船舶自引和靠離泊操縱體會_第1頁
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文檔簡介

船舶自引和靠離泊操縱體會第1頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四一、自引的概念1、所謂的船舶自引是指:在法規(guī)允許的前提下,船舶不雇傭當?shù)氐囊絾T,由船長自己駕駛操縱船舶通過平常由引航員引領(lǐng)的復(fù)雜或特殊水域、進出港口和靠離碼頭操縱。2、目前有些人將其細分為自引、自靠和自離(Self-pilotageberthingandun-berthing)。

第2頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四二、船舶自引的現(xiàn)實意義1、一些航運企業(yè)大力鼓勵推進船舶的“自引”工作,是企業(yè)應(yīng)對金融風(fēng)暴對航運業(yè)的沖擊,減少虧損或爭取效益最大化的主要措施。這對一些中小公司特別是單船公司的效果更加明顯。以SZH為例:自引內(nèi)海引航費=150000日元X104次X0.075=1170000RMB日本港灣和碼頭引航費=1000USDX208次X6.8=1414400RMB中、日兩港拖輪費用=1000USDX153次X6.8=1040400RMB合計(還不包括加班費用、上海引航):=3624800RMB2、船舶在遇到大風(fēng)浪等影響,引航業(yè)務(wù)中止時,船舶的自引可以解決這一矛盾,大大提高準班率,提高信譽和競爭力。第3頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四二、船舶自引的現(xiàn)實意義3、由于自引船舶在不斷增多,特別是一些不具備自引能力的小公司船長在操縱中發(fā)生的事故和險情也有所增加,事故和險情帶來的負面影響不容低估。(1)經(jīng)濟上直接損失(2)班期耽誤(3)信譽受損4、加強培訓(xùn),提高駕駛?cè)藛T的操縱技術(shù)和自引能力,防止或減少事故或險情的發(fā)生,保證自引的安全,才能體現(xiàn)出自引的重要意義,這也就是本次研討會的目的。從中看出大型航運企業(yè)安全管理水平和監(jiān)督力度的與小公司的不同之處。5、實際上自引船舶,船長應(yīng)具備的各方面的要求比專業(yè)引航員更高,(引航員都是從事單一工作、單一港口、受過系統(tǒng)的專業(yè)學(xué)習(xí)……)第4頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四三、船舶自引的限制和規(guī)定我國:1、我國領(lǐng)航法規(guī)定:進出中華人民共和國港口的外籍船舶不論船舶的種類、尺度、噸位、吃水的大小都實行強制領(lǐng)航;(主要體現(xiàn)的是國家主權(quán))2、有些港口對本國國籍的特殊船舶另有特殊的規(guī)定。(主要考慮的是船舶和港口的安全)第5頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四三、船舶自引的限制和規(guī)定日本國(主要考慮的是船舶和港口的安全)1、總噸超過10000GRT的船舶進出日本內(nèi)海、東京灣、伊勢灣、大阪灣等內(nèi)水及進出港口和靠離碼頭操縱都實行強制領(lǐng)航;2、對總噸小于10000GRT的船舶:不同港口有著不同的規(guī)定(有的是3000GRT等等);3、客船對GRT有特殊的丈量方法;4、有一些港口還可能出現(xiàn)額外的規(guī)定(神戶港);5年4次5、查閱有關(guān)這方面的資料,可查閱(港口指南…)。第6頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四三、船舶自引的限制和規(guī)定其他國家或地區(qū):1、香港:10幾年前3000GRT以下非強制;2、北韓:強制;3、南韓:不詳;4、臺灣:不詳;5、新西蘭:連續(xù)4次進出。(查港口指南)第7頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引

1、上海港區(qū)域的劃分和性質(zhì):(1)里港(黃浦江)(2)外港(外高橋、寶山、金山石化)(3)新港(洋山)(4)里港和外港為典型的“江河型港口”,我國類似的性質(zhì)的港口還有珠江里的黃埔港。潮流明顯(5)洋山港為“環(huán)抱式海港”潮流不明顯

★沒有寶山港池和洋山港的經(jīng)歷第8頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引—北槽

離船已有6個多月,北槽的通航環(huán)境發(fā)生較大的變化,3月14日12.5米深水航道已試通航。

2、船舶進出北槽注意事項:(1)長江口深水航道(12.5米)通航安全管理辦法與廢除的【05年辦法】比較,不論條文編排、增加和修改內(nèi)容有較大的變化,因此:學(xué)習(xí)、理解和掌握是保證安全自引的前提。

第9頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引—北槽

(2)2010年【安全管理辦法】增加的內(nèi)容是第九條船舶航行2款所增加內(nèi)容:也是一些船疏忽及應(yīng)改正的重要問題!在北槽航道航行的船舶應(yīng)當具備良好的技術(shù)狀態(tài),備車和備雙錨航行,船長應(yīng)當在駕駛臺、輪機長應(yīng)當在機艙值班。任何船舶在進口進入北槽航道前或在出口離港前12小時之內(nèi)需進行主機正倒車試驗,操舵裝置試驗,應(yīng)急發(fā)電機測試,通訊設(shè)備的檢查和測試。

舉例說明:

①一些不規(guī)范的習(xí)慣(自引的船舶較多在外高橋作試驗不符合要求)

②一旦發(fā)生事故是海事調(diào)查必須程序之一;是減輕免除船長責(zé)任的重要依據(jù);③如屬船長不作為,負所有責(zé)任…,為何要擔如此重的責(zé)任?④嚴格按規(guī)定>僅記錄實際未做>未做未記錄>造假不象第10頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引—北槽(3)正常情況應(yīng)與前船保持1海里以上的安全距離;雖然只增加4個字,卻留有一定的空間。正因有這條的存在,也就是說在追越他船時應(yīng)在與前船大于1海里前向VTS報告(舉例)(4)刪除(禁止追越船在一次追越行動中連續(xù)追越兩艘及以上船舶)這一段,使其更加合理和科學(xué)。這一規(guī)定曾困擾船長多年問題。(但是在實施的時候能否?)

第11頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引—北槽(5)進出長江口警戒區(qū)注意

①注意錨地船舶動態(tài),大型重載船舶在強流中起錨掉頭及上下引水操縱比較困難;②如遇到南北分隔通航道都有北上和南下船時尷尬局面時,應(yīng)減速用車避讓(美中不足的是分隔帶很窄的結(jié)果)

③大風(fēng)浪中應(yīng)該讓路的小船要求給他讓路,進出口的直航船也應(yīng)主動減速給抗風(fēng)能力較差的小船讓路。④評估進出北槽的必要性、選擇最佳的進出時間。(在『南槽』沒有足夠的富裕水深的情況下,才考慮利用『北槽』。)

第12頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引—北槽(6)追越(遵守【管理辦法】有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)注意到)

①D10-D14、D23-D27禁止追越;

②D27-D37燈浮連線北側(cè)和D20-D28燈浮連線南側(cè),常年漁網(wǎng)密布,在風(fēng)浪較大時,雷達都很難發(fā)現(xiàn),槽外經(jīng)常有逆向航行航行護網(wǎng)和作業(yè)小漁船及工程船;③安全橫距和船間效應(yīng);④富裕水深和類岸壁效應(yīng)(岸邊行走)、斜坡效應(yīng);舵效變差;⑤挖泥船下耙收耙及掉頭時操縱困難⑥當追越船與被追越船航速相差2節(jié)時,完全追過讓清需要30-45分鐘,應(yīng)避免,除非……。

