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大風浪中船舶的安全操作

時間:2016/11/14 9:28:52 點擊:

  內容提示:大風浪對航行安全的影響,大風浪中航行方法,大風浪中調頭轉向,關于船舶在大風浪中防止貨物移動的探討...
一、大風浪對航行安全的影響
船舶進入大風浪區域航行時,船舶將出現較劇烈的搖蕩運動、降速、航向不穩定,以及由此引發的其他操縱方面的困難,甚至出現難以預料的危險。主要有以下幾個方面:
1、大風帶來的涌浪會增加船舶的航行阻力,降低航速,使船舶產生劇烈搖擺。頂浪航行時,由于縮短了涌浪與船舶的撞擊周期,使涌浪的碰撞次數增多,撞擊程度加劇,增大了對船體的危害。船長小于涌浪波長時,劇烈的縱搖會使螺旋槳露出水面空轉,使船舶尾部受到強烈震動,有時會造成漿葉脫落、尾軸斷裂,甚至尾殼破裂進水;船長與涌浪波長相近時,船舶有可能同時受到一個或兩個波峰的作用,發生中拱或中垂現象,使船體結構變形,受到嚴重損傷,甚至船體斷裂。順浪航行時,如果船速低于波速而船舶又位于波谷中,則涌浪會沖擊、淹沒船尾,螺旋槳和尾軸會受到損害;如果船速與波速相近而船舶又位于涌浪前部斜面或波谷中,船舶易發生偏轉,使船體橫對風浪,而造成船體傾斜,甲板大量上浪,對航行安全極為不利。
2、垂直于涌浪傳播方向航行時,產生的橫搖在船舶尚未恢復正常狀態時,接著襲來的巨浪會加劇船體的傾斜,會使救生艇、救生筏、救生圈、錨及其它甲板易動物,發生綁扎松動、脫開,嚴重時會倒落海中;貨艙內貨物移動,加重船舶傾斜;如果自由液面影響加大會使其穩性(GM)值下降,嚴重時可導致船舶傾覆的危險。
3、由于波濤的阻力使船舶的主機工作超負荷而降速,機電設備負荷大,航海儀器、通訊設備及其它設備有可能受到損壞和出現不正常狀況。船舶在大風浪中航行,左右搖晃常達單舷二十多度甚至三十多度,前后顛簸劇烈,機電設備負荷大,特別在壓載航行時,船舶吃水小,容易飛車,易發生故障。不僅給船舶操縱帶來困難,嚴重時船舶發主機失控狀況,導致船舶發生碰撞、擱淺、觸礁。
4、甲板上浪嚴重,加上長期浪擊的劇烈震蕩,甲板機械,如錨機、絞纜機、起貨機等受甲板上浪的沖擊力易受損;甲板上未加固好的設備會被浪沖走,有些水密道門蓋被打壞,船舶局部進水。在寒冷的海區,甲板上裸露的油水管系易凍裂,壓載水管系、壓載水艙易結冰,排放水困難;甲板上浪結冰積雪,增加船舶的載重,對重載船的穩定性產生不利影響。
二、大風浪中航行方法
1、頂浪航行
頂浪航行,操縱上比較方便,所以一般先予考慮,尤其對船身稍短,船首前伸,艏樓較高的船比較有利,除船首不致埋浪中,可避免大量海水涌上甲板外,并可保護車葉和舵不受海浪正面沖擊。
頂浪航行的關鍵是必須適當減速,以減少波浪的沖擊力和船首穿入波峰的機會,保護船體結構不受損傷,這是一項很重要的措施。如縱搖厲害,并有打艏,拍底現象(尤其輕載船),應使船首與風浪主要方向成一適當的角度(15度-30度左右)偏頂浪航行,以緩和縱搖和敲腦袋現象,同時應讓船首左右交替頂浪,使船體均勻受力和保持船位在計劃航線附近。如航行時間長可采用“之”字航行。
偏頂浪航行應十分注意避免被風浪壓下打橫而造成危險,當發現有特大浪群撲來時,宜立即轉為頂浪并減速或短暫停車,以避免打橫及主機突然超負荷。同時應注意,如船長等于或接近波長,當船身處于波峰或波谷時,船體受中垂的應力很大;當船舶縱搖周期等于或接近波浪周期時,則縱搖加劇,且出現打空車現象(輕載船尤甚),這時應進一步調整航向,航速,以減輕上述情況出現。
2、順浪航行
