杜建軍
摘要:本文從遠(yuǎn)東美西航線的優(yōu)化選擇,考慮了大洋環(huán)流和氣象等因素,結(jié)合船舶運(yùn)營實(shí)際情況,提出并嘗試了諸多節(jié)油措施,獲得了一定的效果,同時提高了船員的節(jié)能意識和技能,培養(yǎng)了船員注重細(xì)節(jié),從點(diǎn)滴做起的良好節(jié)能習(xí)慣。
關(guān)鍵詞:船舶 航線 節(jié)能 舉措
0 引言
目前,不少船公司都在探尋積極有效的船舶節(jié)能方法,其實(shí),船舶節(jié)能在很多方面都可以實(shí)現(xiàn),從船長的角度考慮,是結(jié)合航線實(shí)踐,如何利用水文氣象,選擇和優(yōu)化航線,也就是在實(shí)施航行計(jì)劃過程中,如何根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)整航線,是每個船長所面臨而必須考慮的問題。
1 ?遠(yuǎn)東美西航線(CPNW)靠港順序和航經(jīng)水域
靠港:上海洋山港—加拿大王子港、溫哥華—美國西雅圖港,俄羅斯海參崴或納霍德卡港(加油),香港—鹽田—寧波—上海洋山港,航次往返周期為42天。
航經(jīng)水域:中國沿海、日本海、津輕海峽(宗谷海峽、第四千島海峽(chetverty kunlskiy proliv))、北太平洋、阿留申群島、白令海、烏尼馬克海峽、阿拉斯加灣南部、加美沿岸。
2 ?航線與航程選擇(如圖示A)
北太平洋的大洋航線與航程選擇
圖中1線+3線:上海-津輕海峽-大圓-烏尼馬克海峽-大圓-王子港,航程4636海里。
圖中2線+3線:上海-宗谷海峽-第四千島海峽(chetverty kunlskiy proliv)-大圓-烏尼馬克海峽-大圓-王子港,航程4621海里。
圖中4線+2線:西雅圖-大圓-烏尼馬克海峽-大圓-第四千島海峽(chetverty kunlskiy proliv)-宗谷海峽-香港,航程5746海里。
圖中4線+1線:西雅圖-大圓-烏尼馬克海峽-大圓-津輕海峽-香港,航程5754海里。
從以上圖示A中的航線可以看出,在夏季天氣良好情況下,上海洋山港至加拿大王子港最佳的航線為圖中1線+3線,美國西雅圖港至香港最佳的航線為圖中4線+1線,但在冬季則不然,主要是考慮千島群島和阿留申群島之間是世界最著名的大風(fēng)浪區(qū)如圖示B、C,由于受冬季日本東部頻生氣旋(處于氣旋移動中發(fā)展和加強(qiáng)階段的海域)以及勘察加半島附件的冷流親潮和暖流黑潮的交匯地帶,再加上冰島低壓和阿留申低壓的活動海域,另外還要受西伯利亞高壓東移、南下時邊緣地帶壞天氣的影響和庫頁島、鄂霍次克海附近低壓東移入海帶來的狂風(fēng)惡浪。除了鄂霍次克海1-4月份有冰況不利于船舶安全航行以外,即不考慮走鄂霍次克海(宗谷海峽、第四千島海峽(chetverty kunlskiy proliv)),其他時間5-12月份可以視天氣情況選擇走宗谷海峽或津輕海峽以避開千島群島和阿留申群島之間的大風(fēng)浪區(qū),尤其是西雅圖港至香港的航線選擇。
3 ?幾個特殊情況的航線和航程選擇
3.1 ?充分利用勘察加半島附件的冷流親潮
親潮冬季流速1-2kn,夏季0-1kn,選擇沿著千葉群島南下的航線如圖示C紅色粗航線,舉例:2014年2月份COSCO FELIXSTOWE 102航次西行,由西雅圖返航香港,為了使船舶能受到更多的堪察加半島南部和千葉群島附近的親潮的順流,還能避開大風(fēng)浪區(qū),船舶受到氣旋外圍順風(fēng)影響提高了航速,雖然該航線比圖示A中的1線多繞航了38海里(往北多走并沿岸航行),但是能利用大約50小時的順流,按提高速度平均2.0節(jié)/小時來計(jì)算,就賺了100-38(繞航)=62海里,也就節(jié)約燃油11.5噸。如果千葉群島南部天氣惡劣,還可以選擇經(jīng)過宗谷海峽駛?cè)毡竞?,航程?jié)約8海里,相差不多(圖示A中的圖中2線),不但可以避開大風(fēng)浪,而且西行在宗谷海峽附近受頂流的概率要小(由于宗谷海峽比津輕海峽受日本黑潮的影響?。?,最終達(dá)到節(jié)油的效果。
3.2 ?利用比較穩(wěn)定的暖流黑潮