第13頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引—北槽(7)北槽航行風(fēng)、流的影響

①沒有任何遮擋,風(fēng)力的大小幾乎與海上一樣;風(fēng)舷角隨航向的變化而變化;(風(fēng)壓的變化)②在導(dǎo)流堤的作用和航槽不斷疏浚加深,『北槽』及附近水域的潮流形態(tài)發(fā)生變化,不再是正規(guī)的旋轉(zhuǎn)流,流速也大大增強;③強流位置:圓圓沙、橫沙水道南、D23至D27燈浮灣頭、導(dǎo)堤末端D11附近,在大潮汛時竟達到6節(jié)以上;④在風(fēng)流作用一致的時候,產(chǎn)生巨大風(fēng)流壓。

第14頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四四、上海港的自引—北槽(8)風(fēng)流壓和大型船舶的交會①(插圖01)

船舶縱向航跡寬度俗稱“耕犁”過的寬度(船舶所占的航道寬度)往往是船寬的好幾倍,粗略估算為W=(sinα?L)+(B?3/4),以兩艘第五代集裝箱船在該水域會遇為例(如圖06-01)(LOA=275米,B=42米,風(fēng)流壓δ=15),其航跡寬度達102.7米,兩船都航行在各自航線上的情況下,其最小會遇距離僅72米,距航槽邊緣僅有36米。

②【2010安全管理辦法】雖然沒有涉及到大型船舶在北槽中水域交會的硬性規(guī)定,

但滬海通航〔2008〕448號/海務(wù)信息08/42關(guān)于【長江口深水航道船舶超寬交會通航安全管理辦法(暫行)】在08-08-01生效,80<B1+B2≤90(米)船舶也應(yīng)同時遵守在北槽規(guī)定,規(guī)定包括:交會要求、時間、地點、交會的次數(shù)、氣象海況、安全措施、申請報備等內(nèi)容。

③雖然對80>B1+B2沒有規(guī)定,但在北槽有些水域的交會同樣存在著風(fēng)險,如有必要也盡可能避免在彎道及狹窄航段交會。

第15頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽

3、船舶進出南槽注意事項(長江口警戒區(qū)同北槽)①南槽的特征和水深

●南槽分為上下兩段(上段:圓圓沙燈船-九段警戒區(qū);九段警戒區(qū)下游);●九段警戒區(qū)上游為A系統(tǒng)的側(cè)標;下游為中央安全水域標;航道的寬度左右各0.3海里●南槽為自然水深航道,九段警戒區(qū)上游水深8-9米,下游約1/2航段的水深小于6米;其中在《九段沙警戒區(qū)》內(nèi)存在5.3米的淺點,A31(A)燈?。ń瓉喩匙欤┖蚐18燈浮附近也存在4.9米和5.2淺點。在《警戒區(qū)》內(nèi)存在5.3米的淺點。

第16頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽②如需經(jīng)『南槽』進出,事先應(yīng)有周密的計劃,仔細計算通過南槽所需的最小安全富裕水深和潮高,計劃好通過各淺水區(qū)的時間和應(yīng)保持的船速,保證在可利用的潮水內(nèi)安全通過。特別提醒同行注意的是,淺水效應(yīng)會使主機負荷大大增加,有可能達不到預(yù)期轉(zhuǎn)速以及出現(xiàn)“失速”的現(xiàn)象。在做計劃時,還應(yīng)留有一定余地。特別是高潮過后潮高逐漸減少的情況時,如不能在計劃時間內(nèi)通過,導(dǎo)致的結(jié)果必定是擦底或擱淺,因為從『九段警戒區(qū)』下游沒有任何可利用候潮錨地。

第17頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽③根據(jù)本船的特點,盡可能避免船舶通航高密度的時段通過主要復(fù)雜的航段。(插圖02可參照引航手冊)④保證足夠的富裕水深:●富裕水深(UKC)=海圖基準水深+潮高-吃水;●海圖基準水深誤差(諸如海圖測量精度、測量時間及間隔;洪水、臺風(fēng)、寒潮等劇烈氣象現(xiàn)象發(fā)生后水深的變化)

●潮高、潮時的誤差(上海港目前還沒有實時的潮高廣播)(包括氣壓、風(fēng)向、風(fēng)力、風(fēng)向的穩(wěn)定性及持續(xù)時間等都會引起潮時、潮高的誤差)●船舶運動中吃水的變化(縱搖、橫搖、密度)縱搖:δL=Lpp/2·sinα;橫搖:δB=B/2·sinα;密度:δp=(p1-p2)·d1/p2(制表備查插圖03)

第18頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽⑤船舶運動中的物理變化(下沉量)下沉量的計算公式五花八門多達十幾種,最常用的有:【塔克TUCK】公式求《平均下沉量》;【霍夫特HOOFT】公式求《縱傾變化值》

據(jù)專家研究論證這些計算公式都有一定的局限性,不同公式計算的結(jié)果相差較大。因此,應(yīng)采用最符合船型特征和水域條件的計算公式是提高計算的精確度關(guān)鍵。在商船航速范圍內(nèi),一般船首的下沉量都比船尾大,因此,只要計算出船舶最大(船首)下沉量Sb就能滿足基本要求。第23屆ITTC操縱委員會推薦的一些計算公式已被廣泛應(yīng)用。最常用的有9種,其適用性參考下表(插圖004)

第19頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽據(jù)有關(guān)文獻報道,用【Huuska(1976)】計算的下沉量比用【塔克TUCK】或【霍夫特HOOFT】計算結(jié)果更趨安全,更符合水深變化不明顯,水域相對寬闊南槽水域,計算的方法也相對簡單。該公式就是計算船首的下沉量Sb。不論用何種公式計算,船速越快誤差越大,水深傅汝德數(shù)越大誤差也越大,船速小于8KTS時較準確。

(插圖005、006)

第20頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽⑤船舶在『南槽』水域航行產(chǎn)生的淺水效應(yīng)的另一種現(xiàn)象就是出現(xiàn)巨大的淺水興波(追跡浪)。追跡浪的大小與船速成正比,與水深成反比,還與船型線性有關(guān),當船速達到臨界速度v=√(g·h)時興波追跡浪達到最大值。(插圖007-010)當時船速約15KTS,UKC大于2米第21頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽⑥巨大追跡浪容易造成浪損的水域和物標?!裢饬诩拔搴脺霞Z食碼頭;●通過A49燈浮時,兩個突碼頭上卸砂石小船;●護網(wǎng)或捕魚小船●航行中砂石運輸船,特別候潮運輸小船(插圖12)●拖帶駁船都是經(jīng)『南槽』進出;●S17附近接送引航員小艇。第22頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽⑦『南槽』航道下段浮標的種類為安全水域標,航道寬度以安全水域標連線左右各0.3海里,沒有明確的界線標志。從S10至S18燈浮以北存在著能遮擋風(fēng)浪的『九段沙』自然屏障,漁民在此布放了大量流網(wǎng),有時漁網(wǎng)還延伸到航道里。在夜間航行或能見度不良時,防止誤入漁網(wǎng)區(qū);

