停业船舶停泊安全与防污染管理研究

1、停业船舶停泊安全与防污染管理研究加强辖区水上交通和防治环境污染管理，促进湛江港航业全面协调可持续发展胡梅生 彭千 郑金明 莫奇 郑剑 贾玉涛 李萌【摘要】 本文从履行国际公约和国内法律法规的角度出发，结合我国金融危机影响下停业船舶的现状，针对目前停业船舶停泊安全与防污染管理中存在的问题，提出停业船舶停泊安全与防污染管理标准制定的必要性及建议，确保湛江辖区停泊船舶及周边水域的安全与环境不受污染，顾及船东的合法权益，充分体现以人为本、和谐发展的服务型政府的良好氛围，促进湛江航运经济可持续发展，体现海事卓越服务水平。【关键词】 国际公约 停业船舶 安全 防污染 标准 研究Research for M

2、anagement Standard for safety and pollution prevention of lay up vesselAbstract: From the perspective of the implementation of International Convention, and national laws and regulations, combining the situation of the “lay up” vessels under the impact of financial crisis, and also according to the

3、present problems in the management for safety and pollution prevention for “lay up” vessel, the article claims the necessity and proposes some advice for the establishment of Management standard for safety and pollution prevention of lay up vessel, in order to ensure the safety and pollution prevent

4、ion for the Zhanjiangs “lay up” vessels and their water surroundings, consider about the legitimate rights and interests of the owners, fully embody the favorable atmosphere of people-oriented and service-oriented government with harmonious development, and promote the sustainable development of the

5、 Zhanjiangs shipping industry, and embody the excellent maritime services.Keywords: International convention, “Lay-up” Vessels, Safety, Pollution, Prevention, Standard, Research前言2008年开始的国际金融危机给航运业带来了严重冲击，大量船舶不得不停业抛锚，船舶维护保养、船舶配员、对通航环境的影响等引起了我国主管海上安全的行政部门（以下简称海事当局）的高度关注，如何减少其带来的安全隐患，妥善处理好监管矛盾，保证其停泊安全

6、与防污染管理，成为海事当局当前亟需解决的问题 参见吴兆麟：树立公共服务理念 促进广东海事发展，第二届广东海事高级论坛论文集。一、 金融危机对航运业的冲击2008年美国次贷危机引发的国际金融危机，使全球航运业遭受了巨大冲击，整个航运市场步入萧条期。一方面是货源需求减少，对干散货和集装箱船等运量需求急剧降低；另一方面，因前几年市场景气时订制建造的船舶陆续交付使用，使得航运业供求更加失衡，导致运价跌势不断。由于金融危机致使全球航运需求持续低迷，航运市场出现大量剩余运力，很多船东采取合并航线甚至取消新船订单的办法，以减少亏损。据统计，作为经济趋势变化的晴雨表、追踪海洋运输成本变化的波罗的海干散货航运指

7、数(Baltic Dry Index）从2008年5月21日的11793最高点直线下跌至2008年12月5日的663点，下跌幅度达百分之九十。很多船公司仍处于苦苦挣扎的境地，包括马士基、以星航运等航运巨头在内的船公司也不得不将其船舶部分封存。据不完全统计，目前希腊船东将大约200艘散货船在海湾地区停业，在菲律宾的苏碧湾和新加坡港外海锚同样有很多船舶抛锚停业，随着航运市场的进一步恶化，航运业市场可能会有更多运力被撤出市场。伦敦劳氏海运市场研究机构(Lloyds MIU)把根据船载自动识别系统（AIS）连续30天未有移动的船舶称为“非活跃”船（Inactive Vessels），其最新统计报告显示

8、，目前全球“非活跃”集装箱船共537艘，相当于全球总数的11.4%。2009年5月，全球共有382艘散货船（一万载重吨以上）处于“非活跃”状态 Lloyds MIU “Integrated online maritime database 2008”.。中国航运业同样不能幸免于难，随着国内航运市场需求持续低弥，船舶数量与营运实际需要的异差越来越大，为减少金融危机带来的负面影响，很多航运企业都采取了将部分船舶停业或歇业的方法，削减开支，以求降低成本，改善收支状况。据统计，一段时间以来，珠江口担杆水域长期锚泊在锚地中船舶超过60艘，其中部分船舶停航时间长达数月。浙江、广东沿海一带海港及我国广西贵港

9、、广东佛山等内河水域也停泊了大量的停业船舶 停业船舶停泊安全与防污染管理标准课题研究报告。湛江辖区因经营不善而长期锚泊在锚地中的船舶已逾十艘，针对此类长期停泊船舶的停泊安全与防污染管理的问题已十分严峻。二、 海事监管面临的挑战因停业而长期停泊的船舶对海事当局的海上安全与防污染管理提出了挑战。在金融危机影响下，航运企业的资金问题突显,为渡难关，船公司势必在船员配备、设备设施配备、保养等方面降低要求，以求节省企业运营成本，因此，造成船舶维护保养难以开展，加之停业船舶不按规定配备值守船员、乱抛锚情况时有发生，严重影响了船舶的应急移泊、防台抗火和船舶保安等能力，对通航水域安全、海洋环境保护带来较大隐患