如天氣條件允許,船舶應(yīng)充分利用比較穩(wěn)定的暖流黑潮,其流速2-2.5kn,以及北太平洋海流,流速為1-2kn。選擇東行航線,如上海洋山港至王子港,如圖示C中的紅色細(xì)航線,讓船舶航線盡量沿著黑潮主軸運(yùn)動方向,以便船舶能受到更強(qiáng)順流影響,反之亦然。
上述北太平洋的大洋航線與航程的選擇,除CPNW航線外,美東線、美西線和美灣線,只要航經(jīng)烏尼馬克海峽均有借鑒意義,筆者曾在上述各航線都進(jìn)行了實(shí)踐,節(jié)油效果明顯。
4 ?中國沿海航線之選擇
以往在中國沿海航行時,我們的航線選擇尤其是大型船舶,往往考慮到船舶的通航密度、環(huán)境、氣象等因素而盡量遠(yuǎn)離海岸,大型船舶駕駛員都有為了航行安全而遠(yuǎn)離海岸的習(xí)慣。
近年來,隨著我國沿海通航環(huán)境的變化、漁船造船工藝水平的提高和漁船船員對國際海上避碰規(guī)則的理解,漁船航行秩序的變化和進(jìn)步,近海岸生態(tài)環(huán)境的惡化使得沿海岸魚群量顯著減少,由此漁船作業(yè)范圍從原來的近海已延伸至外海,導(dǎo)致大型船舶即使遠(yuǎn)離沿岸航行也沒有減少對漁船避讓的概率,這不僅是增加了航程而且又極大地增添了本船避讓漁船之風(fēng)險(xiǎn)。
經(jīng)過幾年來的觀察和實(shí)踐,發(fā)覺近岸水域漁船和大型船舶反而相對較少,由此減少了船舶尤其是漁船的避讓概率。改變以往航線設(shè)計(jì)時過分強(qiáng)調(diào)遠(yuǎn)離海岸航行一定是安全的慣例,把航線設(shè)計(jì)在恰當(dāng)?shù)乃蚴敲髦堑?,盡可能地達(dá)到減少避讓小型船舶尤其是大范圍的漁船群概率。
應(yīng)在保證船舶安全航行的前提下盡可能地縮短、優(yōu)化航線。舉例:上海港至寧波或南下香港如圖示D,選擇小板門水道(黃色線)和外甩礁(兩兄弟嶼)東部的航線(黑色線)相比較將節(jié)省航程26海里,即省下燃油4810公斤,如果選擇東福山附近航線(紅色線)比外甩礁(兩兄弟嶼)東部航線減少航程15海里,將減少燃油損耗達(dá)2775公斤。大型船舶在選擇走小板門水道時應(yīng)充分考慮到船舶當(dāng)時的通航密度,確保過小板門水道安全;東福山附近水域尚可,經(jīng)筆者多次實(shí)踐比外甩礁(兩兄弟嶼)東部航線通航環(huán)境好且節(jié)約航程如圖示D的紅色航線。endprint
另外CPNW航線東西航行如果都走對馬島西部(朝鮮海峽)比對馬島東部(對馬海峽)航線的話能節(jié)約航程16海里,如圖示C中的藍(lán)色、紫色航線對比。
5 ?加美沿岸航線的選擇
加拿大王子港駛溫哥華或西雅圖港時充分利用比較穩(wěn)定的寒流加利福尼亞流(北太平洋海流的南支)流速1-2.5kn,航線設(shè)計(jì)時盡量沿著寒流主軸即距加拿大沿岸10海里左右的方向設(shè)計(jì)航線,既節(jié)約航程又充分利用了比較穩(wěn)定的順流如圖示C。
6 ?北太平洋氣象的實(shí)踐與分析
跨洋航行,船長對氣象知識的掌握和預(yù)判能力是提高節(jié)油水平的關(guān)鍵。船長在氣象資料的獲取來源方面應(yīng)多樣化,氣象導(dǎo)航公司開發(fā)的船用氣象導(dǎo)航BRIDGE軟件如圖B,圖文并茂是船長的好幫手,再加上氣導(dǎo)公司為船舶提供的氣象文字資料,給船長分析大洋氣象帶來了很多便利,但是船長要提高氣象預(yù)判的準(zhǔn)確性方面僅靠上述資料是不夠的,因?yàn)槿魏螝庀筚Y料都不是完美的。增加氣象獲取渠道對船長來說就顯得重要了,如美國NOAA的tgftp.nws.noaa.gov(船舶通過郵件方式接收PDF傳真氣象圖)和日本的JMH傳真圖以及EGC、NAVTEX等氣象信息,然后把多渠道獲得的信息進(jìn)行綜合分析比較,最后得出的結(jié)論才更有可靠性和科學(xué)性,尤其是冬季的溫帶氣旋、反氣旋和臺風(fēng)以及日本東部的“氣象炸彈”生成發(fā)展和移動路徑的分析預(yù)判上;船長對大洋氣象的精確掌握和預(yù)判準(zhǔn)確能力為船舶適時調(diào)整航線和航速、降低季節(jié)性惡劣天氣的不利影響產(chǎn)生積極作用,還能為船舶避免和減少頂風(fēng)、頂浪航行,增加船舶順風(fēng)順浪航行的概率,幫助船長選擇最經(jīng)濟(jì)的航線和航速使船舶安全、準(zhǔn)時、高效節(jié)能地到達(dá)目的港具有重要意義。