第23頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽

⑧港口當局除對九段沙警戒區(qū)有明確禁止追越的規(guī)定外,『南槽』其他航段沒有強制規(guī)定?!耗喜邸缓叫?,在同一截面同時追越兩艘船是不安全的,也是港章不允許的;當在S17-S18浮有上下引水作業(yè)時,進出口船還需在此做下風(fēng),此時此刻自引船應(yīng)特別謹慎操縱,追越更應(yīng)避免;由于“江亞沙嘴”附近淺點的存在以及此處與出口船有一定的交角,南支進口船借機穿插到航道右側(cè)航行,局面比較混亂,企圖在警戒區(qū)前追過他船是不安全的舉措;『圓圓沙警戒區(qū)』附近局面復(fù)雜,任何追越行動都不是明智之舉。第24頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四五、上海港的自引—南槽

⑨南槽幾處交會避讓●南槽下游南北插入或駛出航道船舶;●九段下游南支船舶的交會;●圓圓沙附近與北槽船舶的交會。第25頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四六、上海港的自引—外高4、外高橋水域注意事項①外高橋水域的通航環(huán)境(見插圖011);②限速:吳淞警戒區(qū)-圓圓沙12KTS;③『圓圓沙』高潮前后1.5個小時左右,北槽進口的重載大型船舶和『南槽』進口船在『圓圓沙』警戒區(qū)附近會合,經(jīng)南、『北槽』出口船也在此分流。這一時段內(nèi),通航密度最大,局面相當復(fù)雜。應(yīng)使用安全航速謹慎駕駛,自覺依次排隊遵守通航次序,任何追越行動都是嚴重的違章行為;

④圓圓沙附近與北槽船舶的交會;⑤橫穿航道的駁船和錨地起錨船舶的影響;⑥靠離外高橋集箱特別外六和糧食碼頭影響;⑦慢車等待強流的影響第26頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江5、自引黃浦江(1)黃浦江的通航環(huán)境評估①過去:在五六十年代的帆船、漁船、過江劃槳小船;六七十年代的機帆船作為主要沿海運輸工具,頻繁進出黃浦江;七八十年代上海人口高峰時期,黃浦江兩岸交通運輸跟不上發(fā)展的需求,黃浦江上數(shù)十條“客、車渡”線日夜不停穿梭于浦江兩岸;“一條龍”成為上海的生活物資運輸和生活垃圾運輸?shù)闹饕ぞ?,航行在黃浦江及其支流;八九十年代上海經(jīng)濟崛起和港口的發(fā)展,黃浦江里的碼頭、泊位甚至浮筒的利用率都處在飽和狀態(tài),日均進出口船舶創(chuàng)下歷史紀錄。這些已成為歷史或不再是影響船舶操縱的主要不利因素和風(fēng)險。

第27頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江

②現(xiàn)在:上海的城市建設(shè)和房地產(chǎn)發(fā)展對砂石料、建材物資的需求量很大,每天都有大量小海輪、砂石運輸船及拖駁船隊進出,部分船舶違章超載,違反航行規(guī)則現(xiàn)象時有發(fā)生;城市建設(shè)需要,黃浦江有些航段可能會有重大或特殊作業(yè)而實施交通管制(限制);『張華浜』、『軍工路』、『洋涇』集裝箱碼頭和『高橋石油公司』、『高橋煉油廠』碼頭還繼續(xù)履行其使命,承擔起近洋、沿海及支線集裝箱和成品油裝卸和轉(zhuǎn)運,這些船舶周轉(zhuǎn)快,靠離碼頭及掉頭操縱頻繁;部分中小型船舶的駕駛?cè)藛T對黃浦江情況不熟悉,缺乏經(jīng)驗和技術(shù),在利益的驅(qū)動下,在不具備條件的情況時,也不請引水員自引黃浦江和靠離碼頭,直接影響到其他船舶的正常航行操縱等等。這些已成為影響船舶在黃浦江操縱的主要不利因素和風(fēng)險。(圖黃浦江通航環(huán)境)第28頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江

③將來,肯定還會有新的不利于船舶在黃浦江安全操縱的因素和風(fēng)險出現(xiàn)。據(jù)了解上海港計劃在開通黃浦江至長江口的內(nèi)河運輸,其起點為黃浦江的『東溝』經(jīng)『大治河口』出海,設(shè)計通航能力達千噸。航道的拓寬疏浚,沿途橋梁升高和改建等準備工程正在有條不紊地進行,估計一二年內(nèi)就可貫通投入使用。屆時該水域的通航環(huán)境、不利因素及風(fēng)險等也將發(fā)生變化。港口當局肯定會出臺相關(guān)的安全管理規(guī)定,駕駛操縱人員則應(yīng)對即將來臨的不利因素和風(fēng)險也應(yīng)有所準備和對策。沒有徹底改變黃浦江復(fù)雜的通航環(huán)境,也不意味船舶操縱的不利因素和風(fēng)險在減少。只不過是某種不利因素和主要矛盾發(fā)生轉(zhuǎn)變而已,船舶進出黃浦江的操縱絕不應(yīng)有任何松懈和麻痹。第29頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江

(2)黃浦江的特征

①彎道多是黃浦江(里港)主要特征之一,上海港界內(nèi)彎道就有10多處?!簠卿量凇恢痢禾K州河』航段里,比較典型的彎道有『三岔港』、『高橋嘴』、『復(fù)興島嘴』和『陸家嘴』。這些彎道的共同特征是:彎道附近水深變化顯著,可航水道狹窄;凹(彎)一側(cè)水深且穩(wěn)定,凸(嘴)一側(cè)水淺,水深變化較大。

②黃浦江為正規(guī)的半日潮港口,一天內(nèi)將出現(xiàn)兩次高潮、低潮和兩次漲水和落水。黃浦江里有四個潮汐預(yù)報站,僅有一個『新開河』潮流預(yù)報站,準確掌握復(fù)雜多變的潮流就比較困難。影響潮流變化的原因與月相天文現(xiàn)象、氣象因素有關(guān)外,還與黃浦江的各處特殊的地理環(huán)境有關(guān):岸邊轉(zhuǎn)流時間比江中央早,凸(嘴)處轉(zhuǎn)流時間比凹(彎)處早;凹(彎)狹窄一側(cè)流急,凸(嘴)或直道開闊一側(cè)流緩,不論漲水或落水,水流都是往凹岸一側(cè)推壓,且流向變化流速不均;黃浦江下游水流比上游強等特點。

第30頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江

③黃浦江里的主要碼頭泊位多建在凹(彎)岸深水一側(cè),系船浮筒或小型錨地大多設(shè)置在凸(嘴)一側(cè)的淺水區(qū)。

④黃浦江水域大多是自然水深。主航道內(nèi)外的水深差別較大,在受到臺風(fēng)、洪水等典型氣象因素影響時,水深可能會發(fā)生一些變化。

⑤黃浦江航道浮標雖屬A系統(tǒng),但浮標的設(shè)置比較獨特:由于黃浦江水域的寬度有限,大多水域都采用“單側(cè)界標”。也就是深水一側(cè)不設(shè)“側(cè)界標”,淺水一側(cè)才有可能設(shè)“側(cè)界標”。在有些水域則用黃浦江中的系船浮等固定目標代替“側(cè)界標”。如『嫩江路系船浮』、『定海橋系船浮』、『廣德路系船浮』及『蘭州路系船浮』等。第31頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江

⑥目前黃浦江港界內(nèi)的過江大橋有5座;架空電纜有2處;101燈浮---『黃浦公園』附近,過江隧道、電纜、管線及禁止拋錨區(qū)有16處;

