（交通信息工程及控制专业论文）现代大型油轮锚泊双舷过驳安全问题研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 为了满足我国高速发展的工农业生产对石油的大量需求，油轮运输不断 向大型化发展，v l c c 、u l c c 己成为石油运输的主力军。而我国油港泊位 的水域条件都难以满足大型油轮满载直接靠泊油码头进行货油装卸的操作 要求，因此，研究探讨现代大型油轮在港外深水水域进行卸载、减载的安全 操作方法是确保石油进出口量满足现代化大生产需要和提高港口吞吐量的 关键。 大型油轮在港外深水水域进行过驳的方式包括单舷过驳( 又包括在航、 漂航和锚泊三种状态) 和双舷过驳( 同样包括在航、漂航和锚泊三种状态) 。 目前，世界较发达国家和我国已成功地进行了大型油轮处于三种状态的单弦 过驳操作，但大型油轮在上述状态的双舷过驳作业处于研究尝试阶段。关于 大型油轮过驳作业的安全问题，特别是双舷过驳的有关安全问题还没有进行 很好研究和解决，基于此，本论文在对国内广州港和北仑港过驳作业进行充 分调研的基础上，运用航海技术理论和数理知识，参照国内外已有的单弦过 驳方案和双舷过驳尝试经验及相关资料，结合自己在油轮上工作的实践经验 对大型油轮在锚地进行双舷过驳作业的有关安全问题进行了研究。 本论文共分九章： 第1 章是绪论，主要阐述了本论文的研究背景、来源和研究的目的、意 义，同时介绍了国内外在该领域的研究现状和动态，指出了论文研究的主要 内容、拟解决的关键问题，明确了论文的研究方向和总体思路。 第2 章主要对大型油轮在锚泊状态进行双舷过驳作业的适宜条件和限 制条件进行了分析和论证，阐明了限制大型油轮锚地双舷过驳的水域条件、 气象条件、船舶条件和人员要求，并列举了国内外可进行油轮过驳作业的环 境条件和操作区域实例。 第3 章是结合广州港大型油轮锚地过驳的水域条件，运用操船理论和数 理方法对卸油船锚地双舷过驳的抛锚方法进行了分析研究，提出了在不同海 况条件下的抛锚优化方案，阐明了防止走锚的一般措施和关键措施。 第4 章为大型油轮锚地双舷过驳作业的设备要求。本章主要阐述了确保 大型油轮锚地双舷过驳作业安全有关设备配备的技术标准和操作要求，重点 阐明了软管( h o s e ) 、碰垫、通讯、监护船、靠离泊等关键设备的配置要求 武汉理工大学硕士学位论文 和操作程序，并辅以图片加以说明。 第5 章论述了大型油轮锚地双舷过驳作业的优化操作方案。本章主要阐 述了在满足大型油轮锚地双舷过驳作业条件下，一程船和二程船的靠离泊操 作方案和有关安全要求，同时详细阐明了程船和二程船在双舷过驳作业的 开始、期间、结束和紧急情况下的优化操作方案，明确了双方作业人员的职 责和防止过驳作业中易发海损事故的有效措施。 第6 章结合油轮锚地双舷过驳作业的危险性和过驳作业的特点，针对过 驳作业过程中的易发海事，制定了相应的应急预案，详细阐明了火灾和溢油 污染的应急响应程序和应急处理措施。 第7 章是根据锚地双舷过驳作业的特点和安全管理要求，分别对过驳作 业水域主管机关和港口经营人就过驳作业的组织、原则、申请、审批、监护 等提出了确保油轮过驳安全的监督管理的有关建议。 第8 章列举了本论文操作方案在广, j q 、l 港的应用实例，对文中提出的优化 作业方案进行了实践检验。 第9 章是有关论文研究的主要结论与后续研究展望，阐明了对该领域深 入研究的方向和应用前景。 关键词：大型油轮，双舷过驳，限制条件，操作方案，干舷差 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t a sc h i n ai si m p o r t i n gm o r ec r u d eo i la n do i lp r o d u c t sb ys e a ，m o r ev l c c s o ru l c c s d e p a r t u r ef o ra n df r o mc h i n ap o r t s b u tm o s to i lt e r m i n a l sa r en o t s a t i s f a c t o r y f o rt h o s e l a r g e c a r r i e r st ob e r t ha n dh a n d l ed u et ot h ed i f f e r e n t r e s t r i c t i o n si nt h eh a r b o r s i ti se x t r e m e l yi m p o r t a n tt od os o m e s t u d yo nh o w t o s a f e l yh a n d l eo i lo u t s i d eh a r b o r s ，w h i c hc o u l di n c r e a s et h eo i lo u t p u ta n ds e r v e t h er a p i d l y i n c r e a s i n gr e g i o n a le c o n o m y w h e r e v e rl a r g ec r u d eo i lc a r r i e r sa r