順浪航行船舶運動方向與波浪運動方向一致,航速與波速間的相對速度大大地減少了,因而可大大減弱船體所受波浪的沖擊力,同時使船舶的縱搖大為減少,船體細長,船首柱垂直的船舶,以及大型船舶順浪航行較為有利,或發現偏頂浪航行不利,經采取措施仍不能排除危險時,應即轉向改為順浪航行以策安全。
順浪航行的關鍵是使用車速要恰當,調整航速要及時,避免尾部被波浪追擊,造成車葉和舵損壞及大量海水涌上尾部,這種情況在波速快過航速,且船身又處于波谷時很容易發生,尤其船尾低平,船速較低或尾吃水較深的船舶,順浪航行比較不利。
順浪航行如尾部常被波浪追趕而抬起,航向難于保持時,應適當改向,使尾部與波浪成20度-30度角偏順浪航行,這樣可減少船尾淹水。同時應注意航速不宜太快(通常取中速),并應避免使用大舵角。如高速航行或使用大舵角,一旦偏轉,可能導致不測后果。
此外,順浪航行時要充分注意因風浪打尾易產生左右偏轉,尤其要注意避免航速接近波速且船身處于波谷或波浪前部的斜面上時發生首搖失控,船被風浪打橫而產生危險橫傾。
3、橫浪航行
橫浪航行容易發和嚴重橫搖,尤其船舶橫搖周期與波浪周期接近一致產生諧搖時橫搖幅度加劇,容易造成險局,故船舶一般不宜航行,特別是中小型船舶更不適宜,但有資料介紹,對大型的船舶來說,如果它的靜水自由橫搖周期大于平均波浪周期,則不妨選擇橫浪航行,其優點是波浪砰擊和偏轉都比較輕,改變航速通常不能明顯改變風浪對船舶的影響。
4、滯航
如果海況惡劣,海區環境復雜繼續頂浪或偏頂浪航行明顯不利,或者前方有阻礙不能再繼續再進時,可采用“滯航”方法,就是以保持舵效的最小速度將風浪放在船首2—3個羅經點的方位上迎浪前進的方法,這時的船舶實際上是處于緩進或不進,甚至是微退的狀態,而航向將隨著風向的改變需不斷調整。
這種方法可以減輕波浪對船首的沖擊和甲板上浪,使船滯留在原地隨近,以等待海況的好轉。對于下風側海域不太充裕,船長較長,船首干舷較高的船采用此法最為有利。滯航中要根據風浪的情況選擇最佳的風浪舷角,以減輕船舶搖擺。并根據風浪的變化及時調整航速,保證有足夠的舵效,以免被打成橫浪。
5、漂航
船舶除了因主機或舵機發生故障而被迫“漂航”外,有時在大風浪中因不宜或不能采取上述航法而主動采取漂航法,即不使用車和舵,讓船體隨著風浪向下風漂流的操縱方法。注意,在決定采取此法前,應對各方面情況因素進行全面分析研究,船舶必須有足夠穩性,海域要足夠寬闊且無障礙物,否則決不可貿然漂航,漂航中必要時可松出雙錨,借以增加水下阻力以利船首迎風并減緩漂移速度,還可配合使用鎮浪油,抑制海浪破壞力。
三、大風浪中調頭轉向
1、決定調頭要慎重。
首先,在大風浪中不應盲目調頭轉向,或者情況確實非常需要。其次,在大風浪中調頭必須極為謹慎操作,要充分考慮本船的迥旋性能,掌握本船的穩性,包括積載情況和自由液面的影響,還要確保主付機能夠正常運行使用。
2、調頭前的準備工作。
調前沿前應做好以下準備工作:
(1)通知全船再次檢查可移物件的加固和全船的水密;
(2)通知機艙做好變速和調頭的準備;
(3)通知電臺處于臨機狀態;
(4)改用熟練的舵工操舵;
(5)先減速,以減少船舶前沖量;
(6)調整航向,先向擬轉向的一側轉至偏頂浪航行,以減少正橫時與大風浪相遇的概率。
3、調頭轉向的時機選擇
大風浪中調頭操縱,最重要的一點是選擇時機。根據波浪運動的規律,每隔5-7個浪頭就會有一個較大的浪頭,其周期是長短以及每組浪頭的數目各個海區有所不同(靠船長現場觀察);一般的中大浪周期僅幾分鐘,特大浪群的周期可能達十分鐘或稍多一些,幾個大浪過后緊接著會出現向個小浪的海面相對平靜的時機,這正是調頭轉向的時機。
4、調頭操作