⑦黃浦江港界內(nèi)規(guī)定的調(diào)頭區(qū)有三處:一是107燈浮附近的超大型船舶調(diào)頭區(qū);二是虬江海軍碼頭附近的超大型船舶調(diào)頭區(qū);三是『上海船廠西廠』附近的調(diào)頭區(qū);

⑧黃浦江港界內(nèi)有兩處警戒區(qū),分別為『蘊藻浜警戒區(qū)』和『吳淞口警戒區(qū)』。

第32頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江(3)發(fā)生在黃浦江中的事故原因分析和預(yù)防;

①船舶的違章行為是事故的主要原因之一。《上海黃浦江通航安全管理規(guī)定》是保障船舶在黃浦江安全航行操縱的重要法規(guī)。駕駛?cè)藛T應(yīng)學(xué)習(xí),熟記主要條文和規(guī)定要求;(

②黃浦江中發(fā)生的事故大多數(shù)都與船速有關(guān)。正確理解安全航速和規(guī)定的最大航速本質(zhì)上的區(qū)別;

③黃浦江中浪損多發(fā)的原因分析及預(yù)防;進口發(fā)生的浪損的概率遠遠大于出口的原因(黃浦江轉(zhuǎn)流的時間滯高低潮2-3小時,落水處在低潮位富裕水深?。豁斔叫邢鄬λ俣瓤?;(例如同樣是對地8節(jié)的船速,逆流2節(jié)時船舶對水的相對速度達10節(jié),順流2節(jié)時船舶對水相對速度僅有6節(jié)。這種局面持續(xù)時間長等,

第33頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江

④不了解黃浦江潮汐和潮流特征,沒有掌握風(fēng)流對本船的影響程度;因此駕操人員必須掌握在不同船速所產(chǎn)生的漂移速度和風(fēng)流壓差的大??;不同水域的水深和流速。以SZH輪為例,計算的結(jié)果和實踐體會基本相符。當船速=6節(jié),風(fēng)速=12米/秒,風(fēng)舷角=90時,風(fēng)壓差α≈10度以上,巨大的風(fēng)流壓存在是潛在的危險性,克服的唯一方法加速,狹窄擁擠的水域加車同樣存在風(fēng)險。(風(fēng)壓的計算方法在靠離碼頭中在介紹)。黃浦江任意位置的潮流估算(插圖013)⑤黃浦江中追越應(yīng)慎之又慎,除了遵守在彎道禁止追越的規(guī)定外,在其它水域如果沒有得到被追越船的同意并采取配合措施而強制追越將是非常危險的違章行為,也是事故的原因之一;⑥當前對黃浦江操縱危險最大就是“黃沙船”。黃沙船的特點、規(guī)律;最佳的方法避開密集的時段。(插圖014-017)

第34頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江(4)黃浦江彎頭操縱

①幾個主要彎道的特征(吳淞口-黃浦公園)駕駛操縱人員在過彎道之前,應(yīng)熟悉彎道的弧度曲率基本特征。在沒有現(xiàn)成資料可查閱的情況時,可用幾何作圖的方法求得彎道圓弧的圓心,量取圓弧的角度(α)和半徑(r),根據(jù)弧度θ=(α/180)·π的公式,計算出圓弧長度?(米),即?=π·r·α/180。再按照不同的船速v(米/分)求出船舶沿圓弧航行所需時間t(分),即t=?/v;然后求得過彎道時的船舶轉(zhuǎn)船速率(ω),ω=α/t(度/分)。插圖(018)是101燈浮-黃浦公園附近彎道主要參數(shù)和彎道特征圖。第35頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江(4)黃浦江主要特殊水域(彎頭)①在熟悉彎道特征的同時,還需掌握本船的操縱性能,包括沖程慣性、旋回要素、轉(zhuǎn)船速率等。評估船舶過彎道時能否滿足安全通過彎道的基本要求,特別在過像『陸家嘴』、『閘港嘴』等這樣的急轉(zhuǎn)彎道更應(yīng)如此。通常以滿舵的1/2或2/3舵角所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)船速率必須大于過彎道所需的轉(zhuǎn)船速率,。②備錨、瞭頭,有側(cè)推器的船舶應(yīng)處于隨時可操縱狀態(tài);重載且旋轉(zhuǎn)性能不好的船舶,應(yīng)遵守規(guī)定要求安排拖輪護航。船舶駛近彎頭前,報告和通報本船動態(tài),在航經(jīng)可能被居間障礙物遮蔽的彎頭時,還應(yīng)按章鳴放汽笛一長聲。加強聯(lián)系采取必要的協(xié)調(diào)動作。第36頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江③在彎道嚴格追越;如遇到復(fù)雜通航環(huán)境時,還應(yīng)避免在彎道會船。船舶過彎道時還應(yīng)與前后船舶保持足夠的安全距離。④選擇最佳通過彎道時間,重載大型船舶最好時間應(yīng)選擇在漲末,流速小于1節(jié)通過急彎。過彎道前應(yīng)先把船速減到能維持舵效的最小速度,以便在過彎道過程中加車為增加舵效和轉(zhuǎn)船速率留有余地。⑤掌握彎道和水流的特征,過彎道時應(yīng)盡可能使船首線向與流向保持平行,避免出現(xiàn)與流向有較大的交角。當船舶航行在彎道內(nèi)圈航行時,還要密切注意斜坡效應(yīng)防止船舶不能按操縱意圖沿彎道曲率旋轉(zhuǎn),甚至出現(xiàn)停滯或反向旋轉(zhuǎn)等危險異常局面。第37頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江⑥防止擱淺、擦底事故時有發(fā)生。出口船擱淺、擦底的事故主要發(fā)生在『陸家嘴』114燈浮下游浦東一側(cè)和106-103燈浮連線附近;進口船舶的擱淺、擦底事故則多發(fā)在『高橋嘴』和『復(fù)興島嘴』浦西一側(cè)。原因是:一是把浮標系統(tǒng)錯誤理解為安全的導(dǎo)航標記,認為只要把側(cè)位標放在右舷通過就能保證在安全水域航行;二是沒有及時了解彎道附近的水深變化情況;三是沒有準確掌握本船船位、船舶的吃水與實際水深關(guān)系,實際上有些彎道附近浮標連線的水深不及5米甚至更小。應(yīng)利用雷達測得或用橫向串視法觀測,估算船與岸邊固定物標的橫距。第38頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江⑦駕駛臺操縱人員集中精力,密切注意航向、速度、距離及船位等要素的變化。在車、舵的作用下,使船舶產(chǎn)生一個均勻的旋轉(zhuǎn)慣性,按一定的轉(zhuǎn)船速率,沿著彎道的圓弧不斷改變航向,應(yīng)盡可能使船舶的旋轉(zhuǎn)中心處在可航水域的中線稍偏右位置。但這僅僅是過彎道操縱中理論,在實際操縱還會遇到種種因素的影響,還需根據(jù)當時的環(huán)境和情況,對船速、轉(zhuǎn)船速率等船舶運動要素作必要調(diào)整,及時糾正克服可能出現(xiàn)的不良慣性,防止船身嵌入凹岸一側(cè),與碼頭、系泊船舶或橋吊距離過近而導(dǎo)致進退兩難的窘境。第39頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江⑧在船舶過彎道操縱中最忌諱的是按航向指令進行轉(zhuǎn)船,應(yīng)當避免。因為:按航向指令進行轉(zhuǎn)船,使用舵角的大小、轉(zhuǎn)船速度的快慢、慣性的大小都掌握在舵工手里;按航向指令進行轉(zhuǎn)船,還有一個航向把定的過程,有時因此而錯過寶貴的時間導(dǎo)致險情。⑨彎道會船時有時會出現(xiàn)與來船或碼頭形成較大的交角,駕操人員應(yīng)有思想上的準備,過早過晚改向都有可能造成緊迫局面或碰撞危險。⑩急彎遇到急流時,操縱不當?shù)拇翱赡鼙涣鲏旱侥娴郎?,出現(xiàn)近距離橫穿船首危險局面,輕易采取背離行動,即很難起到避碰的效果,還要負重大責(zé)任。第40頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四七、上海港的自引—浦江(5)黃浦江事故險情教訓(xùn)和提示

