被拖船壓載對拖輪航行帶來的影響

凌智強(qiáng) 袁偉星 陳珺

（中交上海航道局有限公司東方疏浚工程分公司 上海 200129）

目前，我公司擁有大型絞吸挖泥船十幾艘，是公司工程施工的主要船型（還有局內(nèi)兄弟單位絞吸挖泥船）。由于疏浚與吹填工程施工的特殊性以及當(dāng)今大型施工項(xiàng)目的銳減，大型絞吸挖泥船在工地之間調(diào)遣變得比較頻繁。我公司近兩年來大型絞吸船每年調(diào)遣約在38航次左右，調(diào)遣總里程約在8 500海里，以每航次調(diào)遣費(fèi)用 100萬元計(jì)，則每年發(fā)生調(diào)遣成本約在 3 800萬元左右，很大程度上增加了公司運(yùn)行成本，同時(shí)對安全生產(chǎn)帶來了風(fēng)險(xiǎn)。因此，提高 3 500m3/h絞吸船海上拖帶調(diào)遣安全性，縮短航次周期，滿足工程施工緊迫性，真正達(dá)到拖航調(diào)遣過程中的降本增效，降低公司運(yùn)行成本，具有積極的意義。

一、大型絞吸船海上拖帶調(diào)遣存在的主要問題

由于大型絞吸船性能特點(diǎn)及施工要求，從海上拖帶角度來講，大型絞吸船在海上拖帶調(diào)遣的風(fēng)險(xiǎn)是比較大的。

圖2 海上拖航情況

一是大型絞吸船甲板機(jī)械眾多，船舶重心較高，所以 GM值較小。通常大型絞吸船空船GM值在0.4米左右，有些船舶更低些。這些特性決定了調(diào)遣受氣象限制比較大。

二是大型絞吸船干舷高度較低，均在 1.2m～ 1.5m左右，只要海上風(fēng)力達(dá)到 5～ 6級時(shí)，甲板很容易會上浪；當(dāng)海上風(fēng)力達(dá)7級及以上時(shí)，船舶頂風(fēng)航行時(shí)主甲板上浪高達(dá)50～80cm，因此大型絞吸船海上調(diào)遣抗風(fēng)能力較差，對封倉要求非常嚴(yán)格。（1995年，國內(nèi)某單位就曾經(jīng)發(fā)生過絞吸挖泥船海上調(diào)遣途中傾覆的案例。我公司在 2010年4月也曾經(jīng)由于封倉不嚴(yán)格，加上壓載很重（油、水都是滿載），途中遇到風(fēng)浪，造成絞吸挖泥船錨鏈艙進(jìn)水，繼而造成物料倉進(jìn)水，造成嚴(yán)重橫傾，幸虧主拖船及時(shí)發(fā)現(xiàn)采取措施，避免了事故發(fā)生，但是航時(shí)影響了有一天）

三是大型絞吸挖泥船船體一般均以方形設(shè)計(jì)，所以拖航阻力較大。根據(jù)《海上拖航指南》，被拖船阻力分摩擦阻力和剩余阻力，而其中剩余阻力按照如下經(jīng)驗(yàn)公式可以確定：

δ方形系數(shù)

A2浸水部分的船中橫剖面面積（m2）

V船速（m/s）

靜水中被拖船的阻力R可以用下式估算：（大連海運(yùn)學(xué)院

出版社：船藝）

式中：

D被拖船的排水量(ton)

V拖航速度（kn）

K系數(shù)，可取3 000-4 000

上式估算出的阻力當(dāng)風(fēng)力1～3級時(shí)，將增大1.5～2倍；風(fēng)力4～6級時(shí)，增大3～5倍。式中可以看出船舶的阻力與船舶的排水量成正比，船速與排水量成反比。

為確保大型絞吸挖泥船海上拖航安全，2010年7月，我公司特制定了《中交上海航道局有限公司工程船海上調(diào)遣拖航安全管理辦法》及《海上工程船調(diào)遣封艙加固檢查表》作為對《拖帶指南》的補(bǔ)充，成為公司絞吸挖泥船調(diào)遣封艙時(shí)一般性規(guī)定及技術(shù)指導(dǎo)性文件，對提高大型絞吸挖泥船海上安全拖航調(diào)遣起到了良好作用。

