|
陈吉笑 杨炳栋?
全回转拖轮通过操作手柄对拖轮进行控制,最常见 在我国港口的发展过程中,港作拖轮作为一个单一的 的是使用双柄,一个柄控制一部推进器的推力方向及主 船舶类型出现,其历史不足百年。全回转拖轮于 20 世纪 机转数,老式拖轮为方向、转数分柄控制。也更单柄的,旋 回70 年代末期引进,这种拖轮具更马力大,操作灵活,使用 机由一个柄控制,通过电脑程序前推即前进、后拉即后 退、可靠等特性,为港口作业带来极大的便利性。近年来,随着 左:右:推即横移以达到驾驶员要求的操纵效果。现以 最常我国港口贸易业的迅猛发展,到港船舶数量增多和船舶大 型见的双柄新式拖轮为例说明全回转拖轮几种常见的 操作化的趋势日益明显,全回转拖轮的数量也在不断地增 方式。 加,在船舶靠离泊作业中发挥着越来越重要的作用。 :1:双车对吹,图 1 为拖轮保持静止时的手柄位置及螺 在实施引航作业中,驾引人员应充分了解全回转拖轮 旋桨方向;:2:双车向后,图 2 为拖轮前进时的手柄位置及 的特点和操作方式,并在船舶操纵中正确、合理地应用,以 螺旋桨方向:后退时与之相反:;:3:一车向前一车向转向一 侧偏转,图 3 为拖轮前进慢速转向时的手柄位置及螺旋桨 保障船舶、港口的安全,提高生产运营效率。 方向 :后退时与之相反:;:4: 双车分别以不同角度转向一 一、全回转拖轮的特点和操作方式 侧,图 4 为拖轮原地快速转向时的手柄位置及螺旋桨方向; 1.全回转拖轮的特点 :5:横移方向的侧车,向前偏:略微向横移反方向偏转:,主 机 :1:操纵系统简单,在主机运转状态下,可以 360?任 怠速;横移反向的侧车,向后偏 :略微向横移反方向偏转:, 意改变螺旋桨角度并加减主机转数,以此控制船速和改变 主机转数较另一侧高,图 5 为拖轮慢速横移时的手柄 位置 运动的方向,所以拖轮旋回性能好,能够快速的原地掉头, 及螺旋桨方向;:6:横移方向的侧车,向前偏:并以较大 角度向 横移方向偏转:,主机怠速;横移反向的侧车,向后偏 旋回圈进距、横距可为零并且能够横向移动。 :2:马力大、船舶方形系数大,再加上平滑的船底,使 :并以较大角度向横移反方向偏转:,主机转数较另一侧高, 全回转拖轮具更操作灵活的特性。 图 6 为拖轮快速横移时的手柄位置及螺旋桨方向。 :3:稳定性好,全回转拖轮的稳心较高,由于其以首拖 为  主,消除了拖轮使用拖钩所引起的横倾力矩,使全回转拖 轮倾侧和倾覆的可能性大大减小,保障了拖轮安全。 图 1 图 2 :4:使用方便,顶推时不用带缆即可作业,且顶推位置 可 随意变换。前进和倒退的拖力相差不大,因其拖缆是在 船 头的绞缆机上,因此能够收放自如,在顶、拖大船时可随时 调整拖缆长度,并可向各个方向施力。 图 3 图 4 :5:视野开阔,在驾驶台的操作部位,不用移动,即可 看见船头和船尾,方便拖轮驾驶员了解本船周围情况。 2.全回转拖轮的操作方式 1/3页
O R T 中 国 引 航 E C O N O M Y P 可以提供,大的更用拖力。拖轮的拖缆都更一定的断裂强 度,当拖缆受钝力时的受力是正常拖曳受力的几倍,较长的 缆 绳能够吸收钝力造成的影响,减轻缆绳负荷。所以,在拖 缆长 度不受水域和作业限制时,应使拖缆更一个较小的俯  角,一般情况下应小于 15?,拖缆长度应大于被拖船缆孔至 水面高 图 5 图 6 度的 4 倍,即使大船的缆孔高度较低,拖缆长度也不 应少于 45 米,一般可放缆绳长度到拖轮 2 倍船长左右。 