淺析拖輪協(xié)助大型船舶靠離泊

龐明瀚

摘 要：大型船舶在進(jìn)行靠離泊作業(yè)時(shí)都需要拖輪進(jìn)行協(xié)助作業(yè)，合理有效的使用拖輪顯得尤為重要，本文通過對(duì)拖輪的特性和拖輪對(duì)船舶操縱的影響的分析，提出了大型船舶使用拖輪協(xié)助作業(yè)的注意事項(xiàng)，以期對(duì)實(shí)踐有所幫助。

關(guān)鍵詞：拖輪 大型船舶 靠離泊

1.拖輪的特性及配備

1.1全回轉(zhuǎn)拖輪操縱性

現(xiàn)階段大部分的港口所使用的拖輪均為操縱性能較好的全旋轉(zhuǎn)拖輪。該拖輪一般使用雙Z型具有導(dǎo)流管的螺旋槳，可實(shí)現(xiàn)原地的360度旋轉(zhuǎn)。相較普通拖輪而言，其有著操作便捷、機(jī)動(dòng)靈活、可控性能好、所需旋回水域較小的優(yōu)勢(shì)。另外該種拖輪還具有方形系數(shù)大和馬力大的特點(diǎn)，由于船身一般短而寬，所以產(chǎn)生的轉(zhuǎn)船力矩較為有限，在離開大船時(shí)往往采用尾部先離開的方式。使用該種拖輪進(jìn)行協(xié)助靠泊時(shí)，頂推的效果要好于拖拽。

1.2拖輪配備位置特性分析

在使用拖輪協(xié)助大船進(jìn)行靠離泊時(shí)，選擇合適的拖輪配備位置顯得有尤為重要。如果單純考慮協(xié)助大船的轉(zhuǎn)向效果來開，將拖輪配備在大船前進(jìn)方向的尾端相比較與前端會(huì)具有更好的轉(zhuǎn)向效果。具體原因主要是船舶前進(jìn)過程中，其轉(zhuǎn)心會(huì)位于船中前部，當(dāng)船舶進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，船舶會(huì)在轉(zhuǎn)船力矩的作用下旋轉(zhuǎn)，拖輪力作用于尾端時(shí)由于力臂較大，故而整體的轉(zhuǎn)船力矩會(huì)大，從而轉(zhuǎn)船效果會(huì)好。在實(shí)際的作業(yè)中，拖輪的作用除了協(xié)助大船轉(zhuǎn)向以外，還要協(xié)助其減速。所以綜合考慮，在風(fēng)流較小的時(shí)候可將拖輪置于船首，便于控制船舶位置，同時(shí)調(diào)整靠泊角。有較大攏風(fēng)時(shí)，拖輪可置于船尾，不僅有助于其轉(zhuǎn)向，而且便于控制船尾漂移速度。

1.3船舶配備拖輪數(shù)量和功率的考慮因素

在決定拖輪的配備數(shù)量和功率時(shí)，要考慮很多因素，包括被協(xié)助船舶條件、港口條件以及自然條件。其中被協(xié)助船舶的自身?xiàng)l件主要包括其裝載狀態(tài)、排水量、船舶的受風(fēng)面積、側(cè)推配備情況、螺旋槳性能以及船舶的操縱性能等因素；港口條件主要包括航道寬條件、旋回水域大小、泊位前沿可操縱水域、可供船舶的停船水域，港口停泊船舶密度等；自然條件主要是指船舶進(jìn)行靠離泊時(shí)的風(fēng)況、流速及能見度等條件。

船舶所需要的協(xié)助拖輪的總功率的簡(jiǎn)易計(jì)算為每1萬載重噸配備725kw，所需的拖輪數(shù)量一般認(rèn)為，1萬噸到10萬噸配備2艘拖輪，超過10萬噸的配備3條及以上拖輪，但是大型船舶的靠離泊一般不超過6艘拖輪進(jìn)行協(xié)助，因?yàn)檫@樣會(huì)大大增加引航員和拖輪的溝通指揮難度。

