳盘绕到滚筒上。如果绞车的备用缆绳处于张力状态,则握持力将由绞车刹车控制,而不受备用缆绳强度的影响。为了充分利用备用缆绳的强度,在绞车预先拉紧后,应使用链条或擎缆索(Stopper)将缆绳转移到合适的缆桩上。船上需要使用与备用缆绳材料和刚度相似的系泊缆绳,以确保各缆绳之间的力是平均分布的。备用缆绳的MBL(最小破断负荷)不得超过所连接的船舶装置的安全工作负荷(SWL)。

图4.11:多浮筒系泊布置

4.5 拖带

4.5.1港内(正常)拖带

港内(正常)拖带用在遮蔽水域操纵船舶靠离泊位。

港内(正常)拖带强度的建议在第7节中描述。

拖轮操纵的设备包括正确布置的封闭式导缆孔和相关的缆桩,用来引导和系固拖缆。有些干舷高的船舶,如大型气体运输船,会在舷侧外板上安装嵌入式缆桩以代替甲板缆桩和导缆孔。

还应提供使用船上的撇缆/引缆将拖缆拖到船上的装置。这些装置包括合适的基座导缆器、导向柱或缆桩,以将撇缆引到绞车的绞缆滚筒上。在一些较大的船上,可以在靠近缆桩的地方配置专用绞盘。

图4.12:典型的在拖轮船首的拖带连接

当确定导缆孔的位置时,应考虑以下几点:

• 导缆孔之间必须有足够的间距,以保证拖轮有机动空间。对于操作VLCCs和ULCCs的较大拖轮,这个间距约为50至60米。

• 在船舷,导缆孔的位置应与拖轮顶拖的位置处于同一个横向平面上,因为拖轮可能从同一个位置顶推或拖拉。船首和船尾导缆孔的位置应能为转动船舶提供最大的杠杆力,但该位置不能过于靠近船舶的首尾两端,否则在顶推操作中船体的锥度面会对拖轮造成危险,拖轮的顶推位置一般靠近横舱壁或横向肋骨框架。

• 船体中部需要一个替代的中性位置用来顶推或拖拉,能在不产生转动力矩的情况下控制船舶的横向移动,该位置的导缆孔通常位于货物歧管处软管支撑的正后方。

• 拖带布置应足以提供水平方向180度范围的拖缆角度和导缆孔外侧垂直方向0至90度的向下范围。

图4.13:典型的在拖轮船尾的拖带连接

对于VLCCs和ULCCs,这些要求通常会导致在船舶的每舷有5个推/拉位置。较小的船舶通常每舷有3个位置。

应提供安全解开拖轮的方法,当解缆的时候,为避免缆绳晃动,必要时要使用引缆,用可控的方式将拖缆松回到导缆孔。

4.5.2应急拖带、伴航和后拖

4.5.2.1应急拖带

应急拖带的要求包含在IMO MSC.35(63)“液货船应急拖带布置指南”中。

在许多油轮上,船首布置的强力点、导缆孔、摩擦链和导向滚柱,也和海上终端所建议的船首装

置通用(请参阅第4.3节)。

4.5.2.2拖轮伴航、后拖的系泊布置和船尾系泊甲板的设计

OCIMF建议将MSC.35(63)中导缆孔和强力点的要求用于应急拖带、伴航拖带和后拖。

应采用以下的布置设计建议:

• 应急拖带、伴航拖带和后拖应通过船舶中心线上的导缆孔直接引到强力点。

• 伴航拖带和后拖布置不应妨碍应急拖带布置的操作。

• 用于操纵伴航拖带和后拖拖缆的绞车应布置在一个合适的位置,能使绞车滚筒到强力点/缆桩形成直接的导向,并保证绞车操作人员有足够的视线。

4.5.2.3在应急拖带导缆孔和强力点无法使用的情况下伴航拖带和后拖的布置

如果应急拖带导缆孔和强力点不能用于伴航拖带和后拖,则伴航拖带/后拖的布置可能会偏离中心,这将出现“偏中心拖带”方面的问题,应该避免。

在这种情况下,装置和强力点也应该满足MSC.35(63)中关于强度和几何的要求。

4.5.2.4伴航拖带和后拖的附加要求

关于伴航拖带和后拖布置,MSC.35(63)没有提供详细的要求,推荐使用下面的布置用于伴航拖带和后拖:

布置

• 从强力点到导缆孔的最小距离应为4.0米,应承认这在50,000载重吨以下的船舶很难做到,但其旨在确保拖缆的眼环拼接部分位于导缆孔的内侧。如果从强力点到导缆孔的距离小于4.0米,建议使用拖轮。(如果使用应急拖带装置,则此建议不适用,因为防摩擦装置会在导缆孔中)。