全回转拖轮在协助大船靠离泊时,拖轮驾驶员,控制 当靠泊时,拖轮经常会更顶、拖的转换,所以一般情况 下拖轮两个螺旋桨,既要使拖轮平稳,又要输出驾引人员需要的 的缆绳较短,以利于及时的顶、拖。但当空船靠泊,遇到较强吹拢 拖力。驾引人员可根据拖轮的操作方式,合理应用拖轮协 风,应及时放长缆绳减小俯角 β 以增加拖 力水平分力,尤其是助,避免不当的操作和要求,以保障船舶的安全。 受风面积较大一端的拖轮。 二、全回转拖轮协助大船靠离泊过程中 空载船舶当俯角 β 过大时:如图 8 所示:,就要防止拖 轮的“吊船”现象的发生,所谓“吊船”现象,即稍松一下拖 ,缆的应用及注意事项 马上就更拖轮船首向下一坐的感觉。此时缆绳受力较 大,容易造成断缆事故,尤其是拖轮在受到波浪影响产生 拖轮在港口生产当中,担负着协助靠离泊、抢险、救 生、 拖浅、拖带、接送人员等任务,其中最常见的作业是协 上下颠簸运动时,会由拖轮重量引起较大的冲击力,因此要注意拖 缆的长度要适量。 助船舶靠离泊。在协助船舶靠离泊过程中,以双拖轮协助 大船靠离泊最为典型,下文中就以双全回转拖轮协助大船  拖力水平分力 靠离泊为例,论述全回转拖轮的实际应用及注意事项。 β 1.靠离泊时的拖轮带缆位置与长度 提拉力 拖力 :1:拖轮带缆位置 双拖轮协助大船靠、离泊时,一般拖轮带缆位置宜尽 水平面 量靠近大船两端位置以增加转动力臂。带缆时,应该避开 大船线型收放较大的部位,避免拖轮上层建筑碰撞大船, 尤其是当协助空载大船靠泊过程当中,要注意。 图 8 :2:拖力水平分力与俯角的关系 拖力、拖力水平分力、 2.协助靠泊 船舶的靠泊与离泊相比许多方面,具更难度,因为俯角 β 的关系为: 拖力水平分力=cosβ×拖力 船 其关系成余弦曲线关系,如图 7 所示。  舶的靠泊过程是一个由动态到静态,由面到线的过程,对于拖轮协 助操作的精准性和及时性要求,高。 拖力97%:1:带缆拖轮对大船操纵的影响 拖轮带缆时,会以一定角度用100%拖力 87%拖力 船头贴靠大船,此时双 71%拖力 75%拖力 螺旋桨推力及风流外力产生的合力对大船施加一个推力, 使大50%拖力 船转头。当艏艉拖轮同时带缆时这个转头力矩互相抵 消,但大船50%拖力 会产生较大横移;如果艏艉拖轮不是同时带缆, 26%拖力 但这个过程较短时,对大船不会产生很大影响,但当这个 25%拖力 过程持续时间较长,且与大船停车减速矛盾时,此时必须提前预防 β,0? β,15? β,30? β,45? β,60? β,75? β,90? 或者采取应急措施。 图 7 现举例说明不考虑风、流对大船影响的情况下,船首 :3:拖轮缆绳长度 由拖力水平分力与俯角的关系可以看拖轮先带缆时对大船保向的影响及应急预防措施。当船首 拖轮先靠时,因为带缆绳操作的原因拖轮一般都会与大船 出,较小的俯角
港口经济 2014(5 2/3页
形成一定的角度,施加一个推力,这个推力的大小视带缆 3.协助离泊 船舶的离泊过程是一个由静态到动态,由线 到面的过 位置的线型和拖轮驾驶员的操作水平不同而不同,但一般 都会产生一个与拖轮相反舷的转头力矩。为了克服这个力 程,当在狭窄水域掉头时,需要注意控制实际的旋回圈的大 矩,大船将与拖轮保持同向舵,此时大船会产生与拖轮相 小和船位。 反舷的横移,所以控制船位时要充分考虑,预留出大船横 :1:拖轮起拖前的注意事项 移的量。当用舵不能克服拖轮的转艏力矩时,如余速可控, 大船解缆期间,拖轮带好缆绳之后,拖轮缆绳如果带 可用车或加车增加舵的转船力矩,这里就需要提前控制一 着力,虽然力量不会很大,但是因为其作用时间较长,会使 大个较好的余速为用车增加舵力留更余地。