eu n d e r w a yo ri na n c h o r a g e ，t ol i g h to i l o u t s i d eh a r b o r st h e r ea r et w om e t h o d s ：l i g h t i n gb ys i n g l es i d ea n db yd o u b l e s i d e s p r e s e n t l y ，s o m ec o u n t r i e s ( i n c l u d i n gc h i n a ) h a v ea l r e a d ys o l v e dh o w t o l i g h tb ys i n g l es i d e ，w h a t e v e rh o w t od ot h a ts a f e l yb yd o u b l es i d e si ss t i l lo n r e s e a r c h s o ，t h i sp a p e rd o e ss o m es t u d yo nt h es a f e t yi s s u eo nt h eb a s i so ft h e i n v e s t i g a t i o no nl i g h t i n gb ys i n g l e s i d ea n db yd o u b l es i d e si nt h ep o r t so f g u a n g z h o u a n db e i l u n ，i na n a l y s i so fs o m ef i g u r e sa n dm a t e r i a l sb yt h et h e o r y o fo c e a n n a v i g a t i o n ，p a r t i c u l a r l yi nr e l a t i o n t om y w o r k i n ge x p e r i e n c eo nb o a r d c r u d eo i lc a r r i e r s t h i sp a p e ri sd i v i d e di n t o9c h a p t e r s ： t h ef i r s tc h a p t e r ( p r e f a c e ) i n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n da n dt h ep u r p o s eo f t h ep a p e r , t h ec u r r e n ts i t u a t i o no ft h ei s s u e ，t h em a i n p o i n t so f t h ep a p e ra n dt h e r e s e a r c hm e t h o d s t h es e c o n dc h a p t e ra n a l y s e st h ef a c t o r sa n dp a r a m e t e r sw h e nl a r g ec r u d e o i lc a r r i e r sl i g h t i n gb yd o u b l es i d e s ，a n ds t a t e st h er e s t r i c t i o n so nt h eh a n d l i n g a r e a ，t h eo c e a nm e t r o l o g i c a l ，t h ec a r r i e r , a n dt h eh u m a ne l e m e n t s ，t h e nl i s t s s o m ec a s e sr e l a t i n gt ot h o s ee l e m e n t s t h et h i r dc h a p t e r ，b yt h eg i v e nh a n d l i n ga r e ai nt h ev l c ca n c h o r a g ei n t h ep o r t g u a n g z h o u 。a n a l y s e s t h e a n c h o r i n g m e t h o d sw j t ht h e t h e o r y o f n a v i g a t i o n a n dt h em a t h e m a t i cm o d e l ，l i s t st h ed i f f e r e n tm e t h o d si nt h e d i f f e r e n ts e ac o n d i t i o n sa n df o r w a r dh o wt oa v o i dd r a g g i n g t h ef o u r t hc h a p t e rs t a t e s ，w h e nl a r g ec r u d eo i lc a r r i e r sl i g h t i n gb yd o u b l e s i d e s ，t h er e q u