第41頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四靠離碼頭操縱概論(1)靠離碼頭操縱三大要素

○船舶操縱的定義船舶操縱是指駕駛操縱人員利用船舶操縱設(shè)備及拖輪等外力的作用,克服、抵御或利用外界因素的影響,保持或改變船舶的運動狀態(tài)進行操縱,以達到設(shè)定的目標?!鹂侩x碼頭操縱是船舶操縱中最主要部分;○船舶操縱實際上是操縱者(我)、船舶(你)、環(huán)境(它)三者之間形成一個閉合系統(tǒng),存在著相互制約關(guān)系;第42頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四靠離碼頭操縱概論

通俗講也就是MASTER掌握船舶的性能利用船舶的操縱動力,駕馭船舶克服、抵御、利用外界因素的影響,達到預(yù)期目的。第43頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四靠離碼頭操縱概論(2)靠離碼頭操縱與復(fù)雜航區(qū)及進出港操縱的主要區(qū)別

①靠離碼頭操縱在船舶及慢或沒有速度(縱向)的情況下進行操縱;②外界因素對船舶操縱的影響力達到最大值;③靠離碼頭操縱考慮的最主要的外界因素是風(fēng)和水的影響;④從力學(xué)的力的方向角度分析,靠離碼頭操縱中主要研究和考慮的是橫向力,一般情況下不考慮縱向力,慢速運動中的縱向力完全可以用車加以克服。

第44頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四安全靠離碼頭先決條件(1)靠離碼頭操縱必須具備的先決條件

①在靜水港船舶操縱設(shè)備產(chǎn)生的橫動力(Fse)

>風(fēng)力最基本要求;如不能滿足上述要求或接近臨界值時,則毫不猶豫雇傭拖輪協(xié)助。

②Fse>風(fēng)力、水動力的要求;雖然滿足上述基本要求,有時還會出現(xiàn)離不開、靠不上或攏岸速度過快的危險局面,原因是:操縱者忽略或低估了運動中船舶受到水阻力(水動力)影響;沒有意識到在操縱過程中,不同風(fēng)舷角風(fēng)力系數(shù)和風(fēng)力的變化影響。

第45頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四安全靠離碼頭先決條件

③靜水港吹攏風(fēng)系柱甩尾離泊時,同樣要考慮到在甩尾過程中的橫移速度而產(chǎn)生的水動力及風(fēng)舷角變化的影響。因此必須滿足船舶的舵力轉(zhuǎn)船力矩+螺旋槳偏心力轉(zhuǎn)船力矩>風(fēng)力和水橫動力轉(zhuǎn)船力矩的基本要求。但要注意的是,如采取側(cè)推外推防止船首觸碰碼頭操縱時,側(cè)推器所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)船力矩與舵力和螺旋槳偏心轉(zhuǎn)船力矩方向相反,將會抵消部分甩尾轉(zhuǎn)船力矩,也有可能出現(xiàn)甩尾到一定角度后停滯不動的窘境原因;

第46頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四安全靠離碼頭先決條件⑤在船舶掉頭過程中,如Mse>風(fēng)力和水動力轉(zhuǎn)船力矩且方向一致(順或逆時針)時,船首將按操縱者的意圖轉(zhuǎn)船掉頭;如Mse<風(fēng)力和水動力轉(zhuǎn)船力矩時,船首將向相反反向偏轉(zhuǎn),當轉(zhuǎn)至Mse=風(fēng)力和水動力轉(zhuǎn)船力矩,達到動平衡時才停止偏轉(zhuǎn)并向受力一舷的相反方向漂移。

第47頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四安全靠離碼頭先決條件⑥在靠離泊操縱的全過程都應(yīng)使船舶操縱設(shè)備產(chǎn)生的橫動力或轉(zhuǎn)船力矩x(安全系數(shù))>風(fēng)力、水動力或轉(zhuǎn)船力矩。在實際運用中,操縱者不能直接參照設(shè)備所產(chǎn)生的最大的橫動力和轉(zhuǎn)船力矩評估船舶的操縱能力,通常應(yīng)成以一個60%~75%的安全系數(shù),主要原因:船舶吃水和吃水差的變化、靠離碼頭操縱時船舶處在運動狀態(tài)、船舶操縱設(shè)備的老化和操縱者的操縱熟練程度等因素,使船舶的操縱設(shè)備所產(chǎn)生的動力和力矩不可能達到理論估算的最大值。因此,在對風(fēng)力及風(fēng)力力矩估算時,還要考慮到風(fēng)的性質(zhì),必須進行突風(fēng)率的修正。操縱者還要注意到本文提到的螺旋漿最大推力及偏心橫向力、系柱舵力及其轉(zhuǎn)船力矩都是以‘港速三’轉(zhuǎn)速來估算,如在靠離泊實際操縱中,用該轉(zhuǎn)速操縱存在著一定風(fēng)險,應(yīng)特別謹慎。第48頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四安全靠離碼頭先決條件⑦由于靠離碼頭操縱船速都比較慢,可能會出現(xiàn):在風(fēng)力和水動力的作用下舵效急劇下降,特別在停車滯航時,對CPP船舶的影響更大(高速旋轉(zhuǎn)的螺旋漿切割了作用在舵葉上的水流),將產(chǎn)生巨大的風(fēng)壓差,船舶就不可能保持理想的入泊或離泊角度,將會出現(xiàn)操縱困難甚至緊迫危險局面;強風(fēng)中靠離碼頭操縱中,一旦失去可保向性,船舶處于失控狀態(tài)而出現(xiàn)隨風(fēng)偏轉(zhuǎn)和漂移,如不及時采取應(yīng)急措施就是災(zāi)難性的后果。因此當風(fēng)速大于可保向的極限風(fēng)速,雇傭拖輪協(xié)助保駕是必不可少的安全措施。第49頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四安全靠離碼頭先決條件⑧滿足上述基本要求僅僅說明船舶已具備靠離碼頭操縱的能力,還必須考慮到眾多外界因素中的港口碼頭條件的限制,特別是水域長度、寬度能否滿足水域?qū)挾群烷L度>船舶的長度+風(fēng)、水流致漂移量+安全余量的要求;船舶靠離碼頭和掉頭操縱的時間是否滿足港內(nèi)其它船舶安全通航的條件。⑨船舶在系柱甩尾操縱時受力纜繩破斷力>系柱推力。