• 拖带或连接点应和导缆孔纵向对齐,并且无任何障碍。

装置

• 导缆孔的开口应为椭圆形或者有圆角。

• 建议导缆孔的最小尺寸是600mm x 300mm。这是考虑到越来越多的使用HMSF缆绳作为伴航任务的拖缆。为了最大程度地减少由于弯曲而使缆绳性能降低,推荐缆绳与导缆孔的最小D/d比为15。(见第5节)

• HMSF系泊缆绳很容易由于摩擦和切割而受损,与钢丝缆一起使用的装置可能有豁口和锋利的边缘,会损坏HMSF缆绳,除非采取保护措施。建议保持导缆孔和强力点的接触面光滑,或者使用衬垫来避免拖缆过度磨损。

• 用于伴航和后拖的缆桩应遵循第7节的建议。

• 用于引导和连接拖缆的装置应清楚标明,最好涂上独特的颜色。

• 用于伴航和后拖的装置应根据第7节的建议进行测试、标识,并包含在船舶拖带和系泊布置图中。

4.5.3 船尾系泊绞车的布置

用于操纵伴航拖带和后拖拖缆的绞车应布置在一个合适的位置,能使绞车滚筒到强力点/缆桩形成直接的导向,并保证绞车操作人员能有足够的视线。

4.5.4 解掉拖缆

应提供在所有可能的环境条件下用可控的方式安全地解掉拖缆的方法。解缆时,应该给拖缆懈劲,以使船员用绞车和引缆把拖缆眼环从系固点安全地解掉。然后以可控的方式通过导缆孔将拖缆松给拖轮,以避免拖缆尾部胡乱甩动。

拖轮意外地或者应急释放拖缆,如果拖缆落到了螺旋桨周围或沿着海床拖动,会危及船舶的机动性。

因此,可能有必要在拖缆受力的时候解掉。这种情况最有可能发生在设施有限和环境条件迅速变化的码头的后拖操作中。码头应进行风险评估,以了解发生这种情况的可能性。

在以下情况下,应急解掉拖缆是恰当的:

• 由于船首向变化速率的原因,拖轮无法保持位置。

• 拖轮的应急释放装置损坏,或者被意外启动。

• 拖轮操纵不正确,例如,由于人为失误而导致拖带不正确。

• 拖轮有应急情况发生,如被束缚或有人落水。

任何应急解拖装置的使用均应进行彻底的风险评估,并应解决安全方面的问题以及操作中涉及的人员和资产(油轮、拖轮和码头)的风险。码头高级管理人员应参与风险评估,明确使用此类设备的责任,并制定相应的书面程序。

关于此类装置的补充指导能在“海上油轮操作指南”中找到。

4.6 通过运河和航道

主管主要运河和航道的当局通常对系泊设备的布置、大小和强度有具体要求,以符合他们安全高效通过的操作要求。这些要求可能包括在某些位置非常专业的设备,如在船闸里。符合这些要求也是船舶认证过程的一部分。如果在造船时没有解决,这些要求将导致有关设备的重大改造。

建议造船厂、船舶设计人员、和船舶经营人把这些要求纳入到船舶的设计中,除非经营人确认这些运河和航道不会是船舶贸易模式的一部分。但是,一些较简单的要求可能包括在将来适当的日期购买额外的缆绳(避免由于长期存放带来不必要的退化)。然而,额外缆绳的选择仍然应包含在系泊评估中,并且遵循与船上其它缆绳一样的标准。

有关当局,如巴拿马运河、苏伊士运河、圣劳伦斯航道等,会规定最新的要求。

当各种地方规则之间, 或本出版物的指导与地方规则之间存在潜在冲突时,应为船舶配备设备,以满足其中最繁琐的建议和要求。

4.7应急拖缆

尽管某些码头仍然要求油轮系泊时配备并使用应急拖缆,通常称为防火缆,但OCIMF并不支持这一要求。

应急拖缆的任何要求应由码头进行审查和风险分析,以确定是否应该要求船舶部署。应该提出的问题包括:

• 应急拖缆是否真的必要,它们被使用的可能性有多大。

• 当船舶被火灾所困时,码头的应急程序是否要求船舶离开泊位。

• 是否有可能解掉船舶缆绳来让船舶离开泊位。

• 拖轮就位需要多长时间。

• 应急拖缆的部署是否违背船舶和码头的保安措施。

• 在应急情况下,船舶和码头有哪些人员资源可用来让船舶安全地离开泊位。

有些码头要求的方法不同,经营人应了解当地要求。

4.8 驳船和小船系泊

在许多情况下,可以使用为其他系泊要求提供的装置来系泊驳船和小型船舶。但是,一些VLCCs和ULCCs在船中歧管附近缺乏用于系泊驳船和小型船舶的合适装置,或在船尾加油歧管附近(如果有的话)。在这种情况下,建议提供一套封闭式导缆孔和系缆桩,在左右舷船中歧管的前后大约35米,和船尾加油歧管附近(在适当的情况下)。

图4.14:停泊在大型油轮旁边的小船(加油驳船)的示例

4.9船靠船过驳

4.9.1总则

当计划进行船靠船过驳作业时,组织者应确保所使用的船舶在设计和设备上的兼容。船舶设计人员应考虑到每艘油轮都有可能在某个时候被指定用于STS作业。

所有系泊缆绳应从绞车滚筒上部署,避免将缆绳盘绕在缆桩上。

4.9.2系泊布置的通用性

无论船舶大小,最通用和有效的船靠船系泊布置是在每个甲板空间的两端放置缆桩,并与绞车对齐,这样绞车上的缆绳则可以避开它船的缆绳。这样的布置能够使系泊缆绳的组合最佳,并尽量减少缆绳的交叉(见图4.15)。

图4.15:缆桩和绞车的位置,红色的缆绳由本船绞车送到他船,蓝色的缆绳为他船送给本船并系在缆桩上。

建议将用于首倒缆绞车的缆桩置于绞车的前面,这样便于操作他船来的缆绳。用于尾倒缆绞车的缆桩应在绞车的后面,这样便于增加缆绳。绞缆滚筒的位置应与缆桩对齐。

4.9.3 船首的布置

有效的船首系泊布置是十分重要的,尤其当船锚泊进行船靠船过驳作业时。如果船首导缆孔和缆桩的数量足够并且导向合理,将极大提高系泊的有效性。

对于小型船舶,船首每侧至少需要两套封闭式导缆孔和缆桩,和至少一套缆桩用于船首中间的导缆孔。(见图4.16)

带有额外的横缆绞车的大型船舶,船首每侧至少需要三套封闭式导缆孔和缆桩,和至少两套缆桩用于船首中间的导缆孔。(见图4.17)

图4.16:小型船舶的船首系泊布置

图4.17:大型船舶的船首系泊布置

4.9.4对称设计

在大多数STS过驳中,较大的船舶是直航船(母船),当较小的操纵船(子船)以左舷来靠直航船(母船)的右舷时,直航船(母船)要保持稳定的航向和航速或者是锚泊状态。有些船舶的STS导缆孔和缆桩通常仅安装在一侧,但是这样就没有考虑到STS操作也可能在另一侧进行。例如,VLCC通常是作为STS中的直航船,所以一般仅在他们右舷歧管的前后安装导缆孔和缆桩。但在并靠作业中,当VLCC右舷靠在泊位上时,则机动船(子船)必须靠在VLCC的左舷,而VLCC的左舷就没有用于系带倒缆的导缆孔和缆桩。建议导缆孔和缆桩对称安装,使船舶不局限于仅能在一侧系泊作业(见图4.19)。

图4.19:在这个布置中,导缆孔和缆桩是对称布置,该船既可作两舷直航船,也可以作为两舷机动船。

4.9.5用于辅助碰垫的导缆孔

如果船舶在靠近或分离过程中没有调整好位置,则要使用辅助碰垫保护船首船尾的外板防止擦碰。很有可能是在机动船(子船)的一侧发生擦碰,即在船舶平行体的末端,并向首尾开始弯曲的位置。

图4.20:用于固定辅助碰垫的缆桩

建议船舶在平行体始末端的甲板边缘安装导缆孔和缆桩。对于既有可能作为机动船,也有可能作为直航船的船舶来说,对称设计是极为重要的。在某些情况下,船舶的设计需要附加的防撞装置,例如,平行体端部的锥度面等。图4.20在平面图(红色圆圈)和立面图(在黄色线条的顶部和底部)中显示了辅助碰垫和缆桩的相对位置。

4.9.6倒缆

通常,船靠船作业中首选的是长的系泊缆绳。在不影响软管安全操作的前提下,建议所有油轮都安装全尺寸的缆桩和封闭式导缆孔,并尽可能地靠近歧管的前后端。理想情况下,一般距离歧管支撑2-5米。