i r e m e n t so nt h ee q u i p m e n t sa n dm a i n l yt h et e c h n i c a lc r i t e r i aa n d h i 武汉理工大学硕士学位论文 t h e o p e r a t i o n a lp r o c e d u r e s o ft h e e q u i p m e n t s s u c ha s h o s e ，f e n c e ， c o m m u n i c a t i o n ，w h i c h a r ee x p l a i n e dw i t h d r a w i n g s t h ef i f t hc h a p t e rs t a t e s ，w i t hl a r g ec r u d eo i lc a r r i e r sl i g h t i n gb yd o u b l e s i d e s ，t h eh a n d l i n gm e t h o d s ( p a r t i c u l a r l y i n e m e r g e n c y ) a n d t h e s a f e t y r e q u i r e m e n t so ft h ec a r r i e ra n dl i g h t e rf r o mt h eb e g i n n i n gu p t ot h ee n do ft h e o p e r a t i o n ，a n d d e f i n e sc l e a r l yt h e r e s p o n s i b i l i t i e s o ft h e o p e r a t o r s a n dt h e m e t h o d sh o wt oa v o i d a n yp e r i l sd u r i n go p e r a t i o n t h es i x t hc h a p t e r ，i nr e l a t i o nt ot h er i s k sw i t h i nl a r g ec r u d eo i lc a r r i e r s l i g h t i n gb y d o u b l es i d e s ，m a k e st h ec o r r e s p o n d i n ge m e r g e n c ys c h e m e sa st of i r e ， o i ll e a k a g e ，a n ds oo n t h es e v e n t h c h a p t e r ，a c c o r d i n g t ot h ec h a r a c t e r i s t i c sa n d s a f e t y r e q u i r e m e n t sd u r i n gl a r g ec r u d eo i l c a r r i e r sl i g h t i n gb yd o u b l es i d e s a d v i s e s r e s p e c t i v e l yt h ea d m i n i s t r a t i o na n dp o r to p e r a t o r sh o w t om o n i t o rt h eo p e r a t i o n a sf o rt h eo r g a n i z a t i o n ，a p p l i c a t i o n ，a n da p p r o v a l t h ee i g h t hc h a p t e rl i s t st h ec a s e st h a tt h eh a n d l i n gm e t h o d sa r ea p p l i e di n t h ep o r tg u a n g z h o ua n dc h e c kt h ee f f e c t i v e n e s s t h en i n t hc h a p t e rc o n c l u d e st h e p a p e ra n d s t a t e st h ef u t u r eo ft h ef i e l d k e yw o r d s ：l a r g e c r u d eo i l c a r r i e r ，l i g h t i n gb y d o u b l e s i d e s ，r e s t r i c t i o n s ， h a n d l i n gm e t h o d s ，f r e e b o a r dd i f f e r e n c e i v 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 课题研究的背景 第1 章绪论 大型油轮锚地双舷过驳系指在两受油船( 又称二程船或子船) 相互系靠 在卸油船( 又称一程船或母船) ，且卸油船处于锚泊状态时进行的两船间原 油或石油产品的转载操作。 