第50頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算(1)備靠離碼頭操縱包括:車、舵、側(cè)推、錨、纜等。(2)螺旋槳的推力和拉力分類螺旋槳的推力和拉力,可分為航行中的推、拉力和系柱推、拉力。由于靠離碼頭時的船速很小,接近船舶的系柱狀態(tài)。因此,靠離碼頭操縱僅對系柱推(拉)力進行估算,它直接關(guān)系到船舶克服慣性制動的能力。

第51頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算(3)系柱推力估算。系柱推力可用下式進行估算:

第52頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算系柱推力系數(shù)第53頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算(4)系柱拉力估算。

相同轉(zhuǎn)速的系柱拉力比系柱推力小,不同船型和狀態(tài)差異很大,大約在55%~75%左右,這主要取決于螺旋槳的構(gòu)造、船型特征及狀態(tài)。為了準確掌握同樣轉(zhuǎn)速下的推、拉力,最好的辦法就是通過實船試驗。“SZH”輪通過實船試驗得出:相同轉(zhuǎn)速的系柱拉力約是系柱推力的65%,因此系柱拉力也可以用TAS≈0.02K1D4n2估算。(雙車船舶系柱甩尾或原地掉頭操縱時,操縱人員往往按該比率換算成進車或倒車的轉(zhuǎn)速,以達到進、倒車的動平衡,在實際操縱中非常實用。如兩個螺旋槳以同一工況推進或倒轉(zhuǎn),其推力或拉力則應(yīng)是左右車的推力或拉力之和)。第54頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算

(4)船舶操縱設(shè)備所產(chǎn)生的橫向力和轉(zhuǎn)船力矩在船舶靠離泊操縱中,船舶設(shè)備所產(chǎn)生的橫向力和轉(zhuǎn)船力矩主要有:系柱舵力及轉(zhuǎn)船力矩、螺旋槳偏心橫向力及轉(zhuǎn)船力矩、側(cè)推推力及轉(zhuǎn)船力矩、纜繩和錨的橫向拉力及轉(zhuǎn)船力矩;在借助外力拖輪時,還有拖輪的推/拉力及轉(zhuǎn)船力矩等。

第55頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算①系柱舵力的估算

第56頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算②系柱舵力轉(zhuǎn)船力矩的估算通過計算求得不同轉(zhuǎn)速和不同舵角的舵力,系柱轉(zhuǎn)船力矩大小的估算則取決于支點的位置。操縱者經(jīng)常采用把頭纜后移當作倒纜用,其目的就是增加轉(zhuǎn)船力矩。如下圖所示舵力轉(zhuǎn)船力矩的估算可用下列公式計算:Ma=Pa·?≈Pa·L·cosαPa---系柱舵力(公斤);L---支點至盤面距離(米);α---舵角。Ma--系柱舵力轉(zhuǎn)船力矩(公斤-米);

第57頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算

第58頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算③推力偏心橫向力?的估算由于雙車雙槳的兩個槳軸都不處在船舶首尾中線上,如兩個螺旋槳工況不一樣時,都會產(chǎn)生推力偏心橫向力。操縱者只有掌握該橫向力大小和偏轉(zhuǎn)規(guī)律,才能在操縱時正確予以運用有助于靠離泊的操縱。當只有單槳工作時“推力偏心橫向力”?=P·a/b;因b≈L/2,所以?=(2P·a)/L;雙槳一進一倒時的“推力偏心橫向力”?=?1+?2=2a(P1+P2)/L。從上式得知?與進、倒車時螺旋槳的推力與拉力之和成正比;與螺旋槳軸線的垂直距離成正比;與船舶的長度成反比,方向取決于螺旋槳的工況。

第59頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算

第60頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算④推力偏心橫向力的轉(zhuǎn)船力矩估算推力偏心橫向力的轉(zhuǎn)船力矩可根據(jù)公式Mf=(?1·b)+(?2·b);根據(jù)力偶矩等效代換原理,因此還可用MT=2a(P1+P2)進行估算。式中:P--螺旋槳的推力;P1、P2-左、右車推力;?-推力偏心橫向力;a-推力延長線與船舶重心得垂直距離;b-螺旋槳至船舶重心G距離(≈L/2);Mf、MT-推力轉(zhuǎn)船力矩。如下圖所示:第61頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算

⑤側(cè)推的推力及轉(zhuǎn)船力矩的估算根據(jù)側(cè)推器說明書所提供的馬力或功率換算成推力,通常側(cè)推器的推力按102馬力=1噸力或75KW=1噸力進行估算。而側(cè)推器的推力力矩則=側(cè)推器的推力X側(cè)推器至船舶重心距離。⑥其他操縱設(shè)備拉力及轉(zhuǎn)船力矩的估算有時船舶在靠離碼頭操縱時,還須利用纜繩和錨設(shè)備作為支點進行甩尾(首)離泊或調(diào)頭,纜繩或錨的拉力取決于船體所受的外力或船舶操縱設(shè)備所產(chǎn)生的動力;轉(zhuǎn)船力矩則=受力大小X受力中心至支點的距離。在此不作詳細介紹。第62頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四船舶操縱力的估算⑦船舶操縱設(shè)備的最大橫向操縱力的估算船舶最大橫向操縱力通常是指船舶現(xiàn)有的設(shè)備所產(chǎn)生的橫向動力,它是評估判斷靠離碼頭時船舶抵御風(fēng)力、水動力等外界因素影響的主要依據(jù)。以“客滾船SZH”輪為例,通過計算該船操縱設(shè)備所產(chǎn)生的最大橫向動力和轉(zhuǎn)船力矩如表所示:第63頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算(1)風(fēng)力的估算首先應(yīng)明確的是:船舶操縱中的風(fēng)力與氣象學(xué)中的風(fēng)力是兩個完全不同的概念。氣象學(xué)中的風(fēng)力(windforce)通常指空氣水平方向流動的速度,其衡量的單位為米/秒(m/s)或節(jié)/小時(kn/hrs);而船舶操縱中風(fēng)力(windstress)是指特定船舶處于一定運動狀態(tài)的船舶水上船體部分所受到空氣的動力,其單位為牛(N)或公斤(Kg)。風(fēng)力的大小與風(fēng)速、風(fēng)舷角、水線以上受風(fēng)面積及形狀等有關(guān),對水線上下側(cè)面積比達3左右客滾船靠離碼頭操縱的影響較大。在船舶資料中可查到正橫受風(fēng)的風(fēng)力,如果船上沒有現(xiàn)成的資料或求風(fēng)舷角θ≠900時的風(fēng)力,可用【Hughes】公式計算求得風(fēng)力的估算,第64頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算

第65頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算(2)風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩(Transshipmentofwindtorque)操縱者應(yīng)當熟悉掌握風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩的計算,分析受到風(fēng)力的作用下船舶轉(zhuǎn)船力矩的大小和運動規(guī)律,判斷風(fēng)對船舶操縱影響的主要依據(jù)。風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩表達形式:如果“船舶資料”中沒有現(xiàn)成的風(fēng)力轉(zhuǎn)船系數(shù),可參考類似船舶的風(fēng)力轉(zhuǎn)船系數(shù)。下圖所示的就是油輪和集裝箱船在不同裝載狀態(tài)下風(fēng)力轉(zhuǎn)船系數(shù)。但要注意的是,在參考其他船舶料或教材中提供的數(shù)據(jù),可能存在較大的誤差,一定要有所甄別并在實踐中驗證。第66頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算