倒缆的绞车应尽量安放在主甲板靠前的位置,以增加倒缆的长度,特别是长度相近的两艘船进行船靠船作业时,这些建议就特别重要。

4.9.7 封闭式导缆孔

封闭式导缆孔(巴拿马型)最适合用于船靠船作业,因为当两艘船的干舷发生变化时,它们能有效地控制系泊缆绳,并且标准装置的D/d比最大。

不建议在船靠船作业中使用开放式滚轮导缆孔,因为两船相对干舷的变化会导致缆绳上行,就有缆绳跳出导缆孔的危险。

万向滚轮导缆孔在船靠船作业中也经常受到质疑。在船首,万向滚轮导缆孔通常内置于舷墙中,并设计为引导缆绳向下。在船靠船过驳中,随着两船干舷的变化,在某些过驳期间可能会引导缆绳向上。由于这类导缆孔不是为缆绳向上而设计的,因此系泊缆绳就会与上部支撑结构接触,并且容易磨损(见图4.21)。

图4.21:万向封闭式导缆孔引导缆绳向上。系泊缆绳与导缆孔结构有两处接触

有些船舶在导缆孔的外侧装有槽板(或者是鱼尾板)。应避免这种情况,因为导向向下的系泊缆绳会经过鱼尾板的锋利边缘,这会导致擦伤、缆绳弯曲引起的强度降低以及潜在的缆绳失效。

4.9.8船头横跨甲板的系泊缆绳

在船靠船作业中,两艘船都需要部署系泊缆绳,为了达到最大的灵活性和协同性,船舶系泊布置设计中就要使缆绳得以充分利用。不建议缆绳绕着船首弯曲,因此,船舶离岸一侧的绞车能够引导系泊缆绳穿过甲板是很重要的。这个可以通过导向滚轮来引导缆绳通过两舷指定的导缆孔来完成(见图4.22)。

图 4.22:利用导向滚轮引导缆绳横跨甲板

4.9.9船尾交叉绞车

船尾绞车的缆绳可以在船尾交叉也是很有用的。这样使得左舷绞车的系泊缆绳能被引到右舷的导缆孔,而右舷绞车的系泊缆绳也可以被引到左舷的导缆孔。(见图4.23)这在向类似大小的船舶或较小的船舶送出系泊缆绳时特别有用。通过尾板导缆孔直接导向向后的缆绳,不应用于大小类似或者较小的船舶上(见图4.24)。

图 4.23:船尾系泊缆绳直接引到导缆孔

图 4.24:系泊缆绳通过朝后的导缆孔往前送往较小的船舶。这些缆绳由于在船尾转向反方向而会被损坏

4.9.10 绞缆滚筒、分隔式滚筒、双滚筒和绞盘

船靠船作业中,船舶既要能送出也要能接受缆绳。为了安全和有效地接收缆绳,每台绞车都应有一个绞缆滚筒或者一个空的滚筒,以便绞入它船的缆绳。

图4.25:装有绞缆滚筒和分隔式滚筒的绞车(上)和没有绞缆滚筒的绞车(下)

建议所有绞车,尤其是倒缆的绞车,应成对安装,或者至少应配备双滚筒,这样可以有效地部署两根倒缆。一些较小的船舶在每个位置仅有一台绞车,可能无法达到所需的冗余。

甲板上安装的小型绞盘通常无法满足全尺寸缆绳的操作,尤其是倒缆。船舶设计人员应考虑到这些绞盘的局限性,并做好布置,能将引缆引到有绞缆滚筒的绞车。缆绳应能直接从导缆孔经过要使用的缆桩到绞车滚筒上,而无需使用导向滚轮。如果必须要使用,应尽可能减少缆绳方向的变化。

4.10货物管汇的布置

油轮歧管区域的甲板装置应满足OCIMF/CDI的“油船和化学品船管汇及相关设备建议”,或者SIGTTO/OCIMF的“液化气运输船管汇建议”的要求。这些装置包括十字型缆桩、封闭式导缆孔以及系缆桩,目的是方便在海上泊位吊装和悬挂货物软管。

根据上述出版物,在歧管位置提供的装置不能用于系泊作业。

4.11异常情况下的系泊加强

如3.2.3节所述,按照最恶劣的操作环境设计所有船舶是不切实际的。如果超过标准环境条件,船舶要么解缆离泊、或得到拖轮的不断协助、要么安排额外的系泊约束力。

4.11.1岸上系泊缆绳的配置

船舶和泊位的设计一般不会超过标准环境条件,(见3.2节)。当超过标准环境条件时,为加强船舶系泊系统,可以提供岸上的系泊缆绳。为了接受这些系泊缆绳,建议船舶配备足够数量的封闭式导缆孔、缆桩以及绞缆滚筒,以达到标准系泊缆绳数量的1.5倍。这些额外的封闭式导缆孔通常位于为标准缆绳设计的导缆孔的旁边,这种布置可以使用为标准缆绳设计的系泊绞车,将岸上缆绳带到船上。这些额外的导缆孔和缆桩的强度应基于船舶标准系泊缆绳的船舶设计MBL。