据资料统计，进入新世纪后我国每年的原油进口量以4 0 的需求量递 增，对原油的进口量已超过日本，仅次于美国，处于世界第二。据美国埃克 森美孚( e x x o n m o b i l ) 公司的能源发展研究报告，全世界在2 0 2 0 年对石 油能源的需求将比现在增加大约4 0 ，每天消费量大约相当于3 亿桶石油。 世界各国的石油进出口量主要( 约9 0 ) 依靠船舶运输来完成，为了满足生 产对石油的大量需求，油轮运输不断向大型化发展，因此，加快大型油轮的 卸载、减载，提高船舶营运周期和经济效率，是确保石油进出口量满足现代 化大生产的关键。 要提高大型油轮的运转效率，确保油轮安全运输和安全操作( 包括过驳 作业) 是其前提条件。随着油轮运输发展的不断大型化，l c c v l c c u l c c 油轮已发展为石油运输的主力军。我国2 0 0 2 - 8 3 l 及1 0 月己在大连船厂及江 阴船厂成功地研造了3 0 万吨级的v l c c 油轮，油轮运输的大型化，极大地 提高和满足了石油运输的需求。但综合分析我国油港水域的常年航道水深、 通航要求及相应油码头、锚地的装卸条件，大型油轮满载进港的吃水严重受 限，目前我国油港水域绝大多数难以满足大型油轮满载进港靠泊进行装卸作 业。为了满足我国对石油进口量高速增长的需要，广州港、北仑港等已在锚 地或港外水域进行大型油轮的锚泊过驳、在航过驳、漂航过驳等作业，以加 快油轮的卸载、减载和营运周期，提高港口吞吐量，达到分装疏运的目的。 但有关大型油轮过驳作业的安全问题，特别是锚地双舷过驳的安全操作问题 还没有进行很好研究和解决，基于此，本论文拟将对大型油轮在锚地进行双 舷过驳的操作程序等安全问题进行研究。 1 2 课题及论文来源 本论文是基于2 0 0 1 年、2 0 0 2 年、2 0 0 3 年陆续对广州港和北仑港大型油 武汉理工大学硕士学位论文 轮锚泊、在航及漂航等三种状态进行单弦过驳作业的实地调研。为广州港拟 委托项目“大型油轮双舷过驳安全问题研究”、南京水运实业股份有限公司 拟委托项目“大型油轮在航原油过载操作技术标准”作前期的基础研究工作。 1 3 课题研究的目的和意义 综合分析油码头水域的航道水深、通航要求及相应油码头、锚地的装卸 条件，考虑到我国及世界各国的石油进出口量高速增加以及确保油轮运输安 全和快速作业等因素，特别是我国的油港，吃水条件普遍受限，单点系驳设 备目前仅有两套，装卸能力十分有限。因此，在港外锚地进行大型油轮双舷 过驳是油轮运输发展的迫切需要。 无论从油轮运输的发展要求，还是从安全性及投资和经济效益等方面 看，进行油轮双舷过驳至少有如下的优点： 1 、加快大型油轮卸、减载速度，加快船舶周转，提高港口吞吐量； 2 、利用锚地天然条件过驳，投资少，效益高； 3 、过驳作业发生海事后的危险性要比在码头装卸作业的危险性小，一 旦有危险，一般情况下不会对岸上作业系统及人员构成直接危害； 4 、发生溢油及火灾等事故，易于应急响应和处理； 5 、油轮大型化发展趋势及港口航道条件、泊位条件的限制要求油轮必 然进行单、双舷过驳，达到分装疏运的目的。 因此，本课题的研究和完成将有十分重要的现实意义和实用价值： 1 、此课题在国内是首次系统地对油轮双舷过驳作业问题进行研究，可 填补国内大型油轮锚地双舷过驳领域的空白，为主管机关制定行业标准提供 基础依据，从而进一步提高我国港口的作业能力； 2 、课题成果的应用，能在一定程度上指导油轮双舷过驳作业的安全， 提高卸、减载速度； 3 、课题论文中提出的“油轮双舷过驳作业操作程序”和“安全确认表 ( c h e c kl i s t ) ”能系统、有效地指导港口、卸油船受油船的安全靠离泊、锚 泊、卸载操作，从而预防火灾和溢油污染的发生。同时能为海事局进行作业 审批、风险评估提供依据，为港务局进行作业的申请、作业的指导和安全性 提供可靠的技术保障。 2 武汉理工大学硕士学位论文 1 4 与本课题有关的国内外研究现状 1 4 1 国外的研究现状 ( 1 ) 对于油轮在锚地或在航过驳作业，国际油轮转载指南及国际 油船码头安全操作指南都未作出具体完善的操作标准。 ( 2 ) 目前世界经济较发达的国家，如日本、新加坡、澳大利亚，对大 型油轮的进港卸、减载绝大多数是采用过驳作业方式而且已成功地在港外锚 地实施了过驳作业。但对大型油轮锚地、在航或漂航状态进行双舷过驳目前 处于尝试研究阶段。 ( 3 ) 挪威斯考根公司于2 0 0 3 年9 月在美国g u l fo fm e x i c o ( 墨西 哥湾) 的休斯墩港，距陆地2 0 6 0 海里的水域进行了在航原油过载的操作 技术的研究和试验，取得了较好的效果。目前，挪威斯考根公司对大型油轮 的原油过载占据了美国大型油轮在航原油过载作业4 0 的市场，获得了较大 的投资回报。 1 4 2 国内的研究现状 ( 1 ) 交通部液货船水上过驳作业安全监督管理规定( 1 9 9 6 年5 月1 日生效) 对油轮在锚地进行双舷过驳作业未作具体的规定。 ( 2 ) 宁波港务局在北仑港较顺利地进行单舷过驳作业，近年来已在进 行双舷过驳作业和大型油轮的在航过驳作业，但目前尚未有较系统的适应不 同海况条件和不同吨位油轮驳船的最优化作业方案和操作程序。 ( 3 ) 广州港务局结合航道条件和港口装卸能力，已成功地在大虎、小 虎锚地，沙角1 5 号和1 6 号锚地以及大屿山y l 和y 2 锚地进行油轮单舷过 驳作业，并且积累了丰富的经验，编制了广州港务局液货船水上过驳作业 方案，但对油轮在上述锚地进行双舷过驳作业，其作业方案和操作程序有 待进一步研究和完善。特别是急需研制和开发相应的计算机软件操作和风险 评估系统，以适应港口现代化发展的需要，简化申报、审批程序，确保作业 的安全可靠性。 ( 4 ) 2 0 0 3 年1 0 月1 9 日，南京水运实业股份有限公司所属的大庆4 5 4 轮在舟山附近海域己成功进行了在航原油过载的操作，为在公司范围内有效 推广应用该项先进技术，增加公司的技术含量，该公司计划同武汉理工大学 一起将船舶在航原油过载从实操上升到理论，共同研究制定大型油轮在航 3 武汉理工大学硕士学位论文 原油过载操作技术标准，在获得国家科技部门和主管机关通过和认可的情 况下，能成为油轮在航过载安全操作的行业标准。 1 4 3 存在的主要问题 综观以上国内外的研究现状和实际操作程序，大型油轮锚地双舷过驳作 业至少有以下问题需要迸一步研究和解决。 ( 1 ) 卸油船( 一程船母船) 双舷过驳时，在不利风流条件下的抛锚方 法及防止走锚的技术措施等问题； ( 2 ) 油船与驳船( 二程船子船) 的干舷差及安全靠、离、系泊等问题； ( 3 ) 适宜双舷过驳作业的相关限制条件及其界限值分析； ( 4 ) 结合大型油轮和作业水域特点、货物特性的最优化过驳方案和设 备配置； ( 5 ) 风险评估、预防措施和应急响应的系统。 1 5 本课题及论文的研究目标、内容、依据和拟解决的关 键问题 1 5 1 研究目标 ( 1 ) 确定和分析影响油轮锚地双舷过驳安全性和可靠性的相关因素， 分析其限制条件。研究其最优化过驳作业方案和设备要求； ( 2 ) 研究并确定油轮奴舷过驳作业监督管理措旌、预防原则和应急响 应程序。 1 5 2 研究的主要内容 根据本课题及论文的需要和实际要求，拟将重点研究的内容有： ( 1 ) 卸油船双舷过驳时，在不利风流条件下的抛锚方法及防止走锚的 技术措施等问题： ( 2 ) 油船与驳船的干舷差及安全靠、离、系泊等问题： ( 3 ) 适宜双舷过驳作业的相关限制条件及其界限值； ( 4 ) 适宜大型油轮和作业水域特点、货物特性的最优化过驳方案和设 备配置要求； ( 5 ) 大型油轮锚地双舷过驳作业监督管理措施和应急响应系统； ( 6 ) 双舷过驳作业过程中的软管、干舷差、卸油速度和压力等关键技 4 武汉理工大学硕士学位论文 术问题的分析研究。 1 5 3 拟解决的关键问题 ( 1 ) 卸油船双舷过驳时，在不利风流条件下安全抛锚的技术问题，防 止走锚的技术措施； ( 2 ) 卸油船与受油船之间干舷差及其调控方法； ( 3 ) 限制双舷过驳作业的有关条件及其界限值； 1 5 4 研究报告( 论文) 编写依据 开展本课题的研究，将主要依据下列规定或标准进行： ( 1 ) 交通部液货船水上过驳作业安全监督管理规定f 1 9 9 6 1 3 3 0 号 ( 2 ) 广东海事局液货船水上过驳作业安全监督管理办法 ( 3 ) 交通部船舶载运危险货物监督管理规则 ( 4 ) 中华人民共和国海事局船舶载运散装油类安全与防污染监督管 理办法 ( 5 ) 广州港务局广州港务局液货船舶水上过驳作业方案 ( 6 ) 广东海事局珠江口水域船舶安全航行规定 ( 7 ) 广东海事局珠江口锚地安全管理规定 ( 8 ) 宁波港务局油轮安全过驳方案和安全措施 ( 9 ) i m o 1 9 9 0 年国际油污防备反应和合作公约( o p r c ) ( 1 0 ) i c s o c i m f i a p h 国际油船与油码头安全作业指南 ( n ) 日本、新加坡等国锚地过驳作业( 油轮) 监督管理和操作程序 ( 1 2 ) 广州港大屿山锚地和宁波北仑港锚地过驳水域的水文、气象等资料 ( 1 3 ) 有关卸油船驳船的技术条件和资料 ( 14 ) o c i m f & i c s i n t e r n a t i o n a ls a f e t yg u i d ef o ro i lt a n k e r s & t e r m i n a l s ( 15 ) o c i m f & i c s c l e a ns e a sg u i d ef o rt a n k e r s ( 16 ) o c i m f & i c s r e s h i p m e n tg u i d ef o rt a n k e r sa n db a r g e s ( o i l ) ( 17 ) s a sf l i g h t a c a d e m nb r i d g e r e s o u r c em a n a g e m e n t ，w o r k s h o p l e a d e r sg u i d e ，e d i t i o n8 o c t19 ，2 0 0 0 5 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章大型油轮锚泊双舷过驳限制条件分析 世界各国正在探求适宜于大型油轮过驳作业的有利条件，从而确保大型 油轮过驳作业的安全。