7 ?節(jié)油舉措實(shí)踐
7.1 能否真正有效執(zhí)行和落實(shí)本船的能效管理計(jì)劃(SEEMP)是節(jié)油的關(guān)鍵,在日常船舶工作中加強(qiáng)節(jié)油知識的學(xué)習(xí)、培訓(xùn),在討論交流中激發(fā)節(jié)油靈感和新舉措。
7.2 對耗油設(shè)備的掌控和保養(yǎng)也是節(jié)油的關(guān)鍵,如控制運(yùn)行副機(jī)的臺數(shù)和及時調(diào)節(jié)使用大、小副機(jī);保證主副機(jī)燃油系統(tǒng)良好工況,及時檢修、更換工況欠佳的高壓油泵、噴油器等,減少燃油系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏,日常清洗濾器等輕油沉淀后盡量重復(fù)使用。經(jīng)常清洗廢氣鍋爐和輔助鍋爐煙道;船舶停泊期間,條件允許時,盡量減少其他不必要的設(shè)備的運(yùn)行,如主機(jī)滑油泵、機(jī)艙風(fēng)機(jī)等,以降低副機(jī)負(fù)荷,盡量使用1臺小副機(jī)。
7.3 船長和輪機(jī)長的溝通協(xié)調(diào)和配合能力也是節(jié)油的關(guān)鍵,船長要主動將航行計(jì)劃和氣象信息傳遞給輪機(jī)長;輪機(jī)長也要主動將機(jī)電設(shè)備、“四機(jī)一爐”的情況和保養(yǎng)計(jì)劃告知船長,然后共同協(xié)商優(yōu)化主機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到最節(jié)油的目的。
7.4 在天氣良好的情況下,使用恒定主機(jī)轉(zhuǎn)速即根據(jù)班期總時間和航行里程平均分配轉(zhuǎn)速有一定的節(jié)油優(yōu)勢,但是在冬季或天氣惡劣時恒定主機(jī)轉(zhuǎn)速就具有一定的局限性了,船長應(yīng)根據(jù)天氣和流的不同影響采取不同的轉(zhuǎn)速,頂風(fēng)、頂浪航行時適當(dāng)減速,順風(fēng)順流時,提高轉(zhuǎn)速,優(yōu)化滑失率,并應(yīng)適時根據(jù)不同的風(fēng)流情況調(diào)整航線和航速,筆者在放洋航行實(shí)踐中會在駕駛臺寫下加減速度量化命令,置于雷達(dá)旁提醒駕駛員:55RPM平均船速(無風(fēng)流時16.0kn)超過16.5kn時通知機(jī)艙加速到62RPM,如62RPM平均船速(無風(fēng)流時17.8kn)小于18kn通知機(jī)艙降到55RPM(5400TEU船舶)。
8 ?船岸互動實(shí)踐的節(jié)油舉措
8.1 公司需要定期對同航線同類型的船舶進(jìn)行燃油消耗公示和評比,并對連續(xù)獲得優(yōu)勝船進(jìn)行適當(dāng)?shù)莫剟?,提高船舶對?jié)油的主觀能動性。
8.2 船長與輪機(jī)長商定的轉(zhuǎn)速計(jì)劃要詳細(xì)說明并列明理由,并反饋岸基有關(guān)人員,加強(qiáng)船岸互動。
8.3 MOC岸基人員通過監(jiān)控船隊(duì)動態(tài),并將所有船長反饋的航段簡評進(jìn)行分析和評估,并把船舶反饋的航段簡評內(nèi)容進(jìn)行提煉、總結(jié)和提升,再反饋到各船舶,以便指導(dǎo)各船船長如何優(yōu)化主機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最節(jié)油的目的。
