船舶知识科普——船舶在大风浪中航行的需要注意的几点
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船舶知识科普——船舶在大风浪中航行的需要注意的几点

  寒潮大风是由寒潮天气引起的大风天气,主要发生在每年10月至次年4月,影响区域包括沿海和内陆地区,风力通常为5~6级,当冷空气强盛或地面低压强烈发展时,风力可达7~8级,瞬时风力会更大。由于其具有风力强、降温快、范围广、预报难等突出特点,给海上航行与作业安全、交通建设施工和港口生产带来严重影响,其破坏力不亚于台风。根据事故统计显示,寒潮大风期间是水上交通事故的高发期,其对水上交通造成的常见危害最重要的包含货物落水、人员落水、船舶沉没、走锚、搁浅、触礁、碰撞、进水等。我们不妨先看个小视频了解一下吧。

  内河船和海船是根据航行区域和技术性能对船舶的分类。内河船根据《中华人民共和国内河船舶建造规范》建造,其结构强度、稳性、救生、通信等要求只适合内河水域航行,不适合海上航行;另外海船所要求配备的船员人数、技能与内河船的要求也不相同;内河船到海上航行,船毁人亡的风险极高。

  坚持安全巡回检查,检查结果记入航海日志。船上人员要切实掌握本船设施安全状况,平时做好设备检查、维护和保养工作,特别对平时易出故障的要做重点检查,确保主机、副机、舵机等的正常运转。

  大风浪到来之前要提前固定甲板索具,调整好船舶压载,关闭水密门窗、锚链舱等。加强甲板设备、货物绑扎情况的检查;注意货物轻重搭配,特别是箱体货或托盘货,避免上重下轻;注意避开浪损,通风、道门、水密门、舱盖做好水密措施,甲板货要防止浪击下海,特别是防止集装箱跌落下水;注意防止货物移动,严格按《系固手册》做加固、衬垫、绑扎,确保重大件货物稳固,对件杂货要装紧装密不留空隙,防止大风浪时发生货移影响船舶稳性。

  要定时检查并保证甲板开口的水密性,检查排水管系,保证排水畅通;寒潮大风来临时船舶摇晃厉害,船员意外落水风险高,且水温较低,一旦落水获救成功率较低,因此要停止甲板工作,严格限制在甲板上的活动;船员确需在甲板行走、作业时应按要求穿好工作救生衣、防滑鞋以及必要的防护用品,谨防意外落水。航行中要坚持测量压载水、污水井,以便及时有效地发现货舱的异常渗漏情况;每天至少2次测量油水舱,以便及时有效地发现隐患和采取一定的措施。

  还要注意若货舱和压载舱锈蚀破裂进水、舱盖门不水密进水等情况一般很难察觉,尤其是在夜间航行时更难察觉,发生险情时施救往往为时已晚。

  及时抄收天气预报、气象报告、气象传真等气象资料,科学分析航行区域当时天气情况和大势;如天气恶劣,每天要加收天气报告,以便及时掌握天气变化要素

  大风浪中航行,当船舶横摇周期与波浪周期接近相等时会产生谐摇现象,船舶有倾覆危险,应果断采取措施,适当调整航向、航速以避免谐摇;航行中船头受浪,当纵摇周期等于波浪周期时,强烈的纵摇会使甲板大量上浪和造成拍底现象,应采取滞航以减少激烈的纵摇;必要时应调整航线,以避开恶劣海况区域。如船舶稳性欠佳,横摇周期长,有条件者应立即压进足够的双层底压舱水,以改善稳性。

  航行中应避免全速顶着较大涌浪航行;应注意降低船舶在波浪中的弯矩和剪力,避免大舵角旋回或避让,若发生因操舵引起的船舶倾斜,应避免急速回舵。要加强瞭望,谨慎驾驶,勤测船位,避免船舶偏航和发生搁浅、触礁等事故,避让时应最大限度地考虑船舶在大风浪中操纵困难因素,及早采取避让措施,并应尽可能的避免在大风浪中调头。

  船舶在大风浪中航行,不论波向角如何,都会给船舶带来危险局面,一定要采取有效措施,减轻船舶摇摆程度,缓解波浪冲击,以等待海况好转,或采取积极手段尽早驶离大风浪海区。以下几种方法可供参考,船舶可根据本船船型、稳性、吃水、载况、海域和航线等条件,选择适当的操纵方法。