大型油轮的锚泊过驳、在航过驳、漂航过驳等三种过 驳方式都有相应的限制条件，对于大型油轮在锚地所进行的双舷过驳作业， 其限制条件包括过驳作业的操作水域条件、气象条件、人员条件、船舶和设 备条件。只有同时满足上述限制条件，才能确保大型油轮锚地过驳作业的安 全。 2 1 大型油轮锚泊双舷过驳作业的水域环境条件 锚地过驳区域是指适宜于大型油轮安全锚泊并能进行过驳操作的区域。 过驳水域由港口经营人确定，并报当地主管机关认可。在选择作业水域时应 考虑到该区域能安全地进行转载操作，通常还应征得当地主管机关的同意或 符合当地港口规则中的条件。 2 1 1 双舷过驳操作区域限制条件和要求 过驳作业水域应选择底质好，有遮蔽，风涌浪小，水、潮流平缓，水深 适宜，利于锚泊和靠、离泊，能满足安全和环境要求的水域。 ( 1 ) 过驳区域的指定 港口作业经营人应该与有关主管当局配合，特别要选择能安全作业的驳 油区域。针对某一具体航次时，应根据当时的天气情况选择驳油区域，应该 重点考虑以下几点： ( a ) 指定区域内的交通密度； ( b ) 水的深度； ( c ) 海况和风力的情况； ( d ) 该区域天气预报的可靠性； ( e ) 是否靠近环境敏感地区； ( f ) 其他因素。 ( 2 ) 报告要求 过驳负责人应该通知有关主管当局，将在指定区域进行货油过驳作业。 在船舶到达驳油区域前，如果需要的话，一程船的船长或者代理人，应至少 6 武汉理工大学硕士学位论文 提前2 4 小时通知有关主管当局。预先通知内容如下： 船舶名称和呼号：船舶吃水；船上货油的种类和数量；打算驳油的数量； 预计到达驳油区域的时间；每次开始驳油到完成作业的预计时间。 二程船船长或代理人，如果需要的话，应该在船舶达到驳油区域前，提 前6 小时通知有关主管当局。预先通知的内容如下： 船舶名称和呼号；将要被驳油的船舶名称及其呼号；将要驳载的货油的 种类及数量；预计达到驳油区域的时间。 ( 3 ) 航行通告 在国际水域的驳油区域，应有一艘船舶通过无线电向所有过往船舶播发 航行警告( 安全警告) ，并说明： 船舶的位置：作业船舶的名称和国籍；计划中作业开始和终止的时间： 当船舶航行到驳油区域时，采取措施的必要性；当完成驳油作业时，船舶应 该取消该航行警告。 2 1 2 双舷过驳操作区域水域环境条件 水文、气象条件对转载操作的影响多数情况下将取决于风、浪、涌对碰 垫的影响程度、船间相对干舷高度、母船锚泊时锚抓力以及两船间的相对移 动情况。 如果拟在锚泊状态下进行过驳操作，应考虑到由于潮汐和气象条件的综 合作用会导致两船的异常移动问题。因此在过驳操作之前，应使用一切可行 手段收听当地的气象预报。在整个系泊操作过程中，不管是在航或是锚泊状 态下，能见度必须良好以确保安全操纵并符合航行和避碰的要求。只有当两 船船长认为当时所有条件适宜时，才能进行系泊和货油过驳操作。 根据o c i m f 确定的油船装卸货油操作规范和我国油船安全生产 管理规定，考虑到大型船舶锚泊时的抓力极限，双舷过驳水域的限制作业 的条件有： ( 1 ) 风力要求7 级以下： ( 2 ) 海浪小于4 级，浪高不大于1 5 m ： ( 3 ) 急流和转流期间严禁靠、离； 2 1 3 双舷过驳操作区域实例 ( 1 ) 北仑锚地 锚地的最大流速约3 4 节( 落流) ，涨落流向分别为2 8 5 。和1 1 5 。，落 7 武汉理工大学硕士学位论文 流流速明显大于涨流，其比值为1 5 - 2 5 之间，落潮流历时亦长于涨潮流， 其比值约为1 8 左右。潮时的大致为镇海高潮时北仑始落，镇海低潮后二小 时北仑始涨。一般涨潮流最大流速发生在中水位附近，落潮流最大流速发生 在低水位附近。 ( 2 ) 广州港：见关于划定大屿山油轮过驳使用的锚地的通知( 交穗 海字0 1 第2 5 1 号) 2 2 双舷过驳作业船舶的兼容性 在计划操作以前，应考虑到有关船舶在设计和设备方面的某些局限性， 确使两船在这些方面能够互为兼容，从而保证通信联络、系泊和软管拆装操 作安全而有效地进行。船舶之间或承运人与租船人之间最初资料的信息交换 见附件检查表i 。 限制双舷过驳作业的相关船舶条件有： ( 1 ) 输油软管的输油工作压力范围应为3 5 k g e m2 4 5 k g c m 2 其原因主要在于：软管的相应承受能力和接头对速度的限制、过驳时输 油速度的控制、作业过程中静电的防范、货油舱状态的控制、防止溢油等。 ( 2 ) 按照油船装卸货油操作规范，大型油船输油时效率不超过2 0 0 0 t h ； ( 3 ) 输油开始阶段和平舱时的流速不得超过l m s ； 这样操作主要基于两点，一是便于母船和予船在过驳的初始阶段进行过 驳作业的安全检查，待正常后再提高输油速度；二是避免初始阶段货油在管 内和进入货舱时产生过大的冲击力，从而引起静电危险；平舱阶段降低速度 是为了满舱状态。 ( 4 ) 两船干舷差应不大于1 0 m 软管长度的限制决定了能够容许的最大干舷差。如果两船的干舷差过 大，船舶的垂向构件将超过其自身正常水平状态系泊的限制；同时，干舷差 过大，会使软管内货油的流速过大过急，难咀控制和易生静电；另外，过大 的干舷差，会使软管容易脱落，发生溢油，使软管的位移极限难以满足船驳 组台体受风浪的影响。 ( 5 ) 计算最小弯曲半径的经验公式为软管公称内径6 ，当需要增加输 油速率时，还应注意至通过软管内货油的流量不能超过相应的承受标准。 