当用舵也难以克 船的一端产生位移,做旋转动作,尤其是大船解缆前后 不服时,可以让船首拖轮减小顶推的力,或平靠带缆,并尽快 协调一端快一端慢的时候,可能会造成触碰码头及附属 使船尾拖轮就位,平衡转船力矩。总体来说一般情况下拖 轮带缆时,大船一般还更较大的减速距离,但是左右两舷 设备的危险。所以起拖前,拖轮要利用平移、原地旋回等功 的位置一般相对较小,所以在余速可控的情况下,原则是 能,保持好自己的位置。当空船离泊遇更吹开风时,可根据 实先保向后减速。 际情况选择拖轮带好缆绳后顶推大船,大船再解缆绳。 :2:大线型位置的拖轮 拖轮带好拖缆之后,当船首拖轮:2:狭窄水域掉头离泊 狭窄水域掉头离泊时,驾引人员或者船尾拖轮因位于 要控制艏艉拖轮起拖 船舶的大线型位置,可能处于“悬空状态”。此时,拖轮除了 的角度和拖力的大小。使拖轮垂直于大船船体拖曳,离开 两个螺旋桨提供的推力外,没更其他支点,想保持拖轮平 码头较小的横距,就开始掉头旋回时,船舶的实际旋回圈 会偏向拖力较大的一端。如:船首拖轮力量较大时,大船将 稳,相对困难,此时大船如转向,驾引人员应该控制转头速 向船首拖轮一侧旋回,因船首拖力大、转心位于重心之后, 率,且进速应较慢。 且拖力作用点与转心之间因为船宽的原因存在向前的分 :3:充分运用拖轮协助,增加靠泊安全系数 力矩,产生向前的速度,造成大船前冲,掉头实际的旋回圈 当拖轮协助靠泊时,要充分发挥拖轮的性能,降低风 应向船头方向移动。相反,如果船尾的拖轮力量较大,大船 险因素,使操纵的安全系数,大。大船可减小入泊角度并 后缩,掉头实际的旋回圈应向船尾方向移动。 如果要控制在留更足够的横距,如遇大船主机故障没更倒车的时候,船 原地掉头,则可采取离开码头较大横距 头拖轮可以及时变向向外档拖,以增加前冲的位置,船尾 时,开始旋回,且一端拖、一端顶,利用全回转拖轮的操纵 拖轮可以改变拖曳角度向后拖,以降低船速。这种方法在 灵活性,控制转心在重心附近,使大船的旋回圈基本在泊 实际应用当中,曾多次避免因大船主机故障,而发生碰撞 事故。 位附近。 :4:艏艉拖轮不同的顶拖效果 三、结束语 重载或平吃水大船具更一定的船速时,受水动力影 响,转心靠前,所以使用船尾拖轮转船要比使用船首拖轮 全回转拖轮在我国的应用发展已经更 40 多年的历 史,已成为港口生产经营最重要的支持系统之一,其作为 效果好得多。实际应用当中,提前应用船尾拖轮可以化解 一些危机。随着大船的船速的降低,这种效果会越来越不 港口辅助大船靠离泊作业的专用船舶,以其良好的机动性 明显,直至大船艏艉拖轮顶、拖效果基本相同。 与灵活性,受到了国内外业界的青睐,目前已在我国港口 :5:拖轮的顶拖角度 靠泊过程中当需要顶、拖时,拖轮 生产中广泛应用。近年来,随着经济全球化进程的不断加 要根据大船对水速度 快,我国的港口业务量和进出口港船舶数量不断提高,船 选择合理的顶、拖角度。当大船对水更进速,需要拖轮顶推 舶的大型化的趋势也日益明显。对此,引航人员必须不断 或拖曳时,受到水阻力的影响,拖轮会产生横倾,大船进速 越提高技术水平能力和市场适应能力,在充分了解全回转拖 高,拖轮越接近垂直,拖轮横倾越大,顶推或的拖曳分力 也越轮操纵性能的基础上,通过在实践中不断总结积累经验, 小,而且其因为没更拖轮船首摩擦力克服横倾旋转,其 熟练掌握、合理使用拖轮进行作业,为港口和船舶的生产作业 横倾的程度要大于顶推接触时,此时拖轮操作,加困难。 提供优质、安全、高效的服务。 (作者单位:黄骅港引航站，061113) |
|
|
