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摘 要:近岸救助工作艇作为对大功率救助船舶的有益补充,在救助中发挥的作用非常明显。近岸救助工作艇拖救技术难度虽然与大型救助船不可比拟,但是同样是一项复杂的风险系数较大的救助作业,在实际拖救作业中,经常会面临水域狭小、渔网密布的危险环境,针对不同的天气海况和不同拖救对象所采用的拖救技术和风险控制程序也不尽相同。本文通过实际救助案例,结合气象海况、拖救对象等因素,详细介绍救助工作挺在拖救中技术应用和风险控制,为从事类似救助作业的同行提供参考。
关键词:近岸;救助艇;拖救技术
1 典型救助案例
2015年2月2日15:08,福州救助基地接福州RCC电,“安麒”轮在闽江口芭蕉尾附近水域,机舱失火,船上共有60人,其中中国籍船员7名,旅客53名(中国籍8名,台胞37名,外籍8名),情况紧急。基地值班室接警后,立即通知近岸救助工作艇“华英393”出动。
16:05,“华英393”艇抵达现场,发现遇险船火已被扑灭,但遇险船失控漂离航道,进入渔网较多的浅水区。随即,“华英393”艇决定立即施放橡皮艇,橡皮艇将2名艇员送上遇险船查看险情。17:45,时值闽江口低潮时分,“华英393”艇开始带缆起拖遇险船,并安全顺利地将遇险船拖离渔网区。18:15,“华英393”艇将遇险船安全拖抵白塔水域,救助圆满成功。
2 拖救中的各种力
救助艇应了解作用于被拖船的力和阻力,掌握安全控制这些力的方法。因為,被拖船受到的各种力最终通过拖缆传递到救助艇上。
1)惯性
被拖船的质量越大,则惯性越大,移动这艘船所需的拖力就越大。起拖时,被拖船的惯性阻止它被拖动,应用微弱的进车起拖,被拖船被微微拖动后,再缓慢地逐渐加车。在被拖船达到一定的拖航速度之前,不要试图改变船艏向。
2)动量
一艘直线运动的船有保持直线运动的特性。排水量越大或移速越快,要使它停下来或改变其运动方向就越困难。
3)摩擦阻力
当船移动时,紧靠船体的一层水随船体移动。由于水分子之间的摩擦力,靠近船体的各层水试图阻止艇体向前移动。船的移速增加,阻力也随之增加,就需要更多的动力来保持拖航速度。
4)形状阻力
船体的形状和尺度对船体阻力影响很大。吃水深、船体丰满的船比吃水浅、船体瘦削的船的阻力大得多,需要更多的力才能使其移动,拖带中改变航向也较困难,但航向稳定性较好。
5)兴波阻力
船体在水中运动时,船艏掀起兴波。船速越快,兴波越高,对船艏产生阻力越大。拖带它船时必须小心,不要超过被拖船的设计船速。
6)波浪、浪花和风的阻力
波浪、浪花和风力作用在船体、舷侧和上层建筑上,对被拖船的运动产生影响,并通过拖缆传递作用力。这些力持续地随两船的运动状态和环境状况而改变,造成拖缆上的冲击负荷。
被拖船通常会受到上述各种力和阻力的共同作用,每种力都使情况更加复杂。在拖缆承受冲击负荷时,救助艇必须运用不同的拖带方法来阻止和抵消它的影响。
3 拖救前准备工作
到达遇险现场前,救助艇长应与遇险船建立通信联系,充分了解遇险船的情况,明确遇险的性质。遇险船应知道救助艇预计到达的时间和意图。救助船员应经过简短动员,明白到达现场后需要使用的设备并做好相应准备,知道紧急情况下解脱被拖船的程序和信号等。
在接拖之前,艇长通常要绕遇险船转一圈,尽可能靠近观察遇险船情况。如条件允许,可派一名救助船员到遇险船指导带缆。艇长应根据当时的气象条件和遇险性质选择适当的带缆方法。
1)为遇险船带缆的方法
(1)平行接近法
如果天气良好,遇险船漂移速度慢,可用平行接近法。救助艇从遇险船船艉上风方向接近遇险船,靠近后传递拖缆,然后前进到遇险船前方安全距离处停留,系固拖缆。如图1所示。