8 武汉理工大学硕士学位论文 2 3 从事双舷过驳的人员条件 ( 1 ) 过驳作业的总负责人 驳油船舶的所有人应该指定一个负责人，全面负责驳油作业。负责人可 以是被驳油船舶的船长或者是指定的驳油船船长。 负责人必须至少具备下列条件：现行船长证书；有油船装卸货油的经验： 了解驳油区域和周围地区的全部情况；具有清除溢油的技术知识，包括熟悉 驳油应急计划的运用办法、设备和资源；具有驳油计划的全部知识。 负责人应该做到以下几点：按照规定进行驳油作业；把驳油作业的关键 阶段报告船长，如系泊、解缆和货油转驳：在发生溢油的情况下，保证执行 应急计划里的各项规定；保证把所有要求的报告提交给有关主管当局。 负责人应该具有下列权利：暂停或者终止驳油作业；为了特殊作业修改 驳油计划。 每艘船上都应该有一人来负责本船的货油过驳作业，在整个驳油作业期 间，每个作业班都应该规定值班负责人，该负责人应该做到以下几点：输油 前，检查货油驳油系统；监督本船驳油作业的所有方面；按照驳油计划进行 驳油操作；保证检查所有系驳设备、碰垫和安全措施。 9 武汉理工大学硕士学位论文 第3 章卸油船双舷过驳时抛锚及防止走锚的技术措施 卸油船( 大型船舶) 的锚泊状态直接影响双舷过驳的安全。因此，根据 大型船舶和两子船系靠母船的特点、结合深水锚地的水域特性，运用正确的 抛锚方法，在过驳作业过程中采取有效方法防止走锚，是确保双舷过驳作业 安全的关键。而卸油船偏荡振幅的大小和激烈程度，以及锚链张力的极限值， 都大大地影响母船和子船的锚泊状态。 3 1 大型油轮接近锚地的减速标准 大型船进入锚地前的减速、淌航、试车、控制船舶等步骤，均须提前做 好准备和进行操作，其减速、淌航的时间，视锚地情况而定。在锚泊船不密 集的锚地，一般1 0 n m i l e 外就淌航试车，然后再以缓速进入锚地，根据抛锚 的般操作经验，表3 1 列出了船舶抛锚时速度控制要求和距离的关系表。 此时由于速度经试车后得到控制，可利用其反应慢的特性，用短暂的进车， 提高舵效，有利于控制船舶进入到预定的锚泊位置。 表3 - 1 船速与距离关系 l 距目的地剩余航程 1 0 7 7 5 3 o 5 l 应发出的换车命令备车进二进一停车停船 换车的船速 1 2 k n8 k n6 k n 3 2 大型油轮双舷过驳时安全抛锚方法 大型船由于吃水原因，适宜的锚地以深水锚地为多。可分两种情形：一 种是适用于3 0 m - - 6 0 m 水深锚地的抛锚，另一种则基本上是用于超过6 0 m 水深锚地的抛锚，结合国内的两个过驳港口的锚地情况，这里只讨论3 0 m 一6 0 m 水深锚地的情形。 3 2 1 抛锚时船的行动 对于大型船舶来说，如按通常那样在船保持有后退速度的情况下抛出锚， 并边送出锚链一边使锚抓牢，将易招致断链或使锚机刹车带咬坏等危险， 所以一般都是在船完全停住时将锚抛出，然后随着风、流作用移动的过程逐 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 渐松出锚链。这种方法是把锚看作不动，依靠松出的锚链的悬垂部分所吸收 的能量使船完全停住。其临界速度的计算结果如表3 2 ： 表3 2 松出锚链后不同吨位船舶完全停住时的临界速度 5 万吨型2 0 万吨型5 万吨型2 0 万吨型 水深2 0 m3 0 m l y 4 9 24 8 3 从锚链筒到2 3 5 m3 5 6 m临界速度0 2 8 3 m s0 2 4 4 m s 海底的深度y ( m )v o 锚链长度l ( m ) 1 1 5 m1 7 5 m 表中表明，不论传统型船还是超大型船，其临界初速没有什么差别。因 此，即使是传统型船，若锚链被岩石等挂住时，也只要有1 2 节速度就会将 锚链拉断。在实践中，由于锚在被拖动中吸收了能量，因而超过o 5 节的速 度也能被制止，锚也能抓底。 因此，不能断言超大型船采用传统型船的抛锚法就一定是危险的。存在 的问题是，对超大型船行动速度的判断要比对传统型船困难得多，再就是当 超大型船的行动过快时，用主机来制动的效应太慢。如果对这些问题能充分 地考虑到并有所对策，那么可以认为不存在所谓“船未完全停住时抛锚是危 险的”说法了。 表3 3 广州港超大型船舶锚地一览表 锚地名称中心位置半径范围( 米)底质海图水深( 米) 2 2 。0 00 0n ， 三门岛装卸锚地2 0 0 0泥沙2 2 5 1 1 3 。5 40 0e 2 2 0 1 6 3 0 “n 。1 1 3 0 5 0 3 0 “e 长3 5 0 0 2 2 0 1 7 。o o ”n ，1 1 3 。4 9 3 8 “e宽1 6 4 0 5 啪d a ( y 1 ) ( 四点连线水 泥沙1 0 至一1 4 5 2 2 0 1 5 。1 2 。n ，1 1 3 0 4 8 5 4 “e域范围为油轮 作业区) 2 2 0 1 4 4 2 ”n 。“3 0 4 9 4 2 “e 大屿山( y 2 ) 2 2 0 1 4 0 0 ”n ，1 1 3 0 4 8 4 2 “e8 0 0 泥沙 一1 8 5 大型油轮在上述锚地进行双舷过驳时按下列不同海况进行锚泊操作。 武汉理工大学硕士学位论文 3 2 2 浪高1 5 m 以下，风速4 级以下双舷过驳时抛锚方法 ( 1 ) 抛锚方法 采用抛单锚方式锚泊。