操作上一般選擇在“特大浪群”剛過去開始叫舵,先用慢車并用小舵角向要轉舵的方向壓舵,當最后一個大浪將要過去時,立即加大舵角(通常20度)和加大車速(一般用前進三)以增加舵效,之后可逐步增大舵角,當船首轉至接近90度觀察確保船身正橫時不會與特大浪群相遇,立即滿舵和加大車速(短時前進四),籍以增強舵效,縮小旋回半徑,爭取在下一組大浪到達前調頭完畢轉至預定航向。
5、應注意事項
大風浪中調頭轉向應注意以下幾點:
(1)調頭轉向中最危險的時機是船身轉至正橫時與大浪相遇。因海況惡劣,船舶在調頭旋回時轉矩常嚴重受阻而延長遭受風浪側面襲擊的時間,致使船入非常被動的緊迫局面。所以,當船舶旋轉接近正橫觀察到特大浪群即將撲過來時,宜即操反舵滿舵,適當加車,使船首重新迎上風,再作第二次調頭嘗試,切莫硬來,如硬來在船身轉至橫浪時受到第2個大浪群的襲擊而發生大橫傾,將招致傾覆危險。
(2)從頂浪航行轉為順浪航行,一般比較容易,而且一般都是用前進車來實現。有資料介紹,在特殊情況下,如無法正車調頭,或正車調頭船舶將會在長時間內正橫受浪,則可利用船尾急劇迎風的特點,改用倒車轉向,將舵擺在正中,速度逐加,直到轉至順浪為止。
(3)從順浪航行轉為頂浪航行,一般來說比較困難和危險,特別是空船,輕載船及船首受風面積較大船舶,應注意避免,因為船往往被打橫而轉不到頂浪。
(4)一般右旋的車葉當使用進車時,以向左調頭為宜。如船體有傾側,一般向高的一側調頭,以充分利用旋回的離心力,比較安全。
(5)應注意避離諧搖區范圍。船舶在搖擺最劇烈時不宜調頭轉向。
綜觀上述的理論和以往的實踐經驗,對于不同噸位等級的船舶,由于結構強度、船舶大小、其抗風能力的不同以及承受波長、波高和波能量的不同,其在風浪中的措施也相應不同。一般大型船舶在大風浪取順涌浪航行為宜;一般小型船舶在大風浪中以滯航為佳,即或在控制的水域中滯航。中型船舶,此類船舶數量大,這類船舶視風浪的大小和承受能力,分別采用順浪或滯航。
四、關于船舶在大風浪中防止貨物移動的探討
船舶在海上航行遇到大風浪或惡劣天氣等自然災害時,可能引發碰撞、觸礁、擱淺、貨物移動等事故。在大風浪情況下,最為常見的是貨物移動,輕則造成緊迫危險局面、貨損或貨物滅失,重則造成人員傷亡,甚至船舶傾覆。1982年10月7日,某輪在日本沿海大風浪中航行,因艙內貨物(滑石)移動,造成船舶傾覆沉沒、3名船員失蹤的重大事故;1991年,某輪冬季在南中國海航行受到冷空氣南移的東北風影響,艙內桶裝棕櫚油移動,造成船舶傾斜,然后沉沒的重大事故;1999年6月,某輪從歐洲裝運13臺風力發電機回國,由于綁扎加固不當,航經印度洋受到西南季風影響時發生貨物移動,造成13臺風力發電機全損的嚴重貨損事故。2001年4月19日,某輪從天津開航,航經渤海遇東北風8級,浪高3——4米,由于滿載,左舷甲板大量上浪,多數護舷欄桿被打斷,800余桶甲板貨被打下海;2001年9月21日,某輪在黃海航行,受風浪影響,發生貨物倒塌事故;2001年11月,某輪從南美到西班牙,航行在大西洋途中,船大幅度橫搖,造成NO2、4艙表層鋼管移動的危險局面。
● 造成大風浪中貨物移動的原因分析
1、配載不當。具體表現在:輕重貨搭配不合理,造成上重下輕的局面;為了節省艙容,易移動的貨打橫裝;不同港口貨物在同一艙內造成堆裝過高現象;易滑動(滾動)的貨物裝載在二層艙;自由液面過大,穩性計算不準確。
2、監裝不力。具體表現在:對貨物堆裝、襯墊、加固、綁扎等情況心中無數;沒有通過計算而單憑主觀臆斷,造成襯墊不足、綁扎不夠、加固不牢等現象;綁扎材料強度不足,系固點、生根點強度不夠;散裝貨含水份過高、平艙沒達到標準要求;桶裝液體貨有破漏現象卻被裝上船。
3、檢查不實。具體表現在:綁扎、加固時依賴于岸上工人,沒有親臨現場檢查;關艙前沒有作全面的檢查;對所有艙室的密封情況和排水情況的檢查不足;航行途中(尤其是大風浪來臨前)的檢查只是走過場,不善于發現問題,或已發現了問題沒有及時處理和妥善解決。