二、壓載對拖航調(diào)遣的影響

為了方便后續(xù)工程能及時(shí)正常有序開工，絞吸挖泥船特別是大型絞吸挖泥船在拖航調(diào)遣前，往往油、水和其他物料（如配備件等）加載比較多，造成吃水偏大。但是，從海上安全拖航調(diào)遣角度來講，這樣做是很不利的。

一是減小了絞吸船的干舷高度（絞吸船干舷原本就?。沟媒g吸船海上調(diào)遣航行遭遇5～6級風(fēng)時(shí)就會造成上浪；

二是加載導(dǎo)致絞吸船吃水增加，增加了航行阻力，降低了船舶拖航速度，直接造成海上航行時(shí)間增加，從而導(dǎo)致海上調(diào)遣風(fēng)險(xiǎn)增加；

三是對于相同馬力拖輪，由于拖帶時(shí)間增加，造成拖輪運(yùn)行成本上升（意味著項(xiàng)目成本上升）；

四是對拖輪海上避讓操作也會帶來不利影響，避讓船“遲鈍”。以我公司航拖4002輪兩個(gè)航次為例：

1.從廣州文沖船廠調(diào)遣“新海豚”輪到連云港工地2.從湛江調(diào)遣“新海鶴”輪到連云港工地很多，廣州文沖和湛江到連云港的航程相差不多，由于兩艘絞吸挖泥船吃水大小的相差，整個(gè)航程拖航時(shí)間就相了30小時(shí)左右。對于一艘4 000匹拖輪而言，拖輪成本將增加近18萬元左右。

其次，如果由于氣象原因的影響，原來可以一次性過去的航次，現(xiàn)在卻不得不找地方拋錨避風(fēng)，發(fā)生繞航增加航程；或者慢車頂浪航行以減少絞吸挖泥船甲板上浪，保障被拖船的安全，這樣耽擱的時(shí)間將更長，會導(dǎo)致拖輪航次成本將進(jìn)一步上升。影響工程時(shí)間，對工程施工影響也就無法預(yù)估，對企業(yè)聲譽(yù)影響更大。像這種情況，在冬天和臺風(fēng)季節(jié)拖航調(diào)遣就尤其會出現(xiàn)。

三、大型絞吸挖泥船準(zhǔn)備調(diào)遣壓載探討任何船舶都需要合理壓載來保證船舶航行安全和船舶操縱性。

一是為了保證船舶適航穩(wěn)性；二是保持合適的吃水差，防止海上拖帶時(shí)產(chǎn)生偏蕩。

每一艘船都有設(shè)計(jì)穩(wěn)性，這是對船舶安全最基本的保證。我公司3 500m3/h絞吸挖泥船空船的穩(wěn)性GM值大約為0.4m，其穩(wěn)性是滿足海上拖帶調(diào)遣要求的。其次，適當(dāng)?shù)膲狠d有利于船舶GM值的提高（但因特別注意不能進(jìn)行多艙、半艙壓載，因?yàn)榇朔N壓載方法將產(chǎn)生多個(gè)自由液面，反而降低了 GM值，使船舶在拖帶調(diào)遣過程中易發(fā)生危險(xiǎn)）。我公司的 3 500m3/h絞吸船的滿載平均吃水在 3.70m～ 3.80m，空船平均吃水在 3.2m左右。船舶的 TPC在 11.5～ 12.5t/cm之間。每加載 100t油或水，則船舶平均吃水會增加8～8.7cm左右。