10、。停业船舶停泊后如何实施安全与防污染管理，涉及到水域环境、船舶安全、环境污染保护和保安等相关事项。联合国海洋法公约对沿海国和港口国关于海上安全与防污染方面的权利与义务进行了设定。我国也加入了相关海上安全与防污染的国际公约，并将其国内化。如何落实安全与防污染，需要从国际公约及国内法角度出发来分析。1国际公约分析目前关于海上安全的国际法主要是IMO制定的SOLAS74公约、MARPOL73/78公约等相关的国际公约以及指南（包括IMO通函等）。其中SOLAS74适用于国际航行船舶；MARPOL73/78则对船舶防污染设备与操作提出了要求，侧重点在于防止船舶事故性和操作性污染；STCW仅提出船员培训

11、、考试、发证的最低要求，而A.890(21)决议则提出了船员培训、发证与值班标准提出最低安全配员原则，但具体船舶配员标准由各国自定，只要各国采用的标准不低于这个原则即可 参见林建华：SOLAS公约的过去、现在和将来J. 航海技术, 1995, (03) .。很显然，上述公约均仅适用于国际航行船舶，对国际航行船舶提出了严格的安全与防污染技术要求，包括配员、设备、操作等具体要求，但是，这里所指的船舶，通常限于航行与停泊期间，所谓停泊，主要就是临时停泊、等待泊位等过程，对船舶停业停泊后的管理，涉及到水域环境、船舶安全、环境污染保护和保安等相关事项，则缺乏相应要求。2国内法分析对应于上述相关国际公约，

12、我国国内法将其相应要求通过国内法形式适用于国内航行船舶。那么，海安法与海环法等国内法及技术法规要求如何？目前国内法规针对不同的船舶航行环境分沿海和内河两大部分；而针对船舶营运管理的有通航环境管理、船舶管理、防污染管理和船员管理四大类别。例如，中华人民共和国船舶最低安全配员规则第七条规定：“船舶在航行期间，应配备不低于按本规则附录一、附录二、附录三所确定的船员构成及数量”。第二十一条规定“中国籍、外国籍船舶在停泊期间，均应配备足够的掌握相应安全知识并具有熟练操作能力能够保持对船舶及设备进行安全操纵的船员。”海安法及海环法情况也比较类似，例如关于船舶检验发证的管理等。上述相关法律法规所针对的管理对

13、象均为营运船舶，所谓的航行及停泊也是指对正常营运过程中发生的包括航行、装卸以及抛锚待装待卸的过程提出了相应的管理要求。可以说，目前国家现有的法律规范标准指南等基本上是针对正常的营运船舶来制定的，对突发的金融危机引发的停业船舶造船所造成的影响缺少考虑，对停业船舶缺乏相应规定，相应的规范标准在国内外仍然是空白，有很少的一些关注也仅仅停留在理论探讨的学术报告之上。而国家立法程序复杂且周期较长，立法周期一般需要13年的时间，而目前停业船舶的锚泊现状已经呈现且在部分地区日渐严重，法律的滞后就不可避免地与管理现状相脱节 参见刘文科：论国际海事组织与我国海洋环境制度建设D中国海洋大学, 2007 .。船舶所

14、有人或者经营人如何做好此类船舶的安全管理，以确保水域安全和保障公众权益，海事当局又应以什么标准和规范来做好水上安全监督工作以维系和谐社会及体现余人为本的思想理念，就成为了目前的重点研究工作之一。我们研究停业船舶的目的，是在履行国际公约前提下，确保船舶安全与防污染，同时给船东必要的帮助与照顾。虽然海上安全与防污染的国际公约有其适用范围，理论上不适用于我国国内航行船舶，但是，不能简单地认为，国际公约就一定比国内法要求更高，考虑到国际公约与我国国内法的渊源，有必要将国际航行船舶与国内航行船舶通盘考虑，一并开展研究。三、 解决问题的思路与探讨停业船舶都有着长期停泊且缺乏相应监管的特征，其自身安全与防污

15、染是海事当局关注的重点，且均对停泊水域的安全、环境保护造成了一定的影响，应该加以规范管理。对这类船舶，最需关注的是如何才能达到安全、防污染目的，又可以最大程度上减少船东的费用和成本，在两者之间找出相对平衡点，同时为了公众利益也不免除船东履行国家相应的法律法规要求的责任。经调查，当前停业船舶所有人/经营人针对金融危机的意见诉求主要包括以下几个方面：1减少停业后在船值班船员，人数减免和职别的减免，以减少船员工资支出共渡金融危机难关；2减免相关收费，争取政府支持以减少纳税人的支付费用；3便利船舶的长时间安全停泊，减少移动等产生费用，应提供适当的停泊环境；4主管部门的执法检查和监管要求适当有针对性，减

16、少船东因应对而产生的相关费用；5降低船舶设备器材的维持和维护，以不必要对部分非必须维持的设备器材和仪器等支付维护维持费用，也考虑值守船员数量相吻合；6在管理要求上应对停业船舶考虑其特点和实际需求区别于正常航行船舶。实际上，国外对停业船舶也有类似的经验，如欧洲相关港口对渔船停业停泊时的安全与防污染提出了规定，其内容包括船舶技术要求，锚泊水域管理等方面。作为全球第一大船旗国，巴拿马针对因金融危机而停航的巴拿马籍船舶，近期也推出一项新的注册措施。根据该措施，船舶可以减少40%50%的注册费用，经过停航注册的船舶既不用配备全额船员，也不用进行定期检查。但是，停业船舶不能使用航道和必须遵守最低安全和污染