8.4 船長應(yīng)積極地、主動地與航線調(diào)度、代理等部門保持聯(lián)絡(luò)、溝通,通過一切必要的途徑及時地獲取進(jìn)出港動態(tài)信息,并在有關(guān)部門的支持下,努力減少錨地候泊和縮短碼頭作業(yè)時間,將騰出的時間用于海上,避免主機(jī)長時間高速運(yùn)轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)意義上節(jié)能目標(biāo)。把安全、準(zhǔn)班、節(jié)能有機(jī)地結(jié)合在一起,協(xié)同港方,通報(bào)本船抵港時間,以便讓港方及時地作出計(jì)劃,做到船抵港后即能有碼頭靠。做好與后續(xù)港口代理間溝通,及早地通報(bào)上一港預(yù)離時間,讓后續(xù)港口適時地作出計(jì)劃,當(dāng)獲取新的動態(tài)計(jì)劃時,船長應(yīng)能做到及時地調(diào)整主機(jī)轉(zhuǎn)速,并盡可能多地采用經(jīng)濟(jì)航速,精心控制抵港時間,努力降低燃油消耗。船長應(yīng)能充分地預(yù)料到可能會出現(xiàn)的碼頭假日工班不足、堆場有限、氣候變壞等的不利因素,協(xié)同港方早作打算,努力地縮短碼頭停留時間,將時間用在海上,為主機(jī)多開慢轉(zhuǎn)速創(chuàng)造條件,避免造成燃油過度的損耗。假定船在碼頭推遲一小時離港,按跨洋航行常速17.2節(jié)(5400TEU型船舶)計(jì)(不考慮氣象因素影響),以主機(jī)每增加1轉(zhuǎn)/分,航距為0.313海里計(jì)(航距與本船的螺旋槳直徑有關(guān),可以通過本船的LOADING MANUAL或試航報(bào)告中查找),需航時55小時才能搶回這晚離的一小時,然而按中集給定燃油指標(biāo)每海里消耗為185公斤計(jì),那么在這55小時中燃油多消耗了3182公斤,即每小時多耗57.9公斤。以洋山港至魯博特王子港常規(guī)航時225小時為例,晚離港1小時所造成的后果,燃油將多消耗13,017公斤。若是推遲3小時或12小時離港,那么由此造成的燃油損耗將更多。因此,船長應(yīng)積極地溝通各方并與各方保持統(tǒng)力協(xié)作,盡可能地縮短或減少錨地、碼頭停留時間是走節(jié)能的一條根本出路。
8.5 ?船長、大副應(yīng)在岸基預(yù)配方案出臺前多提些裝載建議給岸上預(yù)配員,及時將本船的TANK CONDITION告知岸上預(yù)配員,并協(xié)助岸上預(yù)配員提高對船舶狀況的熟知程度以及提升后續(xù)各港口的預(yù)配載的前瞻性,根據(jù)本航次貨載特點(diǎn)及歷次各港裝卸載數(shù)據(jù)比較與分析,預(yù)算各航段間的燃油消耗量并及早地進(jìn)行預(yù)配載模擬計(jì)算,在達(dá)到符合船舶強(qiáng)度、彎矩、穩(wěn)性等的各項(xiàng)基礎(chǔ)上,盡可能地將剩余燃油集中在船中部位,并在此基礎(chǔ)上努力地減少壓載水在船存量;又應(yīng)在滿足彎矩、強(qiáng)度、穩(wěn)性等的狀態(tài)下避免或減少船舶重點(diǎn)艙的產(chǎn)生,充分發(fā)揮人的因素,使節(jié)能工作具有前瞻性。預(yù)配方案來船后船長、大副應(yīng)能及時地進(jìn)行詳細(xì)審核,做好本航次所裝載箱量的前后、上下位置間的輕重搭配,通常是重箱積載在船舯、下層部位,而輕箱則積載在上層和前后位置。應(yīng)充分注意到不適當(dāng)縱傾、橫傾對船速的影響、因吃水導(dǎo)致螺旋槳沉深變化對推力和轉(zhuǎn)矩的影響,增加壓載水對主機(jī)功力負(fù)荷和船速的影響,以及進(jìn)出港時船底富裕水深導(dǎo)致的船舶淺水效應(yīng)對船舶操縱和航速的影響,恰當(dāng)?shù)聂純A能在同樣的推力下提高航速。
9 ?結(jié)束語
節(jié)油工作猶如海綿里的水,只要愿意擠,總會有的。而船舶的運(yùn)營成本,涉及諸多方面,燃油消耗無疑占有極大的比例,因此,在油價居高不下的情況下,能否有效節(jié)約燃油就意味著船舶節(jié)能的關(guān)鍵,此點(diǎn)已越來越得到公司管理層和船長們的共識。對于跨洋航線上的大型高速集裝箱船舶來說,實(shí)際燃耗往往與船舶載貨、吃水、吃水差、主機(jī)工況、主機(jī)功率在各航段的合理分配、航線選擇等諸多因素有關(guān),而航線選擇合理與否往往是諸多因素中的關(guān)鍵,其影響舉足輕重,而船長因此起著不可或缺的作用。
參考文獻(xiàn)
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