第67頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算

不過,在通過計算已經(jīng)求得風(fēng)力、風(fēng)力作用中心及風(fēng)力角時,風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩還可用按下式計算:Ma=Fa·sinα·(?G-a)≈Fa·sinα·(L/2-a)如船舶在錨泊、靠泊或系浮一端固定時,風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩則應(yīng)根據(jù)當時受力支點的不同分別計算:船首固定時:Ma=Fa·sinα·a船尾固定時:Ma=Fa·sinα·(L-a)式中:Ma---風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩(公斤-米)α---風(fēng)動力角(風(fēng)力與首尾線的夾角);a---風(fēng)力中心N至船首距離; ?G---船舶重心之首距離L---船長;第68頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算③水動力(水阻力)(HydrodynamicForces) 首先應(yīng)糾正一些操縱者的誤解,片面地認為只有在流的作用下才產(chǎn)生水動力和水動力轉(zhuǎn)船力矩。船舶操縱中的水動力和水動力轉(zhuǎn)船力矩指:在車、舵、錨、纜、側(cè)推等船舶自身操縱設(shè)備和外力的作用下,船舶與周圍的水產(chǎn)生相對運動,對船體形成一種水動力及轉(zhuǎn)船力矩。水動力、水動力中心、與風(fēng)力、風(fēng)力中心類同。所不同的是:船體水下形狀雖然彎曲,卻是連續(xù)不間斷,比水線上的結(jié)構(gòu)簡單的多;水的密度是空氣密度的800多倍;由于船舶水下縱向和橫向比相差很大,因此水動力角在80~100度左右。第69頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算第70頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算第71頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算第72頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算④水動力轉(zhuǎn)船力矩(Hydrodynamictorquetransshipment)水動力轉(zhuǎn)船力矩表達形式:

如已經(jīng)求得水動力、水動力中心及水動力角時,水動力轉(zhuǎn)船力矩還可用按下式計算:Mω=Fω·sinγ·(?G-aω)≈Fω·sinγ·(L/2-aω)第73頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四外力對船舶操縱的影響和估算如船在錨泊、靠泊或系浮一端固定時,水動力轉(zhuǎn)船力矩則應(yīng)根據(jù)當時受力支點的不同分別計算:船首固定時:Mω=Fω·sinγ·aω;船尾固定時:Mω=Fω·sinγ·(L-aω)式中:Mω-水動力轉(zhuǎn)船力矩(kg-m);γ-水動力與首尾線的夾角;aω-水動力中心至船首距離;?G-船舶重心之首距離;L-船長;第74頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四風(fēng)力和水動力對靠離碼頭操縱的影響

風(fēng)力和水動力對靠離碼頭操縱的影響主要表現(xiàn)在:船舶的速度(縱、橫向)、風(fēng)致偏轉(zhuǎn)、風(fēng)致漂移及保向性能等,這也是船舶靠離碼頭操縱中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。船舶在靠離碼頭時受風(fēng)力和水動力的縱向影響可用車加以克服,因此,在靠離碼頭操縱中不作分析探討。①風(fēng)致偏轉(zhuǎn)船舶受到風(fēng)力和水動力的共同影響會出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。定量分析偏轉(zhuǎn)規(guī)律,船舶在風(fēng)中偏轉(zhuǎn)主要取決于船舶重心(G)、風(fēng)力作用中心(A)和水動力作用中心(W)三者之間的位置關(guān)系。如下圖為船舶不同運動狀態(tài)下的偏轉(zhuǎn)類型,有助于分析船舶偏轉(zhuǎn)規(guī)律:從船舶的運動狀況來分,可分為靜止中、前進中和后退中三種態(tài)勢;從船舶受風(fēng)方向來分,可分為正橫前受風(fēng)和正橫后受風(fēng)兩種。如船舶左右舷構(gòu)造上對稱,左右舷受風(fēng)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象一樣,只不過方向相反而已;從船舶偏轉(zhuǎn)趨向來分可分為迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)或背風(fēng)偏轉(zhuǎn)。

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船舶在風(fēng)中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律可以歸納為:●船舶在靜止中或船速接近于零時,船舶將順風(fēng)偏轉(zhuǎn)至接近風(fēng)舷角1000左右并向下風(fēng)漂移。●船舶在前進中產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)將受到風(fēng)速、船速、及裝載狀態(tài)等因素的共同影響,掌握其規(guī)律就比較困難。通常,正橫前來風(fēng),慢速、空船、尾傾、船首受風(fēng)面積較大的船舶,船首順風(fēng)偏轉(zhuǎn);前進速度較大的船舶或滿載或半載、首傾、船尾受風(fēng)面積較大的船舶,船首將迎風(fēng)偏轉(zhuǎn);正橫后來風(fēng),船舶將呈現(xiàn)極強的迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)性?!翊霸诤笸酥?,在一定風(fēng)速下并有一定的退速時,船舶迎風(fēng)偏轉(zhuǎn)。這就是我們平常俗稱的“尾找風(fēng)”現(xiàn)象,正橫前來風(fēng)比正橫后來風(fēng)顯著,左舷來風(fēng)比右舷來風(fēng)顯著;倒退速度較低時,由于倒車的橫向力的影響,船尾也不一定迎風(fēng)。第77頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四風(fēng)力和水動力對靠離碼頭操縱的影響

風(fēng)致漂移(Wind-induceddrift)船舶因風(fēng)的直接作用和水阻力的間接作用下不僅產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象,還會導(dǎo)致船舶的橫向位移運動稱為風(fēng)致漂移,也是船舶操縱中必須掌握的另一重要現(xiàn)象。

②停船時風(fēng)致飄移 當運動中船舶動力的消失后,由于受到水的阻力的作用,最終使船舶處于靜止狀態(tài)保持正橫附近方向受風(fēng)并向下風(fēng)飄移。停船時風(fēng)致飄移速度可用經(jīng)驗公式估算。VY=0.041√(Ba/Bw)·Va式中:VY-深水中橫向飄移速度(m/s);Va-風(fēng)速(m/s);(Ba/Bw)-水線上下側(cè)面積比;在實際操縱中,駕駛?cè)藛T應(yīng)根據(jù)本船不同吃水的√(Ba/Bw)值計算船舶風(fēng)致漂移速度,但要注意的是:不同的水深里船舶的漂移的速度也不一樣,淺水中漂移的速度比深水中慢得多,據(jù)經(jīng)驗介紹上述計算公式適用于深水大于5倍以上的開闊水域,當H/D=1.3時漂移的速度應(yīng)成以0.55的系數(shù)。這些還有待駕駛?cè)藛T平時的經(jīng)驗積累和體驗。

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③航行中正橫風(fēng)致飄移的估算根據(jù)試驗結(jié)果,航行中船舶受到正橫風(fēng)影響而產(chǎn)生的漂移速度可用經(jīng)驗公式估算,即:VY’=0.097√(Ba/Bw)e-0.14Vx·Va;式中:VY’-航行中風(fēng)致飄移速度(kt/h);Va-風(fēng)速(m/s);(Ba/Bw)-水線上下面積比;e-2.71828稱為歐拉數(shù),很多增長或衰減過程都可以用指數(shù)函數(shù)模擬。④風(fēng)壓差α0的估算航行中船舶正橫受風(fēng)的風(fēng)壓差估算α0=tan-1·VY/VX。式中:α0-風(fēng)壓角(度);VX-有風(fēng)時船速(節(jié))VY’-船舶航行中橫向漂移速度(節(jié))。第79頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四風(fēng)力和水動力對靠離碼頭操縱的影響