17、预防的要求，以确保这些船舶在港湾内不能有潜在的危险环境。但是，船东重新启用船舶时，只要提供一个由认可组织(RO)检查，涉及条件与内容、安全、防治污染保护海洋和遵守所在国和国际条例，适用于船舶之后，认可组织将证明该船符合国家与国际法规。国际上针对此类船舶的管理办法无疑为我国海事当局对停业船舶停泊安全与防污染管理提供有意义的参考。我国交通部也制定了交通部水运、工程船舶封存管理办法。实际上，无论国际公约还是国内法，对船舶安全与防污染管理均主要包括配员、主要设备包括应急设备配置与效能、安全管理及防污染等重要方面，对应于船舶不同的阶段或状态，都有所侧重地提出维护与保养要求。对于停业船舶的管理，笔者认为：

18、一方面应参照国际公约和相关法规、规范，其二要在充分考虑停业船舶停泊安全与防污染管理，船舶设备应维持确保不对船舶、人员和周围环境造成伤害或构成威胁的基础上，同时兼顾船舶最低费用支出的要求，可将停业船舶在停泊期间的安全与防污染问题分为以下几方面解决：（1） 船舶设备设施方面：可以考虑在“主推进装置及为其服务的辅助设备”、“锚泊与系泊设备”、“操舵装置”、“信号航行设备”、“电气装置”、 “应急设备器材（消防、救生等）”和“无线电设备”等方面，作减免或允许部分设施设备的基本性能略有降低。（2） 船舶配员方面：应考虑保持锚泊、系泊、船舶应急值班，至少应配备足以让船舶安全移泊的适任船员，值守船员必须满足

19、人数、适任的要求，以保证船舶具有在突发事件、紧急状况下应急航行的能力，维护水上交通安全。（3） 所在锚地也要根据船舶技术状况、水域环境、气象条件等予以考虑：首先应选择经当地主管部门指定/划定的水域。（4） 在其他方面，在满足防污染要求前提下，海事当局可以做出一定程度的优惠，例如，对于停业船舶的证书、文书及资料的要求应从停业船舶的实际出发作要求，而不需按照正常航行及营运的船舶的标准，且在港口国检查、船旗国检查等方面做出一定的豁免，在船舶重新启用前可以少查或者不查 参见罗贤锋：对于船舶做好PSC检查工作的探讨A2008船舶安全管理论文集C, 2008 .。通过上述优惠措施，可以在一定程度上减轻航运

20、企业对停业船舶的维护保养所带来的经济负担，削减开支，以帮助航运企业渡过“金融危机”。四、 摸索与实践（一）湛江海事局加强停业船舶停泊安全与防污染管理工作部署，保证辖区水上交通和环境安全。湛江局按照部海事局相关要求制订了停业船舶停泊安全与防污染管理标准（以下简称“标准”），并于湛江辖区内试运行。旨在为加强停业船舶停泊安全与防污染管理，保障辖区水上交通与环境安全。通过加强现场巡航检查结合宣贯、电话联系和航运公司走访等方式，加强对“标准”实施的情况跟踪和监督检查，广泛征求船舶所有人、经营人、管理人和监管部门对湛江海事局对停业船舶停泊安全与防污染管理方法的意见和建议，并及时汇总，了解该标准运行的实际效

21、用及状况，查找其不适应或不足，不断修订与完善“标准”的相关条款，保证对停业船舶的有效监管。湛江海事局执法支队、各海事处把停业船舶列为辖区现场巡航检查的重点，加大了对船舶经常集中停泊水域的巡查力度，重点检查停泊时间较长但不足一个月船舶的人员值班和主要安全设施设备的维护保养情况，确保辖区水上交通与环境安全。（二）顺利进行试运行工作，加强管理显成效。目前湛江辖区已有船舶申请停业船舶管理，辖区航运企业、船东积极反映，认为湛江海事局试运行的停业船舶停泊安全与防污染管理标准合理、可行，对缓解停业船舶停泊安全和防污染管理与航运企业、船东降低管理成本之间的矛盾起到了一定作用，能够帮助企业应对经营困难，抵御金融

22、危机。同时认为，湛江海事局帮助船东渡过金融难关，保障辖区水上交通与环境安全的思路和做法，是对当前学习实践科学发展观活动的实际践行，想民之所想，急民之所急，帮民之所困，体现了湛江海事执法为民的服务宗旨。五、 设想与建议作为国家水上船舶安全监管主体的海事当局，应当尽快出台相应的停业船舶安全与防污染标准，其内容包括但不限于以下：1停业船舶停泊值班及配员标准要求；2停业船舶的停泊设备维护保养安全要求；3停业船舶的停泊关键设备的操作安全要求；4停业船舶的停泊防污染设备配备标准及管理要求；5停业船舶的停泊秩序标准及水域环境条件要求；6停业船舶的停泊的突发事件处置及应急反应要求。之所以需要出台这些标准，首先

23、是为能够更好的履约，在当前国际公约有缺失的情况下，通过国内立法与实践的手段，对公约做必要的补充与完善，同时，也为了规范海事监管，规范船公司及船舶的安全与防污染管理。鉴于停业船舶实际需要，对停业船舶的停业停泊配员做适当的减免措施，保证最少一班船员在船，以保证必要时的应急。对船舶技术条件要求上，仅对船舶再次投入使用前提出检验发证的要求。船舶停业期间，可以对到期的检验适当放宽要求，不作强制性要求。而当船舶重新启用时，应保证其符合相关国际公约与国家法规、规范的强制性要求，必须通过检验并持相应的证书、文书。对于停业船舶的某些关键性设备，如主机等，仍需按照一定周期进行维护，以保证其效能正常。通过上述措施，