4、預測不足。主要表現為:對航經海區(尤其是大風浪區)的危險性預測不足;對惡劣天氣估計不足;對船舶在大風浪中可能發生的危險預測不足;對可能發生移動的貨物監控不足;對船員疏忽大意行為監控不足;對四機一爐可能在大風浪中產生故障的估計不足;安全防范措施不全面或沒有落實。
5、操船有誤。主要表現為:大風浪中造成橫浪航行或調頭和轉向不夠慎重,致使船舶大幅度的橫搖;對船與風浪產生諧搖現象不重視;沒有及時壓進足夠的雙層底壓艙水和調整自由液面以改善船舶穩性等。
● 提前預防才能有備無患
航海經常會遇到風浪,尤其是冬季,天氣寒冷,大風浪區域廣,持續時間長,給海上運輸生產帶來許多客觀不利因素。無數事實證明,防風抗浪、保證貨運質量、保證船舶安全措施應在接受貨載開始至開航前就落實妥當,而不是在大風浪來臨貨物有移動跡象,甚至危及船舶安全時才補救。另外,在大風浪多發地區既要按時收聽氣象預報,又要密切觀察航區天氣實況與氣壓變化、趨勢,以正確判斷天氣變化形勢,及早采取安全措施,加強檢查加固貨物及易移動的船具物品,檢查相關設備,真正做到有備無患。
船舶在大風浪中防止貨物移動是一項綜合性的工作,不僅要有一定的技術基礎和大風浪中的操船技能,還要有高度的工作責任感和使命感,否則,很難設想能科學地操縱船舶,實現安全運輸生產。
● 在大風浪中防止貨物移動及安全操縱船舶的對策和措施
大風浪中航行的船舶易出現較劇烈的搖蕩、顛簸、失速以及引起的船舶操縱方面的困難等情況。因此,一般認為相對于從事遠洋運輸船舶來說,當風力8級或8級以上的海況時,即可稱為大風浪的天氣條件,應將自動舵改為手動舵,船長應進入駕駛臺,親自操縱船舶,根據當時船舶條件和外界天氣情況,采取偏頂浪、偏順浪、滯航、漂航、Z形航法中最為安全可靠的一種方法,保證船舶、貨物、人員和環境的安全。
1、全體船員應做到克盡職責,使船舶始終保持適航。
海商法第四十七條規定“承運人在船舶開航前和開航當時,應當謹慎處理,使船舶處于適航狀態,妥善配備船員、裝備船舶和配備供應品,并使貨艙、冷藏艙、冷氣艙和其它載貨處所適于并能安全收受、載運和保管貨物。"
(1)按《最低安全配員證書》的要求配備足夠、合格、健康、持證的船員,并且,這些船員應該是克盡職責,能勝任本船舶、本航次承運貨物、本航次所航經海區等所需的業務素質、工作技能、身體條件方面的要求;
(2)根據航線、貨載、航區的要求配備足夠的燃油、淡水、物品、備件、伙食、藥品等,滿足適航的要求;
(3)離港前要保持船體結構處于適航狀態,船舶機械設備處于正常狀態;
(4)離港前要保持足夠的穩性,裝載的貨物綁扎牢固,防移動措施得當、有效,保持適當的吃水差和干舷高度。
2、真正做好對運輸貨物的系固綁扎和途中的檢查。
海商法第四十八條規定“承運人應當妥善地、謹慎地裝載、搬移、積載、運輸、保管、照料和卸載所運貨物。"
(1)我國海事局根據IMO A.714(17)決議“貨物積載和系固安全操作規則"編制了我國的“貨物系固手冊"。各船舶也制定有適合本船裝運重大件貨物的“貨物系固手冊"。重大件貨物的系固綁扎要符合《手冊》標準的要求。
(2)對每次裝運重大件貨物,認真監裝,系固綁扎的部位所用的材料受力的計算校核都要經得起推敲,航行途中風浪加大時,要加強檢查,消除隱患。
(3)保管照料貨物使之安全抵達目的港,是全體船員的法定職責。應根據貨物的特性、特殊要求、航行區域、所能遇到的外界氣候條件,力盡管貨之責。
3、及時收取氣象信息,科學分析航行區域當時的天氣活動情況。
(1)在收每天天氣圖和天氣報告時應注意盡可能收不同的臺,避免一家之談,并應盡可能收預報準確率較高的臺。