(2)“丁”字形接近法
大风浪中或遇险船漂移速度很快,可用“丁”字形接近法。救助艇顶风顶浪横越遇险船艏风,利用经过遇险船船艏的时机,迅速传递拖缆。如图2所示。
(3)45°角接近法
如果海面小浪或中浪,可用45°角接近法。救助艇呈45°角从遇险船船艏接近,在救助艇艇艏接近遇险船船头时,及时传递拖缆。如图3所示。
(4)后退接近法
像后退靠码头一样,救助艇后退到遇险船的船头传递拖缆,然后前移到安全距离处等候带妥拖缆。这种接近方法使艇长看不到后面拖缆的情况,会增加拖缆缠绕车叶的危险。如图4所示。
上述几种方法是适于开阔水域使用的接近方法,在实际作业中,艇长可能需要将其中某一个方法稍加变化来适应当时的具体环境。成功的关键是熟知本船的操纵特性,这些技术只有通过拖航实践和可控制条件下的实操训练才能掌握。
2)传递拖缆
当海面平静时,救助艇可驶近遇险船并将拖缆直接投递给遇险船。投递出的拖缆长度应足够遇险船操作带缆。但是,投递出的拖缆长度如果太长则有可能会被卷入螺旋桨或喷水口。此时,甲板船员应特别谨慎地进行带缆作业。拖缆应得到控制,直接从拖缆滚筒上放出。如条件不允许救助艇靠近遇险船直接传递拖缆,就要使用撇缆,然后用引缆将拖缆拉上遇险船。
3)救助抛锚遇险船
有时,遇险船艇因失去动力而不能起锚,或因锚埋入海底而无力拉上,需要救助艇为其起锚。通常,救助艇会建议遇险船解脱锚缆,拴个浮标,等以后再打捞。
4)拖缆选择及保护
拖缆的长度、型号和尺寸取决于救助艇的构造、功率和设备。目前,专业救助船配备的拖带缆绳分为三类:普通化纤缆绳、高强度尼龙缆、钢丝缆绳。华英系列近岸救助艇功率较小,配备高强度尼龙缆。该缆绳破断负荷与同等直径的钢丝缆相同,重量轻,柔韧性好,弹性适中,耐水性好,保养简单,但不耐磨。 拖带前要进行阻力计算,根据CCS《海上拖航指南》,拖航阻力的计算方法如下:
(1)海上拖航的总阻力
RT=1.15[ Rf +RB+(Rft+ RBt)]
RT——海上拖航的总阻力,KN
Rf——被拖物的摩擦阻力,KN
RB——被拖物的剩余阻力,KN
Rft——拖船的摩擦阻力,KN
RBt——拖船的剩余阻力,KN
(2)被拖物的阻力
Rf=1.67A1 V1.83x10-3 KN
RB=0.147a A2 V1.74+0.15V KN
Al——船舶或水上建筑物的水下湿表面积,m2
V——拖航速度(按中国船级社《海上拖航指南》要求设定,即大于等于3.1m/s),m/s;
a——船船方形系数;
A2——浸水部分的船中横剖面积,m2
(3)拖船阻力:Rft、RBt可按被拖物的阻力计算公式确定。
当计算所得总阻力小于拖力时,方可进行拖带作业。
在计算拖力后,考虑风浪等因素对缆绳的影响,还需计算拖缆的长度。拖航过程中释放适当长度的主拖缆,有利于缓解因拖船和被拖船运动不协调而产生的冲击张力,有利于缓解偏荡。根据海上拖带的实际经验,拖带中拖缆的长度可按下式估算:
S=k(L1+L2)
其中:S——拖缆的长度
L1——拖船的长度
L2——被拖船的长度
k——系数(1.5-2.0)拖带速度高时取大值
5)拖力点选择
拖点通常是指拖缆在被拖船上的连接点,救助船舶必须认真选择遇险船上的拖点。有的船艇的系缆设备强度很差,不能承受救助艇的拖力。建议向遇险船了解情况,但应考虑到遇险船人员有时不能客观地评价其带缆设备的质量和强度,所以,如果可能,救助艇人员应亲自目视检查遇险船拖点的状况。
4 常用拖带方式
1)吊拖
(1)准备程序