根據(jù) 4 000匹遠(yuǎn)洋拖輪多次拖帶測算：我公司 3 500m3/h絞吸船每增加10cm的吃水，拖航平均速度將降低 0.25kn左右。因而，被拖船滿載和半載狀態(tài)，對于拖航調(diào)遣速度影響是很大的，約相差0.5～1.0kn船速。如果航程較長，航時(shí)將增加15%左右。拖航速度越慢，航時(shí)增加越長，拖帶調(diào)遣風(fēng)險(xiǎn)也會成倍增加。尤其是冬、春時(shí)季節(jié)變換、臺風(fēng)和冬季，北上拖帶減少海上調(diào)遣航行時(shí)間是確保拖帶安全，是調(diào)遣安全首先考慮的因素。

因?yàn)槲夜?3 500m3/h絞吸船的特殊性，空載時(shí)吃水 dF：3.8m、dA：2.6m左右，根據(jù)公司關(guān)于工程船調(diào)遣吃水差的相關(guān)規(guī)定，公司 3 500m3/h絞吸船在國內(nèi)沿海調(diào)遣時(shí)吃水差應(yīng)控制在0.8m以內(nèi)。壓載時(shí)應(yīng)對吃水差進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到最佳適拖吃水差，

船名 總噸 拖前吃水 拖后吃水 船長 船寬 航程 拖航船速 航時(shí)新海豚 3086 3.5m 2.9m 104.4m 19.6m 1332nm 6.8kn 196h新海鶴 2944 3.85m 3.15m 104.8m 18.2m 1394nm 5.88kn 236.8h

我公司“新海豚”輪總噸位要比“新海鶴”輪大，船寬也寬，但由于吃水調(diào)節(jié)狀況不同，同樣使用 4 000匹馬力拖輪其拖航速度相差較大，航速相差約有 1節(jié)左右。1節(jié)航速，對航程長就差方便拖輪操縱。

絞吸船拖航調(diào)遣需要壓載，但壓載多少我們拖輪船長認(rèn)為值得研究。本文認(rèn)為只要滿足絞吸挖泥船穩(wěn)性的壓載就可以了，而船上有較多的油和水調(diào)遣時(shí)，特別是航程較長時(shí)，應(yīng)將船舶上多余的油水抽去，有效控制船舶的平均吃水（自重），同時(shí)對船上的油和水進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使吃水差保持在 0.5～0.8m之間，盡量不采用海水進(jìn)行壓載，能有效保證船舶海上拖航所需的航時(shí)，使得海上調(diào)遣全程安全最大化。同時(shí)對拖輪海上避讓操縱帶來安全。

仍然以航拖 4002輪從廣州文沖船廠拖航調(diào)遣“新海豚”輪至連云港港工地為例：廣州文沖至連云港港，航程為1332海里，其中要途經(jīng)南海、東海和黃海三個(gè)海區(qū)，由于加強(qiáng)了開航前檢查，壓載吃水差調(diào)整合適，從2010年6月10日起航至6月19日順利到達(dá)目的港，航行時(shí)間為196小時(shí)，平均航速達(dá)6.80kn，比從湛江工地調(diào)遣“新海鶴”輪至連云港工地，平均航速提高了約 1kn左右，相比之下，縮短航時(shí)約30小時(shí)左右，直接節(jié)約了拖輪拖航成本約18萬元左右，可見合理的壓載和吃水差，對提高拖航速度、拖航安全以及節(jié)能降耗方面都具有十分重要的意義。

四、對大型絞吸挖泥船拖帶建議

我公司歷來對船舶海上調(diào)遣安全非常重視，但由于公司的大型絞吸船總噸位大，雖自身抗風(fēng)能力也得到了提高，但拖帶調(diào)遣操作難度也隨之增大，調(diào)遣風(fēng)險(xiǎn)亦比以前增大。被拖船的壓載和裝載的合理性，作者認(rèn)為很值得探討。

首先，作為主拖拖輪船長，對航次任務(wù)首先要有一個(gè)清晰的認(rèn)識，季節(jié)、航程、被拖船尺度、船型、風(fēng)險(xiǎn)要素等都應(yīng)考慮周到。認(rèn)真檢查被拖船是主拖船船長義不容辭的責(zé)任，而且為了安全完成調(diào)遣任務(wù)，必須向公司相關(guān)部門指出檢查出的問題和改進(jìn)建議。