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④船舶在強風(fēng)中操縱可保向性影響船舶在強風(fēng)中保向性能的因素是多方面的,風(fēng)力、風(fēng)舷角、船速等是主要因素,還與船舶的裝載狀態(tài)、水上下側(cè)面積比、舵角大小等因素有關(guān)。因此不同船舶在強風(fēng)中保向性能相差甚遠??蜐L船的特殊船型特征、雙車雙舵的特點等使其保向性能更加復(fù)雜,但這卻是操縱者在靠離泊中必須掌握的重要環(huán)節(jié)。船舶在強風(fēng)中正橫受風(fēng)時,操船可保向性界限和低速航進可保向極限風(fēng)速以及風(fēng)壓角度如下圖所示,通常都是通過船模試驗的結(jié)果繪制成曲線,供操縱者靠離碼頭操縱時參考。如果船上沒有這些資料,操縱者則應(yīng)參考同類、狀態(tài)相似的船舶數(shù)據(jù)并在實踐中驗證掌握其規(guī)律。

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第83頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四靠離碼頭常規(guī)注意事項船舶靠離碼頭要領(lǐng)和常規(guī)注意事項(1)做好靠離泊前的準備船舶進港之前,要對側(cè)推、雙車雙舵進行仔細的試驗;同時還須備妥雙錨及其他應(yīng)急準備,掌握應(yīng)急操縱程序,以便應(yīng)付可能出現(xiàn)的緊急局面。(2)按規(guī)定通報,了解港內(nèi)船舶動態(tài),在需要拖輪協(xié)助時提前連系。避免船進港池后得不到拖輪而出現(xiàn)尷尬的局面(日本港口規(guī)律上午0900靠妥碼頭,次日1200離港…;上海港漲水離泊黃沙船…)第84頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四靠離碼頭常規(guī)注意事項(3)根據(jù)自己掌握的氣象水文條件(港灣氣象的運用webship網(wǎng)站(http://webship.jwa.or.jp/)打開【港灣気象予報】網(wǎng)頁,都可獲得每隔3小時的風(fēng)力風(fēng)向預(yù)報。…),制定適合本船操縱方案并告知相關(guān)人員,了解操縱的方法和意圖達到默契配合。

(4)無流港重點考慮風(fēng)的影響,潮流港則多考慮流的影響,潮流港以“SZH”輪為例,在流速2KTS,流壓角β=40°時,其橫向水動力約50噸-米,相當于7m/s的橫向風(fēng)動力??刂坪眠M港的速度,避免泊位快速倒車制動所產(chǎn)生的岸推力和螺旋槳偏轉(zhuǎn)效應(yīng)。潮流港同時受到風(fēng)流影響則應(yīng)掌握…三原則。(5)有效控制入泊角度、橫向漂移和船舶慣性是船舶靠泊操縱三大基本要素,但這三者往往存在矛盾。第85頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四靠離碼頭常規(guī)注意事項(5)保持舵效(CPP應(yīng)注意…靠離泊的舵效主要區(qū)別…)同時要考慮到過大的倒車制動所產(chǎn)生的岸推力、螺旋槳偏轉(zhuǎn)效應(yīng)和舵效失靈,必要時用側(cè)推幫助保持。(6)控制好攏岸的速度15cm/s以下為宜的(倒車可有效克服過快)。(7)靠離泊時進倒車對黃沙船的危害。圖片(靠離碼頭)第86頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四其他(1)團隊優(yōu)化組合團隊合優(yōu)化組合特別是駕駛?cè)藛T配備也應(yīng)遵循“黃金分割”的原則,盡可能做到老、中、青相結(jié)合優(yōu)化組合。充分發(fā)揮年長駕駛?cè)藛T的經(jīng)歷和經(jīng)驗,年輕駕駛?cè)藛T好學(xué)、接受新事物快的特點,中年駕駛?cè)藛T兼顧兩者優(yōu)點。彼此之間相互學(xué)習(xí)取長補短,有助于駕駛操縱人員的整體水平和能力的提高。船公司的主管部門更應(yīng)有長期規(guī)劃,合理調(diào)配和重視后備力量的培養(yǎng),避免出現(xiàn)駕駛?cè)藛T的短缺、結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)象。(2)駕駛操縱人員的經(jīng)驗和理論知識船舶操縱是理論知識與實踐經(jīng)驗相結(jié)合的運用學(xué)科。理論知識還包含了造船原理、船藝、水文氣象、力學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、語言、心理等其他學(xué)科知識;實踐經(jīng)驗主要來自駕駛?cè)藛T經(jīng)歷、操縱中的心得體會、對發(fā)生的險情或事故分析和從中吸取的教訓(xùn)。船舶操縱的理論知識和實踐經(jīng)驗兩者相互相成,缺一不可。因此,船舶應(yīng)經(jīng)常組織駕駛操縱人員對基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗的交流,整體提高駕駛操縱人員的操縱技能。第87頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四其他(1)盡快適應(yīng)角色的轉(zhuǎn)變,選擇有利時機進行“自引”嘗試,爭取良好的開端,為今后樹立信心打下良好的基礎(chǔ)。(建議)(2)經(jīng)驗和理論知識船舶操縱是理論知識與實踐經(jīng)驗相結(jié)合的運用學(xué)科。理論知識還包含了造船原理、船藝、水文氣象、力學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、語言、心理等其他學(xué)科知識;實踐經(jīng)驗主要來自駕駛?cè)藛T經(jīng)歷、操縱中的心得體會、對發(fā)生的險情或事故分析和從中吸取的教訓(xùn)。船舶操縱的理論知識和實踐經(jīng)驗兩者相互相成,缺一不可。因此,船舶應(yīng)經(jīng)常組織駕駛操縱人員對基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗的交流,整體提高駕駛操縱人員的操縱技能。

第88頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四其他

(3)掌握的操縱性能不同船舶的操縱性能差異很大,新上船駕駛員人員首先盡快熟悉掌握船舶的操縱性能,主要途經(jīng)有:一是,通過在船實習(xí)熟悉船舶的操縱性能。做到多看、多問、多思考。在保證安全的前提下進行實操;二是,通過交接班的機會向交班駕駛了解請教;三是,查閱說明書、試航報告等有關(guān)船舶操縱方面的資料,熟悉船舶的操縱盲區(qū)、沖程慣性、旋回性能、航向穩(wěn)定性、改向性和保向性、變速運動性能、外界因素對操縱的影響程度等;四是,對操縱方面資料不齊全的船舶,可參閱船型結(jié)構(gòu)類似船舶或教材的資料;有條件時,還應(yīng)進行必要試驗并做好記錄,供日后參考使用;五是,在實際操縱中出現(xiàn)異?,F(xiàn)象或針對典型操縱實例進行必要的演算,佐證所參照數(shù)據(jù)的準確性和適用性,同時也有助駕駛?cè)藛T業(yè)務(wù)水平的提高。第89頁,共95頁,2023年,2月20日,星期四其他

(4)駕駛操縱人員觀念的轉(zhuǎn)變在復(fù)雜航區(qū)及靠離碼頭操縱與開闊的大洋中的操縱比較,最大的區(qū)別在于環(huán)境變化。駕駛操縱人員針對環(huán)境的變化,對船舶操縱目的、要點、方法及注意事項等在觀

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