2.拖輪對(duì)船舶操縱性的影響

2.1對(duì)航向穩(wěn)定性的影響

船舶的航向穩(wěn)定性主要是指其在收到外力干擾以后，船舶航向發(fā)生變化，當(dāng)外力消失以后其能自動(dòng)保持在新航向的能力。一般而言方形系數(shù)較小的船舶其航向穩(wěn)定會(huì)較好，反之航向穩(wěn)定想較差。當(dāng)大型船舶在前進(jìn)過程中，當(dāng)拖輪在大船一側(cè)時(shí)，大船和拖輪會(huì)作為一個(gè)整體，當(dāng)大船受到外力干擾時(shí)由于船舶的左右兩側(cè)不對(duì)稱，會(huì)導(dǎo)致船舶偏向一側(cè)，進(jìn)而導(dǎo)致大船的航向穩(wěn)定性變差，另外當(dāng)拖輪位于大船兩側(cè)時(shí)，由于作為一個(gè)整體，船舶的整體寬度變大，從而導(dǎo)致其方形系數(shù)變大，也會(huì)使得其航向穩(wěn)定性變差。

2.2對(duì)船舶保向性的影響

船舶保向性主要是指船舶在受到外力干擾以后，航向發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，通過操舵來使船舶航行在預(yù)定航向航行的能力。保向性和船舶的航向穩(wěn)定性有著很大關(guān)系，同時(shí)也受到操舵人員技能和船舶自身性能的影響。

拖輪不給大船提供協(xié)助力的情況下，當(dāng)拖輪位于大船一側(cè)的時(shí)候，拖輪和大船作為一個(gè)整體，大船原有的流線型被破會(huì)，同時(shí)左右不再對(duì)稱，船舶的保向性和航向穩(wěn)定性都會(huì)變差；當(dāng)拖輪在吊拖大船尾部的時(shí)候，由于整體的方形系數(shù)變小，此時(shí)船舶的保向性能變好；當(dāng)拖輪帶位于大船左右兩舷對(duì)稱位置時(shí)，由于整體的方形系數(shù)變大，也會(huì)導(dǎo)致船舶保向性變差。

拖輪給大船提供協(xié)助里的情況下，當(dāng)拖輪位于大船一側(cè)施加協(xié)助力時(shí)，會(huì)使得大船產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力矩，使得大船向一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使得其保向性變差。當(dāng)拖輪位于大船兩側(cè)后者船尾中心處對(duì)大船施加對(duì)稱拉力時(shí)，大船螺旋槳的滑失增加，舵效變好，從而也會(huì)導(dǎo)致大船的保向性變好。

2.3對(duì)船舶旋回運(yùn)動(dòng)的影響

當(dāng)大船在使用拖輪協(xié)助掉頭時(shí)，在拖輪的協(xié)助下，大船的旋回性能要素就會(huì)發(fā)生變化。其中當(dāng)向有拖輪一側(cè)轉(zhuǎn)向時(shí)大船的旋回初徑變小、旋回進(jìn)距變小、漂角變大、降速加大；當(dāng)大船向沒有拖輪一側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)，大船的旋回初徑變大、旋回進(jìn)距變大、漂角變小、降速加大。

3.使用拖輪協(xié)助作業(yè)注意事項(xiàng)

3.1帶拖輪時(shí)大船的速度不能太快

根據(jù)船間效應(yīng)的作用原理，我們可以知道，船舶之間的相互作用力和船速的平方成正比，故而船速越大船舶所受到的船舶效應(yīng)也就越明顯，其中小船所受到的影響會(huì)更加劇烈。船間效應(yīng)的表現(xiàn)主要為相互吸引、排斥和掉頭等，所以說如果大船速度過快很容易導(dǎo)致與拖輪的碰撞，從而產(chǎn)生危險(xiǎn)，故而一般帶拖輪的速度不高于7kn.