大多数的海上救助拖带是采用吊拖方法,在海上的风浪条件下,这是最安全的拖带方法。起拖之前,必须与遇险船共同制订拖航期间的通讯程序和时间表,商讨紧急解缆脱离程序,确保随时可以解拖,包括备妥断缆工具;通知遇险船在拖带中操舵,与遇险船商定拖航速度,确保救助艇与遇险船均显示正确的号灯、号型。向救助基地报告现场情况,同时向海上交通管制中心报告预定的航线和遇险船情况。
(2)起拖程序
起拖时,必须缓慢逐渐加速,当两船均已前进时才可驶向预定航向。改变航向应缓慢进行,使被拖船在改变航向过程中不要偏离救助艇艏尾线太远。
根據拖航速度,放出足够长度的缆绳保持拖缆的悬垂曲线。悬垂曲线可以吸收和缓解拖缆受到的冲击负荷,避免拖缆和两船系缆设备瞬间受力过大而损坏。考虑到拖带操作安全及制动的便利,顶水拖带方式更佳。如图5所示。
要调整拖缆长度或调整航向,以保持两船在波浪中同步起落,即两船同时位于波峰或波谷。如果两船不同步起落,缆绳就会时松时紧,甚至造成拖缆瞬间绷直,绷断拖缆或损坏系缆设备。
(3)吊拖进港
在拖带进港之前,通常应缩短拖索,改成傍拖进港。然而,有时可能需要直接吊拖进港,这时,仍要缩短拖缆才能进港。吊拖进港操作很难,需要港内需要有足够的操作空间。
2)傍拖
傍拖是把救助艇和被拖船并靠系固在一起,能够像操纵一艘船一样控制这个拖带船组。在水域受限情况下,为了最大限度地操纵控制被拖船,一般采用傍拖方法。傍拖系法如图6所示。
通常需进入港口或码头时,采用傍拖,以便更容易控制遇险船。
注意:近岸救助艇较小,所拖带的遇险船也小,拖缆很短,也可直接吊拖进港。若需傍拖小遇险船靠泊码头,如果遇险船比救助艇小,傍拖靠泊过程中,遇险船易被码头挤坏,这种情况下,可考虑把遇险船改为放在救助艇的外舷,救助艇像往常一样靠上码头。如图7所示。
5 结束语
华英系列近岸救助艇的拖带对象为较小的海上被拖物,所采用的拖带技术比大型救助拖带更为灵活,风险较大,难度较高。只有按照正确的拖带原理,采用合理的拖带方法和技术,巧妙利用拖带过程中的各个力,再结合当时的环境和水文气象条件,制定详细的拖带计划,最终确保拖带安全,最大限度地保护人命、环境和财产安全。
作者简介:
张志波,13559117800
关键词:近岸;救助艇;拖救技术
1 典型救助案例
2015年2月2日15:08,福州救助基地接福州RCC电,“安麒”轮在闽江口芭蕉尾附近水域,机舱失火,船上共有60人,其中中国籍船员7名,旅客53名(中国籍8名,台胞37名,外籍8名),情况紧急。基地值班室接警后,立即通知近岸救助工作艇“华英393”出动。
16:05,“华英393”艇抵达现场,发现遇险船火已被扑灭,但遇险船失控漂离航道,进入渔网较多的浅水区。随即,“华英393”艇决定立即施放橡皮艇,橡皮艇将2名艇员送上遇险船查看险情。17:45,时值闽江口低潮时分,“华英393”艇开始带缆起拖遇险船,并安全顺利地将遇险船拖离渔网区。18:15,“华英393”艇将遇险船安全拖抵白塔水域,救助圆满成功。
2 拖救中的各种力
救助艇应了解作用于被拖船的力和阻力,掌握安全控制这些力的方法。因為,被拖船受到的各种力最终通过拖缆传递到救助艇上。
1)惯性
被拖船的质量越大,则惯性越大,移动这艘船所需的拖力就越大。起拖时,被拖船的惯性阻止它被拖动,应用微弱的进车起拖,被拖船被微微拖动后,再缓慢地逐渐加车。在被拖船达到一定的拖航速度之前,不要试图改变船艏向。
2)动量
一艘直线运动的船有保持直线运动的特性。排水量越大或移速越快,要使它停下来或改变其运动方向就越困难。
3)摩擦阻力
当船移动时,紧靠船体的一层水随船体移动。由于水分子之间的摩擦力,靠近船体的各层水试图阻止艇体向前移动。船的移速增加,阻力也随之增加,就需要更多的动力来保持拖航速度。