24、将为船公司节省相当一部分资金，以更好地应对金融危机。对停业船舶的管理，不仅体现在本国籍船舶，如前所述，很多外国籍船舶同样也陷入金融危机而将船舶停业，那么，对这些船舶，检验发证当然是船旗国的事情，作为沿海国或港口国，我们也有义务和责任保护海上安全与环境。因此，海事当局要履行职责，对锚泊船舶划定相应的区域，在日常监管上，利用各种先进设备和技术，例如VTS、AIS、CCTV等加强对停业船舶的监控，及时发现问题。同时，并在应急方面有所准备，切实保证必要时能为船舶安全与环境保护提供力所能及的帮助。六、 总结语针对停业船舶制定规范的停泊安全与防污染管理标准，一方面为船方和海事主管部门提供停业船舶管理的依据

25、；另一方面，也能够确保船舶保证必要的安全与防污染技术条件。作为海上行使船舶安全与防污染国家监察职能的海事主管部门，该标准的制定体现出管理和服务是同一责任所在，即最有效的监管就是最优质的服务。标准的制定充分考虑到当前国际公约与国内法未充分考虑到停业船舶管理的实际，是对公约与国内法的有益补充，弥补对停业船舶的安全管理标准上的缺失，解决实践中亟待解决的管理监管难的问题，为主管机关的相关管理规范标准立法提供参考依据，又顾及了船东的合法权益，帮助企业渡过金融难关。有助于湛江海事主管部门处理好服务和监管的辩证统一关系，既立足服务，加强监管，充分体现以人为本、社会和谐和服务型政府建设的理念，推动湛江航运经济

26、社会又好又快发展，又更好地履行国际公约，完善相关法律法规，提高海事监管水平，保证了水上交通安全和海洋环境安全。【参考文献】1 吴兆麟. 大连海事大学第二届广东海事高级论坛主题发言 树立公共服务理念 促进广东海事发展. 2 Lloyds MIU “Integrated online maritime database 2008”.3 停业船舶停泊安全与防污染管理标准课题研究报告.4 林建华. SOLAS公约的过去、现在和将来J. 航海技术, 1995, (03) .5 刘文科：论国际海事组织与我国海洋环境制度建设D中国海洋大学, 2007 .6 罗贤锋. 对于船舶做好PSC检查工作的探讨A200

27、8船舶安全管理论文集C, 2008 .【作者简介】以下作者皆为湛江海事局，海事管理，广东省湛江市霞山区人民东一路12号，524001兼传真），.胡梅生：1957年10月，处长，成绩优异高级工程师.彭千： 1978年04月，副处长，工程师.郑金明：1972年08月，科员，工程师.莫奇： 1975年03月，科员，工程师.郑剑： 1981年02月，科员，助理工程师.贾玉涛：1982年10月，科员，助理工程师.李萌： 1981年06月，科员，助理工程师.湛江港200#泊位安全评估及靠离操纵中存在的问题与对策黄钻升湛江港引航站0 引言湛江港

28、200#泊位是我港第一个30万吨级码头。自从2003年2月14日，湛江港200#泊位靠第一艘30万吨级超大型油轮“亚洲虎”，该轮长度337米，吃水14.15米,载重吨27.4万吨，已经有6年时间。我站对超大型船舶安全引航采用“传、帮、带”及“双人引航”的优良传统做法，取得较好的效果，引航员之间靠离泊技术交流更是安全引航的法宝。近来，我们从引航员之间的技术交流中了解到一些问题，例如：30万吨级超大型油轮满载在200#泊位减载后，船舶出口最大吃水达到16.5米，有些是在涨潮，有些是在退潮，离泊掉头出港操纵中出现一些较为被动的局面。为了确保靠离泊安全，消除安全隐患，我们采用通航安全评估的方法对靠离2

29、00#泊出现一些较为被动的局面进行安全分析，有的是引航员操作不当，有的是所需拖轮总拖力和数量不够或拖轮协助方法不合理，有的是200#泊码头回旋水域尺度不符合规范引起。1 湛江港200#泊位码头简介湛江港200#泊位是202#泊位的技改项目，报批等级为15万吨级，码头结构按30万吨级油轮设计，码头平面图如图1-1所示：湛江港200#泊位码头结构：高桩墩式；码头标高：6.5米；码头前沿设计水深：-18.6（-22.0）米；码头前沿停泊水域宽度：92米（按15万吨级油轮设计）；泊位的总长度：470米；码头靠船墩总长：142米；码头方位角：005/175。湛江港200#泊位目前前沿水深为23.0米，涨

30、落潮的流向基本与码头方位角相同，码头前沿线与主航道中心线的距离是410米，码头回旋水域中心在码头中央偏南，占用了东头山主航道，调头圆直径590米，水深20.1米，东侧有一座西方位标作为标示。图1-1 码头平面图2 湛江港200#泊位设计尺度通航安全评估按海港总平面设计规范(JTJ211-99)及其“局部修订”的设计标准安全评估：表1 设计代表船型船舶吨级总长(m)型宽(m)型深(m)满载吃水(m)备注15万吨级油船274（294）50（46）24.2（24.0）17.1（17.7）设计船型25万吨级油船333（346）60（54）29.7（27.6）19.9（20.8）兼顾船型30万吨级油船3