  如在航线上遭遇顶浪或偏顶浪(波向角为300°~060°),可采用Z字航法。顶浪或偏顶浪航行时,波浪与船的相对速度较大,波浪对船体造成较大的冲击,严重时造成大幅度横摇、甲板大量上浪以及拍底、螺旋桨空转等。顶浪航行一般要降低船速和调整航向,以减轻摇摆幅度(如图1所示)。即适当调整船速,以船首一舷10°-30°的受浪角航行一段距离后再改为船首另一舷10°-30°的受浪角的航行方法。其中航向和船速的调整以减小船舶摇摆幅度为准。Z字航法既可保证一定的航速,又可减轻船舶的摇摆幅度,适用于耐波性较好的中、大型船舶,特别是大型集装箱船。对于小型船舶或经不起波浪冲击的船舶,宜改用漂滞方法。

  如船舶在顶浪航行时经不起波浪冲击,则可采用滞航方法,即以能保持航向的最低船速将风浪放在船首2-3个罗经点(波向角20°-30°)的方位上迎浪(或顶浪)前进的方法。这时船舶其实就是处于缓进或不进,甚至是微退的状态。而随着风向的改变需将航向不断做调整。此方法可缓解波浪对船舶的冲击和甲板上浪,使船滞留在原地附近,以等待海况好转。对于下风侧海域不大充裕、船长较长、船舶干舷较高的船舶采用此法较为有利。大风浪中为放救生艇可采用此法。滞航中要根据风浪情况选择最佳风浪舷角,以减轻船舶摇摆幅度;并根据风浪的变化及时作出调整航速,保证有足够的舵效,以免船舶打横。

  如在航线上遭遇顺浪或偏顺浪(波向角120°-240°),则可采用顺浪方法,即以船尾部受浪前进的方法。顺浪航行时,波浪与船相对速度较小可非常大程度上减轻波浪对船体的冲击。滞航中经不起波浪袭击的船舶,可改用顺浪。顺浪航行的船舶可保持相当的速度,有利于摆脱大风浪海域或台风中心。但要注意,如前所述,当平均波长大于0.8L、有义波高大于0.04L,且船速V≈1.8√L时,则极易发生冲浪及打横等危险情况,波长远小于或远大于船长时,船舶摇摆都能得到缓和。因此,当遇到顺浪航行的危险情况时,应果断减速或小量调整航向,并选择船尾方向1-2罗经点(波向角为160°-170°或190°-200°)的受浪角航行。尾突出、舵面积较小的船,顺浪中不易保持航向,可在船尾拖曳其他物件(如大缆等)来提高保向性。

  指船舶主机停止随风浪漂流的状态。从动力学上讲,漂滞中波浪对船体力大为缓解,甲板上浪不多。但严格来讲,漂滞不是一种操纵方法,它是船舶的一种被动漂浮状态。大风浪中,只要主机和舵机不发生故障,极少采用主动停车进行漂滞的操纵方法。如前所述,主动停车将使船舶在波浪中处于失控状态,船舶极易处于横浪状态,很难预料将会发生的危险情况,历史上也有由于船舶在大风浪中失去动力而倾覆沉没的事故。因此,船舶一般不主动采取漂滞。但船体老旧的船舶,为减少波浪对船体的冲击,可主动采取漂滞的操船法。不得不采用此操船法时,应保证船舶拥有非常良好的水密性和较大的复原力矩。当船舶在大风浪中主机出现故障而被动停车之后,关键是采取一定的措施避免船舶处于横向受浪状态,如将锚链送出一定的长度,尽可能使船舶处于顶浪或偏顶浪状态,以待救援。

  1.严格执行安全管理体系文件相关规定,按照“大风浪水域航行检查表”认线.根据本船情况、航次任务、航区、货种特点等,认真做好大风浪航行前的各项准备工作。

  3.高度重视大风浪中航行安全重要性,力戒麻痹松懈思想,研究安全措施,明确各自职责。

  7.将吊货设备、锚设备、舷梯、救生艇筏以及一切未固定的物件绑牢;对机舱可移动设备做加固;将所有堆放的大缆放入舱室内。

  8.检查甲板开口封闭的水密性;检查各水密门是否良好;关闭大舱舱盖、天窗、舷窗、道门;将通风筒关闭并加盖防水布;锚链筒盖好,防止海水灌进锚链舱;检查排水管系、排水泵、分路阀、规定配备的潜水泵等,保证处在良好工作状态;清洁污水沟(井),保证黄蜂巢、甲板上的排水孔畅通。