4)形状阻力
船体的形状和尺度对船体阻力影响很大。吃水深、船体丰满的船比吃水浅、船体瘦削的船的阻力大得多,需要更多的力才能使其移动,拖带中改变航向也较困难,但航向稳定性较好。
5)兴波阻力
船体在水中运动时,船艏掀起兴波。船速越快,兴波越高,对船艏产生阻力越大。拖带它船时必须小心,不要超过被拖船的设计船速。
6)波浪、浪花和风的阻力
波浪、浪花和风力作用在船体、舷侧和上层建筑上,对被拖船的运动产生影响,并通过拖缆传递作用力。这些力持续地随两船的运动状态和环境状况而改变,造成拖缆上的冲击负荷。
被拖船通常会受到上述各种力和阻力的共同作用,每种力都使情况更加复杂。在拖缆承受冲击负荷时,救助艇必须运用不同的拖带方法来阻止和抵消它的影响。
3 拖救前准备工作
到达遇险现场前,救助艇长应与遇险船建立通信联系,充分了解遇险船的情况,明确遇险的性质。遇险船应知道救助艇预计到达的时间和意图。救助船员应经过简短动员,明白到达现场后需要使用的设备并做好相应准备,知道紧急情况下解脱被拖船的程序和信号等。
在接拖之前,艇长通常要绕遇险船转一圈,尽可能靠近观察遇险船情况。如条件允许,可派一名救助船员到遇险船指导带缆。艇长应根据当时的气象条件和遇险性质选择适当的带缆方法。
1)为遇险船带缆的方法
(1)平行接近法
如果天气良好,遇险船漂移速度慢,可用平行接近法。救助艇从遇险船船艉上风方向接近遇险船,靠近后传递拖缆,然后前进到遇险船前方安全距离处停留,系固拖缆。如图1所示。
(2)“丁”字形接近法
大风浪中或遇险船漂移速度很快,可用“丁”字形接近法。救助艇顶风顶浪横越遇险船艏风,利用经过遇险船船艏的时机,迅速传递拖缆。如图2所示。
(3)45°角接近法
如果海面小浪或中浪,可用45°角接近法。救助艇呈45°角从遇险船船艏接近,在救助艇艇艏接近遇险船船头时,及时传递拖缆。如图3所示。
(4)后退接近法
像后退靠码头一样,救助艇后退到遇险船的船头传递拖缆,然后前移到安全距离处等候带妥拖缆。这种接近方法使艇长看不到后面拖缆的情况,会增加拖缆缠绕车叶的危险。如图4所示。
上述几种方法是适于开阔水域使用的接近方法,在实际作业中,艇长可能需要将其中某一个方法稍加变化来适应当时的具体环境。成功的关键是熟知本船的操纵特性,这些技术只有通过拖航实践和可控制条件下的实操训练才能掌握。
2)传递拖缆
当海面平静时,救助艇可驶近遇险船并将拖缆直接投递给遇险船。投递出的拖缆长度应足够遇险船操作带缆。但是,投递出的拖缆长度如果太长则有可能会被卷入螺旋桨或喷水口。此时,甲板船员应特别谨慎地进行带缆作业。拖缆应得到控制,直接从拖缆滚筒上放出。如条件不允许救助艇靠近遇险船直接传递拖缆,就要使用撇缆,然后用引缆将拖缆拉上遇险船。
3)救助抛锚遇险船
有时,遇险船艇因失去动力而不能起锚,或因锚埋入海底而无力拉上,需要救助艇为其起锚。通常,救助艇会建议遇险船解脱锚缆,拴个浮标,等以后再打捞。
4)拖缆选择及保护
拖缆的长度、型号和尺寸取决于救助艇的构造、功率和设备。目前,专业救助船配备的拖带缆绳分为三类:普通化纤缆绳、高强度尼龙缆、钢丝缆绳。华英系列近岸救助艇功率较小,配备高强度尼龙缆。该缆绳破断负荷与同等直径的钢丝缆相同,重量轻,柔韧性好,弹性适中,耐水性好,保养简单,但不耐磨。 拖带前要进行阻力计算,根据CCS《海上拖航指南》,拖航阻力的计算方法如下:
(1)海上拖航的总阻力
RT=1.15[ Rf +RB+(Rft+ RBt)]
RT——海上拖航的总阻力,KN
Rf——被拖物的摩擦阻力,KN
RB——被拖物的剩余阻力,KN