31、34（358）60（56）31.2（29.4）22.5（22.4）兼顾船型注：表中括号为海港总平面设计规范(JTJ211-99)旧规范。表2 回旋水域尺度计算表 单位：m计算参数船型L2L2.5L短轴长轴15万吨级油船27454868554868525万吨级油船333666832.5666832.530万吨级油船334668835668835注：本工程回旋水域按圆形设计，调头圆直径590米。评估主要结论：码头回旋水域尺度不符合规范。鉴于本码头是202#泊位的技改项目，报批等级为15万吨级，有特殊情况，只要靠离时注意到上述问题，对靠离泊条件加以限制，并采用必要的安全措施，安全靠离还是有保障的。3

32、 湛江港200#泊位水域通航环境安全评估根据湛江港200#泊位的地理位置，码头的自然条件、通航环境及所需总拖力的实用估算对30万吨级超大型油轮靠离的影响安全评估。3.1自然条件对湛江港200#泊位船舶操纵的影响（1）风对操船的影响湛江港200#泊位附近海域的常风向为东北风到东南风，从码头的位置与走向来看，对船舶靠离泊操纵产生不利影响的风向主要是东北风、东风和东南风，均为拢风，对靠离泊操纵影响较大，尤其是空载船。除台风天气外，本泊位受强风影响风力一般小于7级，平时风力2-3级。对于风的影响，特别是受横风的影响，船舶在靠离泊的过程中就只能依靠拖轮的协助来加以克服。船舶水面以上面积（简称受风面积）的

33、风压总和称风压力，所受风的作用力公式：Fa=1/2aCa(Aacos+Basin)Va式中，a空气密度（0.125kg*sec/m4）；Ca风力系数；相对风舷角；va相对风速；Aa水线以上船体正面投影面积（m）；Ba水线以上船体侧面投影面积（m）；Fa水线以上船体所受的风力（10t）。从公式中可知，船舶所受的风力和风速、风力系数、受风面积成正比，风力系数是相对风舷角的函数，其数值还随船舶种类及其吃水之不同而不同。（2）流对操船的影响湛江港200#泊位位于特呈岛西侧，对其前沿水域进行过潮流周日观测，实测最大涨潮流速55cm/s，最大落潮流速77cm/s。各层流速差别不大，表层流速最大。潮流流向大

34、约为南北方向。船舶进入码头回旋水域若以较大的入泊角靠泊，落潮时右舷受流，会加速船头向码头靠拢，靠泊时，要特别注意，既要充分利用潮流，又要及时调整好入泊角，必要时指挥拖轮控制住。水对船舶的作用力公式（只考虑横向水动力情况）：Yw=1/2wCywVwLd(10t)式中，w海水密度（标准值104.5kg*s/m4）；Vw横向相对流速；L船舶两柱间长（m）；d船舶吃水(m)；Cyw横向水动力系数，3.2 湛江港200#泊位通航环境回旋水域对船舶靠离操纵的影响湛江港200#泊位回旋水域因自然条件原因，回旋水域尺度无法满足规范要求，造成对船舶靠离操纵的限制。一般情况，湛江港200#泊位码头回旋水域应在泊位

35、中间对称，并为椭圆型，长轴：2.5L=835米，短轴：2L=668米。码头回旋水域实际情况却为一个偏向南侧的圆形，直径为590米（590/334=1.77），与码头设计规范相比相差较大，给船舶靠离操纵带来较大的影响。湛江港东头山航道穿越200#泊位回旋水域，造成航道上过往船舶对本泊位船舶靠离泊操纵有影响，同时本泊位靠离船舶也妨碍其他过往船舶的航行；但对船舶靠离泊操纵上也有利的一面。例如：船舶靠泊角度较好，离泊调头后船舶刚好在航道中心线附近，方便船舶靠离。目前，湛江海事局主管部门采取发布航行信息，靠离泊时采用临时性封航等安全措施，确保船舶通航安全。3.3 所需总拖力的实用估算方法关于船舶港内操纵

36、所需拖船的数量的实用估算方法有很多种，但其基本原理是相同的，有曲线法、经验估算法等。此外，我国有关行业标准也提出了一些种计算公式。这些方法为操船者，特别是对引航人员使用拖船提供了有力的帮助。近年来，我国有些港口航道、码头的原设计标准已经不能满足大型船舶的靠离泊的要求。通常，深吃水的船舶在水深较大的港口过泊后来到这些港口靠泊，在拖船的使用上也提出了更高的要求，这就要求有较切合实际估算方法。尽管理论计算方法有其较为精确的优点，但在实际应用中，由于有关数据很难收集全面，因此很少进行理论计算，而且理论计算方法仅考虑了船舶几何尺度的影响，未涉及排水量、载重吨等因素。以下介绍一些实用估算方法以及有关统计资

37、料。（1）规范估算法按交通部颁海港总平面设计规范（JTJ211-99）的规定，港作拖船所需的总功率：BHP=KQ式中，BHP所需的港作拖船总功率（KW）；K系数；Q进出港设计船型的载重吨。15万DWT，BHP=0.05175000=8750 KW=11905 HP25万DWT，BHP=0.05275000=13750 KW=18708 HP30万DWT，BHP=0.05375000（300000）=18750（15000）KW=25500（20400）HP（2）船舶排水量估算法对于大型船舶，如大型油船和散货船，由于其排水量巨大，需拖船总推力也相应较大，可用下列基于船舶排水量的简单估算公式：YT