单锚泊时究竟选择抛哪舷锚，在一般情况下，原 则上左右锚轮流使用。为了操作方便，单螺旋桨船可抛与螺旋桨旋转方向相 反一舷的锚；如风流来自某一舷时，则抛上风舷或迎流一舷的锚；如为掉头 而抛锚时，则应抛掉头舷的锚。 抛锚的基本方法：在缓速进入预定锚地时，船速控制在2 k n - - 3 k n ，把 锚链用锚机送至锚离海底1 0 m 以内备妥，然后在预定锚泊点，控船至停止 状态再抛出锚。这种方法应注意掌握以下四点： 预算风流台向。最简便的方法是根据艏指向，抛锚前尽可能使船首顶 风流合向摆定。保持顶风流合向的方法是提早淌航，船到指定位置前的余速 尽可能慢，这样控制船所用倒车只须低速而为时短暂，不使船首因倒车而偏 离顶向。 预算风流速，掌握送链最佳时机。风流速比较大时，送链时机是船将 停而尚有一点余速的时机；风流速比较小时，送链时机应是船已停而将退未 退时机。及时用车控制船的退速( 不宜过大) ，以免锚爪挂住受力而使锚机 受力过大。 利用g p s 、d o p p l e r 计程仪显示来确定船速将至“零”或至“零” 时，以选择送链最佳时机。 送链过程中，运用良好的船艺，使船停稳或微移( 接近停止) 。如船 移动较大，难于控制，锚链受力时，及时运用刹车刹住锚链，甚至可以放下 锚链控制“闸刀”，并松开锚机离合器，以免锚机受损。等船摆稳，锚链松 弛后，再合上锚机，送出锚链。在风流较大的锚地，可能会多次重复这种步 骤，直至抛妥。 ( 2 ) 锚爪力计算 在锚爪已送出海底，并在继续送链的过程中，或抛锚妥，用锚机调整锚 链环的过程中，要谨慎用车，忌用高速车( 大于h a l f ) ，以免拉翻锚爪或 拉损锚机。 设锚重w ，锚抓力系数屯=8，链的抓力系数以=0，链的每米重o=16 i t 7 5 暇= o 2 8 1 t m ，水中的形= o 8 7 吸，出链长9 节，t = 9 x2 7 5 m ；锚地水深3 0 m ， 锚链孔离水面5 m ( 大型船在泥沙底锚地抛锚的情况) ，其锚拉力： 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 f 2 以睨+ 以以【t 一、严( 】，+ 静) ( 3 1 ) 解得结果约1 4 0 余吨力。 按钢质海船建造规范的要求，大型船舶( 1 0 万d w t ) 的主机以2 3 0 0 0 匹算，每百匹为1 t 推力，2 3 0 0 0 匹约有推力2 3 0 t ，按港速满车推力7 5 算 约1 7 3 t ，完全可拉翻上述9 节锚链的锚爪。而h a l f 车以上在强风流或惯性 的作用下也易拉翻锚爪，故应慎用h a l f 以上快车。 3 2 3 浪高1 5 m 以上，风速4 6 级双舷过驳时抛锚方法 在风大流急的情况下，抛单锚锚抓力不足时，可抛八字锚。这种锚泊方 式是将左右两锚先后抛出，使双链保持一定夹角成倒“八”字形。这种锚泊 方式可起到增大锚泊力和抑制偏荡两方面作用，作用的大小随两链的交角不 同而不同。 八字锚泊操纵的关键是要准确选择两锚锚位；根据当时具体情况决定抛 锚方法和合理用锚顺序。八字锚两锚锚位连线应与强风急流的合力方向尽量 垂直，这是保证两锚均匀受力的前提。两锚锚位之间的间隔应根据当时环境 和实际需要等具体情况进行确定，两锚间隔决定两链夹角的大小，也就决定 了增加锚泊总抓力和减小偏荡作用的大小。如图3 1 所示，当风向与两锚连 线方向垂直，两锚出链长度相等，两链夹角为0 ，假设两锚链同时拉紧受力， 则八字锚合抓力h 2 为2 倍单锚泊抓力h 1 在首尾向的分力。即 图3 1 两锚合抓力示意图 1 3 武汉理工大学硕士学位论文 h 2 = 2 h 1 c o s0 2 h 2 h 1 = 2 c o s0 2 ( 3 - 2 ) ( 3 3 ) 由该式可知： 0 兰1 2 0 0 时，h 2 三h 1 ，合抓力小于等于单锚泊抓力，不适合抛八字锚： 0 = 9 0 0 时，h 2 h 1 = 1 4 l ，此时两锚间隔为1 4 倍舷锚链出链长度，该 角度下抑制偏荡作用明显； 0 = 6 0 0 时，h 2 h 1 = 1 7 3 ，此时两锚间隔等于一舷锚链出链长度，增加合 抓力和抑制偏荡的作用均比较明显； 0 = 3 0 0 时，h 2 h 1 = 1 9 3 ，此时两锚间隔等于一舷锚链出链长度的一半， 增加合抓力的效果明显。 由此可见，两锚链夹角0 越小，合抓力就越大，但随着夹角0 减小，合 抓力增加的同时，在强风下船舶的偏荡运动却反而加剧，由此而作用于船体 的外力增加，反而不利于锚泊。一般当0 = 6 0 09 0 0 时，可以显著减低强风引 起的船体偏荡运动，而且对船首垂荡运动的缓冲效果也很好。如果0 = 6 0 0 ， 则两锚间距恰好等于链长，从而缓解锚链所受的冲击力，所以适用于大型船 舶抑制偏荡。当风向改变时，必须对两链做收放调整，使两链开角指向风向。 3 2 4 锚泊的外力极限和临界风速 不同松链长度的静止抓力极限( 即静止外力极限) 可采用下式计算 h = 丑+ 厶w ( 工一j ) ( 3 - 4 ) h = w b 2 一y 2 ) 2 y ( 3 - 5 ) 式中：h 一抓力极限； 以一分别为锚与锚链的抓力系数； l 一松链长度： s 一锚链悬垂部长度； w = k w ：锚链的水中重量，k = 0 8 7 ； y