(2)如天氣情況惡劣時每天要加收天氣報告,以便盡快掌握天氣變化要素。
(3)駕駛員上班前要認真閱讀天氣報告和天氣圖,在班上也要仔細觀察天氣發生的變化,如有異常及時報告船長。
(4)根據航區的需要盡可能使用氣象導航,以便得到更多的氣象信息和航海氣象方面的專業指導。
4、根據航海技術角度要求船舶必須作好下列幾項工作:
(1)貨物裝載必須保持船舶有良好的穩性,貨物堆裝緊密,防止倒樁或移位,散裝貨物必須按要求進行平艙,裝運孤立物件或大量鋼材而不能滿足塞緊裝足要求時,必須采取有效的綁扎、支撐或加固等措施,各艙貨物載量分配,應按各艙占總艙容的百分數均勻配載,裝大件貨物時要考慮甲板安全負荷和裝卸時引起的船體傾斜,總體上要做到五防:即防止輕重倒置;防止干濕相混;防止性質相忌的貨物混裝;防止危險貨物和一般貨物交叉混裝;防止貨物移動。
(2)風浪來臨前的準備工作。確保船舶水密,檢查甲板各開口設備的水密性,關閉水密門、通風口、舷窗、天窗、蓋好錨鏈筒防止海水倒灌。
(3)確保排水暢通。檢查排水管系、抽水機、分路閥等使之處于良好狀態,清潔污水溝(井),主甲板、生活區外甲板、首尾樓及桅房頂的各排水通道保持暢通。
(4)確保船舶穩性。作好固定和壓載工作:裝卸設備、主錨、備用錨、救生艇筏、舷梯等甲板物件予以綁扎固定,散貨扒平、各水艙及燃油艙盡可能注滿或抽空,空船應打入壓載水,調整吃水和吃水差,調整GM值于合理數值范圍。
(5)作好應急準備。檢查駕駛室與機艙、船首、舵機室的通訊聯系,保證其暢通無阻,檢查天線、舵設備、應急電機等,處于良好狀態,保證消防及堵漏設備隨時備用,加強全船巡視檢查,及時測定并記錄各液艙和污水溝的情況。
5、當船舶進入大風浪區航行時應注意下列工作:
(1)改變航向航速,用車、舵使航向保持在風(涌、浪)向左右15度逆風航行,盡量減少橫搖角度或避免諧搖;
(2)加強檢查,保證主機、輔機、舵機正常運轉;
(3)如船舶穩性欠佳,橫搖周期長,有條件者應立即壓進足夠的雙層底壓艙水,以改善穩性,但要注意盡可能減少自由液面的影響;
(4)加強甲板設備、貨物綁扎加固情況的檢查,對懷疑加固不足可能發生移動或倒塌的物件必須及時采取有效措施,消除安全隱患。
6、貨物發生移動的糾正傾斜辦法。
船身傾斜時最有效和直接的辦法是調整油水位置糾正傾斜角,但要注意以下事項:
(1)由于橫搖角度較大時,不易判斷船身平正情況,因此糾正傾斜角時,寧可保留2-3度,以防止另一側貨物倒塌移動,使船身向反方向以更大的角度傾側過去;
(2)壓水時,不能幾個艙一起壓,這樣會造成多艙的自由液面,影響穩性,進水量也不易控制;
(3)壓水時,核對管系標識,絕對不能錯開閥,弄錯左右水艙的方向;
(4)當船身平穩后要了解艙內貨物情況,采取措施,防止貨物再次移動;
(5)及時向公司匯報現場實際情況。
7、船舶大角度傾斜后操縱船舶的方法。
(1)將風舷角放在傾斜側20-35度,車速降至能維持舵效即可。船速過慢雖可減輕上浪程度,但可能失去舵效,使船身趨向橫浪,增加危險,因此要防止大角度跑舵;
(2)大角度傾斜時順浪航行也有其危險性。若浪從低舷側來,則大量海水會涌上甲板,增加傾側度或導致艙內進水;若浪從高舷側來,可造成很大的傾覆力矩;
(3)在大角度傾側時操縱船舶,要特別謹慎。順浪航行時,若船和波浪相對速度小,波浪通過船身所需的時間較長,打進海水的機會就多;當船速與波速相近,又處于波峰位置時,還會暫時失去穩性;當船尾跌入比船速快的波谷時,容易造成尾淹,大量波浪會涌上甲板,這些都是比較危險的情況。

作者:不詳 來源:網絡

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