38、=（/100，00060）+4015万级油轮,满载排水量约183200,YT=149.92t。25万级油轮,满载排水量约296805,YT=218.08t。30万级油轮,满载排水量约338418,YT=243.05t。（3）实际使用拖船总拖力和数量的统计法目前，在国际上任何港口还没有根据船舶尺度确定所需拖船总拖力和数量的统一模式。多数港口在使用拖船方面完全由引航人员根据经验自由选择安全操船所需拖船的功率和数量；某些港口或大型油船泊位的管理部门根据船型、船舶尺度、吃水以及自然环境等情况制定了使用拖船总拖力或数量的最低要求的强制性规定。图3-1和图3-2是有关文献对目前有些国家对拖船的实际应用情况

39、的统计结果。图中阴影部分表示所用拖船的总拖力的统计结果。可见，即使同一船长或排水量，所用拖船总拖力也不尽相同，而且差别较大，主要原因是风、流、浪的影响程度不同所致。其上边界线为自然条件比较恶劣的情况下选择总拖力的数值，下边界线为自然条件良好情况下选择总拖力的数值。至于拖船数量，仅给出了使用拖船数量的平均值。1)所用拖船总拖力和数量与船长之间的关系统计结果图3-1给出了油船和散货船所用拖船总拖力和数量与船长之间关系的统计结果。从曲线可见，船长为300m或以上时为130235t和3-5艘。2)所用拖船总拖力和数量与载重量之间关系的统计结果图3-2给出了所用拖船总拖力和数量与船舶载重吨（DWT）之间

40、关系的统计结果。从曲线可见，载重量为15万吨级船舶分别为120-220t和3-4艘；载重量为20万吨级船舶分别为140-250t和4-5艘；载重量为30万吨级以上船舶分别为150-250t和湛江港超大型船舶如何利用拖轮制动和转向操纵的探讨朱建平湛江港引航站内容提要：为了提高超大型船舶的靠泊作业效率，确保船舶和码头安全，本文对如何使用拖轮为大船减速的方法进行了探讨，通过理论分析，并结合实际应用，论证各种方法的合理性和可操作性。关键词：超大型船舶；拖轮；减速；转向靠泊近年来湛江港响应市委市政府“工业立市、港口兴市，生态建市”的战略部署，先后完成了“三大工程”的规划和建设，港口的码头深水化、大型化、

41、专业化程度越来越高，进港航道的等级也达到了三十万吨级，抵港船舶的尺度和吨位也承上升的趋势，2008年上半年起湛江港已经成为可以接卸满载进港的三十万吨级超大型油轮的南方大港，如何安全、高效地引领超大型船舶进出港口和靠离泊位，对引航员提出了更高的要求，尤其是在港内狭窄水域中如何更好地控制船舶速度、有效地进行制动，是广大驾引人员很关心的问题，下面就以满载的VLCC进港靠泊200#泊位为例进行探讨。1、三十万吨级原油码头和航道的简介湛江港200泊位总长度470米，装卸平台长度142米，码头的方位角为005185，与涨落潮的流向基本相同。码头前沿线与主航道中心线的距离是410米，前沿水深23.0米，旋回

42、水域占用了主航道的东头山航段，直径600米，水深20.1米，东侧有一座西界标作为标示。2008年五月底三十万吨级航道竣工后，该泊位已经先后接卸了四艘满载进港的超大型油轮，最大载重吨为31万吨，最大吃水是21.47米。由于湛江港的原油流向是“重载进，轻载出”，因此，满载油轮靠泊200#泊位都采用进港左舷顺靠码头，卸载或减载后掉头出港。本港的三十万吨级航道从龙腾航道的0#灯标起至200#泊位全长30海里，航道的底宽310米，外段（第二引航锚地以外）的水深是21.6米，内段水深是21.9米，沿途所经过的航段较多，转向角度也较大，其中从南三岛西航道转向石头角航道的转向角度为66，为全国港内航道转向角度

43、之最。船舶进港的最后一个转向点是从石头角航道转向东头山航道，转向角度是35，距离码头1.2海里。各段航道的方向与水流方向基本相同，只是在转向点附近有小的交角。2、超大型油轮的操纵特性超大型油轮的操纵性能与常规的船舶有很大不同，此类船舶的操纵性能除了与船舶的尺度、吨位有关外，还与船型系数如方形系数Cb（等于或高于0.8）、舵面积与水下侧面积之比AR/(Lppd)较低、长宽比L/B较低、宽度与吃水之比较高、单位排水量分配的主机功率较小等因素有着密切的关系。2.1 质量大超大型油轮的满载排水量一般都在3135万吨之间，尽管这类船舶的主机马力也很大，达到3万2千hp到3万6千hp,但是船舶单位排水量分