Rft——拖船的摩擦阻力,KN
RBt——拖船的剩余阻力,KN
(2)被拖物的阻力
Rf=1.67A1 V1.83x10-3 KN
RB=0.147a A2 V1.74+0.15V KN
Al——船舶或水上建筑物的水下湿表面积,m2
V——拖航速度(按中国船级社《海上拖航指南》要求设定,即大于等于3.1m/s),m/s;
a——船船方形系数;
A2——浸水部分的船中横剖面积,m2
(3)拖船阻力:Rft、RBt可按被拖物的阻力计算公式确定。
当计算所得总阻力小于拖力时,方可进行拖带作业。
在计算拖力后,考虑风浪等因素对缆绳的影响,还需计算拖缆的长度。拖航过程中释放适当长度的主拖缆,有利于缓解因拖船和被拖船运动不协调而产生的冲击张力,有利于缓解偏荡。根据海上拖带的实际经验,拖带中拖缆的长度可按下式估算:
S=k(L1+L2)
其中:S——拖缆的长度
L1——拖船的长度
L2——被拖船的长度
k——系数(1.5-2.0)拖带速度高时取大值
5)拖力点选择
拖点通常是指拖缆在被拖船上的连接点,救助船舶必须认真选择遇险船上的拖点。有的船艇的系缆设备强度很差,不能承受救助艇的拖力。建议向遇险船了解情况,但应考虑到遇险船人员有时不能客观地评价其带缆设备的质量和强度,所以,如果可能,救助艇人员应亲自目视检查遇险船拖点的状况。
4 常用拖带方式
1)吊拖
(1)准备程序
大多数的海上救助拖带是采用吊拖方法,在海上的风浪条件下,这是最安全的拖带方法。起拖之前,必须与遇险船共同制订拖航期间的通讯程序和时间表,商讨紧急解缆脱离程序,确保随时可以解拖,包括备妥断缆工具;通知遇险船在拖带中操舵,与遇险船商定拖航速度,确保救助艇与遇险船均显示正确的号灯、号型。向救助基地报告现场情况,同时向海上交通管制中心报告预定的航线和遇险船情况。
(2)起拖程序
起拖时,必须缓慢逐渐加速,当两船均已前进时才可驶向预定航向。改变航向应缓慢进行,使被拖船在改变航向过程中不要偏离救助艇艏尾线太远。
根據拖航速度,放出足够长度的缆绳保持拖缆的悬垂曲线。悬垂曲线可以吸收和缓解拖缆受到的冲击负荷,避免拖缆和两船系缆设备瞬间受力过大而损坏。考虑到拖带操作安全及制动的便利,顶水拖带方式更佳。如图5所示。
要调整拖缆长度或调整航向,以保持两船在波浪中同步起落,即两船同时位于波峰或波谷。如果两船不同步起落,缆绳就会时松时紧,甚至造成拖缆瞬间绷直,绷断拖缆或损坏系缆设备。
(3)吊拖进港
在拖带进港之前,通常应缩短拖索,改成傍拖进港。然而,有时可能需要直接吊拖进港,这时,仍要缩短拖缆才能进港。吊拖进港操作很难,需要港内需要有足够的操作空间。
2)傍拖
傍拖是把救助艇和被拖船并靠系固在一起,能够像操纵一艘船一样控制这个拖带船组。在水域受限情况下,为了最大限度地操纵控制被拖船,一般采用傍拖方法。傍拖系法如图6所示。
通常需进入港口或码头时,采用傍拖,以便更容易控制遇险船。
注意:近岸救助艇较小,所拖带的遇险船也小,拖缆很短,也可直接吊拖进港。若需傍拖小遇险船靠泊码头,如果遇险船比救助艇小,傍拖靠泊过程中,遇险船易被码头挤坏,这种情况下,可考虑把遇险船改为放在救助艇的外舷,救助艇像往常一样靠上码头。如图7所示。
5 结束语
华英系列近岸救助艇的拖带对象为较小的海上被拖物,所采用的拖带技术比大型救助拖带更为灵活,风险较大,难度较高。只有按照正确的拖带原理,采用合理的拖带方法和技术,巧妙利用拖带过程中的各个力,再结合当时的环境和水文气象条件,制定详细的拖带计划,最终确保拖带安全,最大限度地保护人命、环境和财产安全。
作者简介:
张志波,13559117800