其次，我公司 3 500m3/h絞吸挖泥船是公司疏浚生產(chǎn)主力，進(jìn)抵時(shí)間要求比較高。一定要和被拖船船長協(xié)商一個(gè)合理的壓載和吃水差，盡量減輕自重和壓載，減少自由液面，在通常情況下是對安全拖航有益的，因?yàn)榭梢钥s短在海上調(diào)遣的時(shí)間，從而也降低了一定的拖帶風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)可以在一定程度上減輕被拖船上浪機(jī)會。具體各船壓載量，保證拖帶時(shí)合適的前后吃水差，要看不同船舶的實(shí)際情況、路途長短、航程環(huán)境等。但前提是應(yīng)滿足船舶具有足夠的穩(wěn)性，。

拖輪船長可以根據(jù)調(diào)遣航經(jīng)的海區(qū)、季節(jié)決定 3 500m3/h絞吸挖泥船的吃水及吃水差，而 3 500m3/h絞吸挖泥船本身則是壓載要求是否能達(dá)到的提供者。這與 3 500m3/h絞吸挖泥船的大副、船長的業(yè)務(wù)技術(shù)水平及管理水平有很大的關(guān)系。3 500m3/h絞吸挖泥船船舶壓載的管理及計(jì)算是絞吸挖泥船的薄弱環(huán)節(jié)。因其特殊構(gòu)造，必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)膲狠d才能符合吃水差的要求，船舶大副、船長要用船舶本身油水通過合理的艙室的裝載，特別是對存油（約100～150t）合理的艙室配置，無需其他壓載即能達(dá)到吃水差要求。這是對船舶壓載管理的最高水平。這點(diǎn)應(yīng)該引起 3 500m3/h絞吸挖泥船船長的足夠重視。 調(diào)遣成本未進(jìn)入3500m3/h絞吸挖泥船考核，對調(diào)遣成本不會考慮。告訴在船舶調(diào)遣前要提醒控制絞吸船舶開航前存油、淡水存量。在船舶調(diào)遷前過多地考慮船舶一到工地即開工，恨不得將船舶的油水都加滿。（當(dāng)然有些工地補(bǔ)給條件差，沒有項(xiàng)目部等另當(dāng)別論）作者認(rèn)為其實(shí)在每次調(diào)遣前絞吸船舶油水的存量大概在 200t左右（平均吃水 3.35m左右），足夠船舶滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn) 5天以上。5天時(shí)間足夠公司設(shè)備部門及項(xiàng)目部對 3 500m3/h絞吸我你船油水補(bǔ)給安排，也許增加了設(shè)備部、項(xiàng)目部的管理難度，但是這管理（開航前少裝油水而引起的船舶吃水減少，縮短航時(shí)）創(chuàng)造的效益是非常可觀的。年平均航時(shí)減少 10%的經(jīng)濟(jì)效益在250萬元左右，而且又能保障船舶調(diào)遣的安全。

五、結(jié)束語

3 500m3/h絞吸挖泥船合適的壓載是保障船舶安全調(diào)遣的前提。適當(dāng)?shù)膲狠d保證了船舶的穩(wěn)性、吃水及吃水差，即保障了船舶有效干舷的高度，確保船舶調(diào)遣途中的航行安全。在確保船舶穩(wěn)性的前提下，最大程度地減少裝載，通過最合適調(diào)整壓載使船舶具有最小的平均吃水，而吃水差又達(dá)到要求，有效提高船舶干舷，提高了船舶的抗浪性能，增加了船舶的安全系數(shù)，使船舶又具有最好的適拖性。這樣提高了船舶的拖航速度，減少了整個(gè)航次的航時(shí)。增加了船舶調(diào)遣的安全性，同時(shí)節(jié)約了公司調(diào)遣成本。 希望絞吸挖泥船公司有關(guān)部門和主拖船一起重視大型絞吸船開航前燃料、淡水、物料等的裝載狀況，尤其是路途較遠(yuǎn)的調(diào)遣，這樣可以節(jié)約不少拖輪的成本，更為主要的是保證了航行的安全及拖輪的安全操縱。