44、配的主机功率（BHP/）比一般船舶低得多，通常超大型油轮的BHP/为0.20以下，而且船舶越大，该值越小，就造成超大型油轮的停船性能较一般货船相差很多，停船距离不论是绝对值或相对值都比一般货船大很多，这就给在港内受限水域中超大型船舶的减速和制动带来一定的难度。2.2 影响超大型船舶操纵性能动主要因素如前所述，超大型油轮的方型系数较大，长宽比接近或略高于6，使得超大型油轮的船型肥大粗短，从船舶的操纵性能指数来看，这类船舶的K值和T值都较大，具有旋回性好、追随性差的特点，对操舵的反应较慢，但旋回圈比较小，航行稳定性较差。港内引航实践中，船舶的航向稳定性和追随性较之旋回性具有更为重要的意义，超大型船

45、舶因其追随性、航向稳定性、停船性能较差，舵对船舶航向的控制能力较低，故在港内操纵超大型船舶时，必须配备足够马力的拖轮。3、湛江港现有港作拖轮资源情况由于历史的原因，湛江港的拖轮发展步伐慢于码头、航道的建设步伐，目前只有ZP港作拖轮7艘，常年外租2艘，在港5艘。除了两艘5200HP的拖轮船龄较低外，其余3200hp的拖轮船龄都超过三十年，一艘3600hp拖轮船龄为十三年，这部分老旧拖轮，由于机件老化、残旧，现在所能发挥的有效功率已经不超过额定功率的60%，在为超大型船舶提供协助时往往显得力不从心，船舶的驾引人员对这一情况应做到心中有数。实际操纵中应有一定的提前量，在计算拖轮总拖力时应将这一因素考

46、虑在内。4、湛江港超大型油轮靠泊操纵的拖轮配置基于本港现有的拖轮资源和泊位的实际条件，我站在引领满载超大型船舶进港靠泊通常是配备了四艘拖轮，即5200hp和3200hp拖轮各两艘，船舶从龙腾航道进港时一般使用2艘拖轮全程护航，作为应急措施，由于VLCC满载情况下需乘高潮进港，在抵达码头前一般还处于顺流状态，虽然水流较缓，但还需要较长时间进行减速，因此，从南三岛西航道转入石头角航道后船舶开始减速，并按照下图方式带妥协助拖轮。从图上看，系带于船舶右后的3号拖轮和船尾的4号拖轮主要用于船舶接近泊位前的减速和制动。ZP港作拖轮的推进器位于船中之后，主要适用于顶推，拖缆绞缆机位于船首，从驾驶台前的导缆孔

47、送出拖缆，便于拖轮灵活地调整拖缆的长度与方向。5、拖轮制动作用距离的计算为了简化计算，我们认为船舶在低速航行时，船舶所受到水的阻力较拖轮的倒车拉力要小得多，因此可以近似地认为船舶的动能都耗于拖轮向后拉力作功，即(m+mx)(v12-v22)=TpS因此S=(v12-v22)=(v12-v22)根据船舶淌航的动量与拖轮倒车的冲量相等的关系，我们得出下面公式：(m+mx)(v1-v2）=Tpts则：ts=(v1-v2）=（V1-V2）式中：m+mx-为船舶的质量和附加质量，为了进行估算，可用船舶的实际排水量乘与前进方向的虚质量系数1.07得出船舶总质量（t）；-船舶的实际排水量；v1-使用拖轮制动

48、时大船的初始速度(m/s)；v2-拖轮制动后一定时间后船舶的速度(m/s)；Tp-拖轮的倒车拉力(t)；ts-制动的时间；S-制动距离（m）。利用上述两个公式，如果已知船舶开始制动前的余速v1、船舶的排水量、拖轮的功率，就可以估算出拖轮制动的距离与时间。运用到湛江港超大型油轮的减速靠泊过程的操纵，我们就可以估算从43#灯标转向后利用拖轮制动的时机与所需拖轮马力。拖轮推力大小取决于推进器类型、机器功率以及拖轮运动状态等因素。在常见的几种拖轮中，ZP拖轮的进车推力虽然小于导管CPP拖轮，但其倒车拉力可达到进车推力的90%-95%。ZP拖轮每100马力所能给出的推力是1.15t1.35t,取平均值1

49、.25t，计算3200马力拖轮倒车的拉力：（3200100）1.2590%=36t5200马力ZP拖轮的倒车拉力：（5200100）1.2590%=58.5t以超大型油轮“娜莎”轮（NYSA）进港靠泊为例进行估算，该轮的船舶资料是：船长：332米，型宽：60米，吃水20.5米，总吨：157814吨，载重吨：299543吨，排水量：320000吨。船舶经过43#灯标转向后停车淌航，速度5节，淌航距离约1.1海里(2037米)，拖轮全速制动的距离：S=(v12-v22)=(0.5145)2=3205(m)制动的时间ts：ts=（V1-V2）=(0.5145)=2494(s)=42min.显然，在实

50、际操纵中，只是用一艘拖轮对超大型油轮进行制动，在5节余速的情况下是不能达到预期效果的。如果不增加制动拖轮，就必须使开始淌航的初始速度降低，我们来计算一下余速是4节的制动距离与时间：S=(v12-v22)=(0.5144)2=2051(m)ts=（V1-V2）=(0.5144)=1996(s)=33min.可见，降低船舶制动的初始速度，就能在使用一艘拖轮的条件下有效地进行减速制动。以上是要将船舶的余速消减为零的情况，如果使用拖轮对大船进行减速，使其到达泊位南端的余速在1.5节以内，剩余速度利用大船主机倒车进行消减，则拖轮的制动距离和时间是：S=(v12-v22)=0.5142(52-1.52)=