有些船舶(如那些外置肋骨的船)的系泊绞车和滚筒的安装位置可能比导缆孔和缆桩所处的甲板位置高。不建议这种多层布置,因为如果需要岸上缆绳,则这些缆绳有可能会通过缆桩的顶部而导致在固定缆绳的过程中无法有效地使用擎缆索(Stopper)。

但是,如果绞车必须安装在这样的高度,缆桩和导缆孔的高度要更高一些,以便能在适当的位置临时止住系泊缆绳、系牢并安全且有效地引到岸上。

不应安装或使用附在普通甲板上缆桩的水平侧杆或者十字型缆桩。这些缆桩的附属装置不包含在构造标准内,并且SWL(安全工作负荷)也不清楚。当缆绳的张力变化时,这些缆绳有滑出的风险。

4.12各种要求的组合

在设计阶段,可以将4.2节至4.9节中列出的要求进行组合,以降低系泊布置的复杂性。例如,船舷导缆孔的位置可以稍微调整,这样一个导缆孔或者一组缆桩就可以满足不同的要求。

同时,应考虑各种不同要求的所有可能的缆绳导向,而不会引起以下方面的潜在问题:

• 缆绳角度变化大。

• 不合适的D/d比(见第5节)。

这些因素有可能意味着需要提供额外的单独装置,例如,为每种类型的系泊缆绳(钢丝缆或合成纤维)安装单独的装置,装置的强度应设计为其可能承受的最大负荷。

4.13设备和配件的阵式在操作上的考虑

系泊缆绳应从绞车直接引到船舷导缆孔,如果不能避免使用基座导缆器,则缆绳的角度变化应尽可能小,绞车控制的位置应尽量减少缆绳对操作人员的反弹风险。

同样,系泊装置需要有足够的安全操作间隙。绞车的布置要为滚筒提供足够的缆绳偏角。这是系泊缆绳在滚筒轴线垂直方向上偏离的最大角度,也有必要使每一匝紧贴前一匝并让每一层都整齐地绕在上一层。以下是基本准则。

导缆孔和缆桩之间的最小距离应为1.8米,以便为擎缆索(Stopper)的使用提供足够的空间。

绞车滚筒和最近的导缆孔(甲板边缘或者基座)之间的最小距离应使缆绳偏角不超过1.5度。如果缆绳要通过导缆器引到导缆孔上,例如,基座导缆器,这个距离大概等于19倍的滚筒宽度。如果缆绳在导缆孔内的位置是可变的,例如,在甲板边缘的封闭式导缆孔内,则应增加这个距离,以保证在任何位置都能符合1.5度的要求。如果设计导致缆绳偏角超过1.5度,应考虑配备有动力的卷轴协助。

对于分隔式滚筒绞车,在确定最大缆绳偏角时应仅考虑张力滚筒。图4.26 显示了对分隔式滚筒绞车的缆绳阵式的建议。图4.26中的阴影部分应保持清爽无障碍物。这是因为在系泊作业开始和结束的过程中,可以直接从张力滚筒或储存卷筒松出或绞入未受负荷的缆绳。

图4.26:系泊绞车的对齐和最大绳索偏角

为了安全和有效地进行靠泊/离泊作业,建议所有的系泊缆绳应从绞车滚筒上部署,并要考虑为这些绞车的每个滚筒配备独立的传动装置而无需离合操作。有时可以消除这样的困难,在操作滚筒的离合时需要设置和释放连接到共同传动轴上的滚筒刹车。

虽然绞车马达驱动一个以上的绞车滚筒是很常见的,但由于在正常和应急操作模式下对冗余的影响以及系泊布置的复杂性,应避免使用两个以上的滚筒。

未完待续....

作者简介:

于雪生,1971年生,高级船长。从事远洋运输事业27年,11年的船长经历,VLCC航线遍及亚欧非和南北美洲;曾获中国海事局“安全诚信船长”、大连市政府口岸工委“优秀共产党员”等荣誉称号;中国航海学会专家库成员,辽宁省综合评标库(水上运输方向)、大连市政府采购(水上运输方向)评审专家;潜心刻苦钻研国际、国内航运法律法规和业务知识,多次在国家级刊物上发表远洋运输领域专业论文。 

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