3.2合理選擇拖輪配置位置和拖力作用點(diǎn)

大船在使用拖輪進(jìn)行協(xié)助靠離泊時(shí)，拖輪的配備位置和拖力的施力點(diǎn)，顯得尤為重要。大船要根據(jù)使用拖輪的目的進(jìn)行安排。當(dāng)使用拖輪為了協(xié)助轉(zhuǎn)向時(shí)，拖輪的配備位置應(yīng)該位于遠(yuǎn)離船舶專心的位置，一般而言大船在前進(jìn)中進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)一般將拖輪配置與船尾較為合理。反之，如果協(xié)助后退的大船進(jìn)行轉(zhuǎn)向，則將拖輪置于靠近船頭的位置更為合理。因?yàn)樵谝陨蟽煞N情況下船舶的轉(zhuǎn)船力矩最大。

3.3拖纜長(zhǎng)度的選擇

為了充分利用拖輪的有效拖力和操縱靈活性，應(yīng)使拖纜水平俯角越小越好。離泊時(shí)一般情況俯角小于15°，即拖纜長(zhǎng)度應(yīng)大于被拖船拖纜出口至水面高度的4倍，如果高度很低，拖纜長(zhǎng)度不應(yīng)小于45m。特別是在吹攏風(fēng)情況下，拖纜應(yīng)放得更長(zhǎng)，以防止拖纜受頓力而斷纜。重載船離泊時(shí)拖纜也應(yīng)放長(zhǎng)些，防止拖輪排出流打到大船上，使大船離泊變得緩慢。但大船在風(fēng)流較弱的情況下靠泊，拖輪纜繩可縮短到5～20m，這樣可充分利用拖輪的靈活性，便于大船靠泊。

3.4大船操縱時(shí)要密切注意拖輪安全

在對(duì)大船進(jìn)行靠離泊作業(yè)時(shí)，除了操縱大船保持其自身的安全外，大船對(duì)拖輪的安全的影響也不能忽視。在作業(yè)過程中大船也拖輪進(jìn)行及時(shí)有效的溝通，大船要充分考慮到拖輪的船長(zhǎng)和船寬，要給拖輪留有足夠的水域供其進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)大船要在上風(fēng)，防止拖輪在外力作用下不能垂直頂推大船而發(fā)生大船向下風(fēng)飄移的情況。

3.5大船要考慮到拖輪對(duì)大船的影響

大船在進(jìn)行低速前進(jìn)時(shí)，由于速度低，舵效差，需要拖輪提供垂直的推力以協(xié)助轉(zhuǎn)向。拖輪在施加推力的時(shí)候往往是先有角度的給大船施加推力，之后逐漸調(diào)整到垂直的角度，拖輪的有角度的頂推會(huì)使得大船產(chǎn)生前沖或者后縮。低速前進(jìn)的大船需要拖輪提供垂直推力，但拖輪總是先有角度的頂在大船上，然后慢慢調(diào)整到垂直，拖輪的有角度的頂推會(huì)引起大船加速前沖。同理當(dāng)使用拖輪拖力進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，其有角度的拖力也會(huì)產(chǎn)生大船的前沖或者后縮，不利于大船的轉(zhuǎn)向了，大船在操縱過程中應(yīng)予以注意。

4.結(jié)語

在進(jìn)行大型船舶的靠離泊操作時(shí)，大船船長(zhǎng)以及引航人員要對(duì)拖輪的操縱性能有所了解，在進(jìn)行靠離泊作業(yè)時(shí)，要根據(jù)大船的特性以及港口條件配備選擇合理的拖輪功率和數(shù)量，在作業(yè)過程中要充分考慮拖輪和大船的相互影響，合理選擇拖輪的作用力點(diǎn)，并適當(dāng)降低大船速度。

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