51、2917(m)ts=0.514(5-1.5)=1746(s)=29min.剩余距离：2037米-2917米=-467米显然，只使用一艘拖轮对大船进行减速是无法在到达泊位前将船舶的余速刹减到预期值的，必须增加拖轮协助减速，我们可下令系带在船舶右后部位的3号拖轮参与减速，这艘拖轮所能提供的拖力为：（5200100）1.2590%=58.5t,考虑到此拖轮向后施力时产生一个使大船右转的力矩，为了减小这种趋势，3号拖轮只使用50%的功率，即拖力为：58.550%=29.25t,则有：S=(v12-v22)=0.5142(52-1.52)=1609米到达泊位前的剩余距离是：2037-1609=428米换

52、算为单位船长：428332=1.3L在小于1.5倍船长的距离内利用大船的倒车拉力是能够比较有效地完全消减船舶的速度的，虽然大船倒车的同时会产生横向力，但时间短，大船右转的趋势不明显，可利用位于船首右舷的1号和/或2号拖轮加以有效抑制。因此，采用拖轮制动和大船主机倒车制动的组合方式，既能在所限的距离内有效地消减船舶的余速，同时也能提高靠泊效率。我们再来计算一下使用3200马力拖轮和5200马力拖轮各一艘来对大船进行制动的效果，淌航的初始速度同样为5节：S=(v12-v22)=(0.5145)2=1221(m)ts=（V1-V2）=(0.5145)=950（s）=16min也就是说，在利用两艘拖轮

53、共同协助大船减速时，可以在船舶（驾驶台位置）距离200泊位尾倒缆桩1220米左右开始下令拖轮全速向后拖拉减速，实际操纵中，当船舶在东头山航道淌航时，船舶的驾驶台与C2#灯标左正横时开始使用拖轮制动，使大船到达泊位前沿速度基本为零。如果采用这种方式对大船进行制动，就会产生一个使船舶右转的转船力矩，前面已经介绍过，一艘5200马力的ZP拖轮系带在大船的右后部位，受力点与船舶首尾线的距离约为0.5倍船宽(B)（由于船舶甲板前后弧线的原因，实际距离小于0.5倍船宽）,当拖轮向后拖拉大船时，所产生的转船力矩为：N1=0.5BTp B是船舶型宽（60米）。在实际船舶操纵中，这个力矩相对于重载的超大型油轮来

54、说是很小的，同时，还有另外一艘5200马力的拖轮系带在大船的右前部位（starboard bow）,距离船中约为0.5倍船长(L)，当采取与船舶航向正横的姿势顶推大船首时，所产生的力矩N2是远远大于N1,因为船舶的长宽比（L/B）=332/60=5.5,也就是说船首拖轮顶推船头的力矩是船右尾拖轮向后拖拉船舶的转船力矩的5.5倍，如果考虑到拖轮正、倒车的推力和拉力差以及3号拖轮的拖缆由于存在俯角而损失部分拖力的因素，N2/N1的比值将会更大，因此，只要观察到船舶在制动过程中有向右转的趋势，指令位于右首的拖轮进行横向顶推，是比较容易克服这一转船力矩的。此外，通过计算结果，结合东头山航道的实际情况，

55、这种方式的制动较短，这就给在此过程中短暂操纵大船的车、舵进行保向或调整靠泊角度留有充分的余地。笔者在实际操纵中一直运用这种操作方式，达到了安全和高效的效果。6、在石头角航道上的减速操纵满载状态下的超大型油轮一般都要乘潮进港，船速较快。由于从南三岛西航道转入石头角航道的转向角度达66，为了维持好的舵效，驾引人员通常都采用主机全速或半速运转时转向，以保持有良好的舵效。尽管超大型船舶在大角度转向后船速会有一定降低，但在顺流情况下，船舶驶过38#灯标时的船速通常还有9到10节，因此这一航段是否能有效减速，将会关系到后续靠泊的成败。船舶在石头角航道中还处于微顺流状态，即使停车淌航，减速的效果不明显，毕竟

56、38#灯标至43#灯标的距离只有3.5海里，通过淌航减速是很难使船速在到达43#灯标时减为5节左右的，利用大船倒车减速更不可取，船舶将产生较大的偏转角度和偏航量，存在搁浅的隐患，而利用尾随的护航拖轮进行减速则是简单有效的方法。采用“娜莎”轮的资料，计算船舶以10节的速度经过38#灯标，利用3号和4号拖轮拖拉使船舶到达43#灯标的速度降为5节：S=(v12-v22)=0.5142（102-52)=3663(m)=2ts=（V1-V2）=(0.51410-0.5145)=950(s)=16min.根据这一距离推算，当船舶的驾驶台与40#灯标左正横时开始指令拖轮向后拖拉减速，减速的时间是16分钟。如果操纵者希望船速降到4节，则：S=(v12-v22)=0.5142（102-42)=4102(m)=2.2ts=（V1-V2）=(0.51410-0.5144)=1140(s)=19min.东头山航道的40#与43#灯标的距离为2.2海里，当船首接近与40#灯标正横时下令拖轮全速倒车，向后拖拉进行减速，就可以使船舶抵达转向点附近的速度降到4节左右,但所需时间则要19分钟。下表是船舶在几种初始速度状态下利用一艘3200马力拖轮和一艘5200马力拖轮分别减速到5节和4节后的制动距离（采用