  10.检查日常通信设施和应急通信设施,保障通信畅通;检查助航仪器,确保在正常状态。

  船舶在港内或者港外锚地抛锚时,因强风、急流、船舶转向和偏荡、以及锚地底质不佳等原因,易发生走锚事故,如不能及时有效地发现和采取适当措施制止,会导至船舶搁浅及与其它船舶碰撞等重大事故。

  ※什么是走锚?——当船舶受到风、流、浪等外界的力的作用的总和大于锚和锚链产生的抓力,锚会在海底移动,船位也随之发生移动,随着风流作用拖带锚和锚链在海底移动,即为走锚。

  锚位正常时,若风、流、浪作用很小,锚链一般基本垂直于海面。若风、流、浪作用较大时,锚链方向应与风、流、浪共同作用方向相反,且锚链和水面夹角也有变化,时大时小,即锚链吃力程度随时都不同,通常锚链会出现规律性的时紧时松。走锚时,锚链持续受力较大,不再有时紧时松现象,锚链与水面夹角变化小,且船体会有震动。

  锚位正常时,若风、流、浪作用很小,则艏左右偏荡角度很小。若风、流、浪作用较大时,则艏左右偏荡角度加大,且艏向的变化基本符合正、余弦函数规律。走锚时,则艏的偏荡角度会很小甚至没有偏荡,且锚泊船会有持续的后退速度。

  锚位正常时,风、流、浪作用很小时,锚泊船船位变化很小甚至不变化。当风、流、浪作用较大时,锚泊船船位变化有规律性,基本呈横八字型(“∞”型)。走锚时,则此时船位变化规律基本呈(“∣”)直线型,或总的趋势朝风、流、浪合作用力方向变化,船位变化规律呈“S”型。

  锚位正常时,当风、流、浪作用较小时,COG(对地航向)变化会很小,SOG(对地航速)同样会很小或者等于零,正常情况下不会超过0.1kn。风、流、浪作用较大时,COG数据会不停变化,而且一般没有规律,但SOG会随着船舶偏荡的剧烈程度不同,数值大小也不一致。走锚时,则COG数据会基本稳定在一个小范围内,且SOG同样比较稳定。

  锚位正常时,船上测定岸上同一物标的方位和距离应变化很小,因为本船实际位置受风、流影响的变化小。当然要求物标与船的距离相对大一些,且不可以使用艏艉方向上的物标,最好选用与船舶正横附近的物标,或者同时选用两物标。走锚时,船上测得物标的方位会持续变大或持续变小,且船舶与物标的距离也会随之持续变大或变小。

  锚位正常时,船位应在以锚位为圆心,出链长度和船长的和为半径的圆形警戒圈内,如船位超出警戒圈则有可能走锚。通常这里的船位指船舶GPS接收机获得的位置,锚位是指抛锚这一时刻的GPS船位。

  锚地要有足够的富余水深,如富余水深不足,锚泊船在涨潮打横时船底过水断面会很小,船舶受到的流压短时间内会成倍增加,从而引起船受力急剧增大。海底底质是锚能否有足够抓力的主要的因素,抓力最好的是粘土,其次是泥沙,沙底较差,沙砾、贝壳等最差不适合船舶长时间锚泊。底质不好时,船舶最容易走锚。另外,海底地形也会影响锚抓力,比如比较陡峭的地形,或者凹凸不平的地形,对锚抓力都会产生不利影响。

  操作不当也会增加船舶走锚的概率,如抛锚时后退速度不够、下锚时松链太快、出链过短或者锚链发生堆积等原因,都可能会使锚不能牢牢地抓底,一旦遇有强风和急流,就很容易会发生走锚。另外,尽量在其它抛锚船的下风或它船后方抛锚,因为要是在它船上风或者前面,一旦操作不当,易形成紧迫局面。如果不得已只能在它船上风和它船前面抛锚,一定要留有足够的安全余地,以策安全。大风浪来临前,可适当增加锚链长度,也可选择抛双锚或抛止荡锚,增加船舶吃水,减少吃水差或增加船舶首倾,备车待航,适当使用侧推器。

  船舶平时应做好船上设备的保养,使其处在良好使用状态。抛锚后,应对当时的气象水文状况做分析,对可能引起走锚的因素做评估,及时采取预防船舶走锚的措施,同时也加强锚泊值班,熟练掌握判断走锚的六种常规方法,以便在船舶(包括本船和他船)发生走锚的初期及早发现。