在船舶进出港操纵过程中发挥好拖轮的作用

两者贴靠，缆绳的垂直落差在 2m 左右，拖轮出缆
孔的位置一般在距船头碰垫外沿 2m 处，缆绳带紧
后， 拖轮首部与大船尾部中央位置的横向偏离量
不超过 1m，这样短的缆绳为拖轮艏部依附于大船
艉部中央提供了较为可靠的保证。 （如图七）
图五
通常状况下，船舶出港采取尽早加车，靠自 行速度出港。 此办法对主机工况要求很高，必须 在短时间内使螺旋桨达到额定转速，对船舶主机 损害较大，再有，冬季气温较低时，船舶主机短时 间内很难达到这一要求，其中将形成很大的事故 隐患。
历史上靠泊的最大船型为 7.5 万吨级； 最大 吃水为 12.2m。
蓬莱东港区示意图
Βιβλιοθήκη Baidu
中国港口 48
三、 实例分析 1. 5 万吨级重载船舶进港靠 7# 泊位 (1） 难度与风险估计 船舶主机、操纵设备工况良好的情况 不利因素：船舶进入港池前受横流影响；进入 掉头区前的制动距离不足； 船舶倒车艏偏转方向 与平面布设的入泊方向相反；港口拖轮功率小（必 须使用），仅能外租 1 艘大功率（5 000hp）拖轮，拖 轮的数量和质量略显不足。 有利因素：航道较短；深水外的周边水域可供 拖轮自由航行。 船舶进港操纵难度较大及容易产生危险或危 险局面的两个主要环节：一是进港航道段，如何克 服横流影响保证船舶行驶在航道中； 二是船舶进 入掉头区，如何顺畅转向入泊。 (2） 风险控制 对船舶整个进港过程进行控制，实际上就是 对大船与拖轮“联合体”的控制，指挥者要实现大 船操纵与拖轮协助的相互协调， 从而达到过程的 安全、顺畅目的。 操作方案： 船舶进入航道前控制合适的余速、 配以适当 的风流压差角，使船舶顺利通过航道，并做到在航 道与港池交界处船舶以尽可能小的速度通过，进 入掉头区后，大船由拖轮协助转向入泊。 具体措施： 除运用良好船艺按照“方案”操纵大船控速、 保向外，拖轮的使用措施是： 拖轮数量配置： 3 艘，分别为拖一（1 396kw）， 拖二（1 911kw），拖三（5 000hp）。 拖轮位置选配： 进入航道前：“拖一” 在大船船尾正中位置带 好拖缆，缆长 30 米左右，“拖二”、“拖三”分别在大 船左右随航（如图一）。
二、 航海学术界对拖轮及拖轮协助大船靠离
泊的研究 目前，学术界对拖轮的研究应该说是滞后的，
定性、定量的分析和研究只停留在上世纪 7、80 年 代的水平，主要研究对象是国产单车、单桨、单舵 1 670（HP）型拖轮，例如：“横拖”、“倒拖”问题，现 在的教科书中仍有长幅阐述。 而对现在广泛使用 的全回转拖轮涉及很少，同时，对其与被顶拖船之 间如何协作更是缺乏深入研究。 所以，我们的“驾、 引” 人员在船舶进出港操作中缺乏充分的理论指 导。
为了方便货主查询， 系统的设计采用 B/S 模 式，与业务管理系统分离，采用基于 WEB 的查询 方式。 查询系统的数据仍然来自业务管理系统，但 不是直接查询业务管理系统的数据库， 而是把业 务管理系统的数据实时复制到查询系统自己的数 据库中，然后查询系统对自己的数据库进行查询， 从而保证业务管理系统的数据安全。 采用这种设 计模式的查询系统极大地方便了货主， 货主可以 在任何有互联网的地方查询相关信息。
潮汐属正规半日潮，平均高潮位 1.54m，平均 低 潮 位 0.5m，海 区 属 不 正 规 半 日 潮 流 ，潮 流 基 本 运动形式为往复流。 流向主要为 E—W 方向，潮流 旋 转 方 向 为 左 旋 ，最 大 流 速 148.4cm/s，对 深 吃 水 船舶影响极大。
蓬莱港现有拖轮两艘，全部为全旋回型，功率 分别为 1 396kw 和 1 911kw。不能满足大型船舶的 靠离泊要求， 大型重载船舶进出港时需租用烟台 港拖轮。
针对风险、 在掌握拖轮的性能基础上妥当地配置 拖轮， 使其发挥最好的作用， 进而保证大船的安 全。
蓬莱港东港区（通过能力最大），目前暂设 7 个泊位，7 号的最大靠泊能力为 5 万吨级。 航道走 向 ： 176° ～354° ， 航 道 长 度 450m， 底 宽 140m， 深 度-11.8m，航道外自然水深由外至内 10m 至 6m， 泥沙底质；港池内船舶回旋水域直径 450m。
图三
大船不需减速后“拖一”解缆，“拖二”、“拖三” 适时顶、拖协助大船靠泊。 （如图四）
图四
(3） 分析及结论
使用功率最小的“拖一”作拖尾减速、协助转
向之用，可以与大船进车、倒车协调使用，可将长
图一
时间的拖力作用于大船，能起到很好的制动效果，
49 中国港口
港口引航
CHINA PORTS
2第070期9
本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福仅C昕供HI2N软试A第0件用70P期（。9OＣ）R２T０S０５－２００９，港版口权引所航有，
航道中：“拖一”适时拖尾减速，“拖二”靠近左 舷船尾，“拖三”右艏带缆。 （如图二）
图二
进入港池掉头： “拖一”改向拖尾，协助大船掉头，“拖二”顶推 左舷船尾协助大船掉头，“拖三” 顶推右舷船艏协 助大船掉头。 （如图三）
港口引航
CHINA PORTS
2第070期9
在船舶进出港操纵过程中发挥好拖轮的作用
撰文 兰朋学
随着我国海运业务的快速发展， 拖轮在大型 船舶进出港操纵中的作用愈显突出。 因此，正确和 经济的使用拖轮协助大船安全进出港， 已经成为 今天驾引人员着重研究的课题。
一、 我国港口拖轮与营运船舶的历史沿革 建国初期，营运船舶大多是几千吨级杂货船， 万吨级船舶非常少见， 拖轮大多是功率几百匹马 力的蒸汽机、单桨、单舵型。 船舶进出港几乎是靠 大船自身的能力（车、舵、锚、缆）靠离泊。 拖轮在船 舶进出港操作中作用甚微。 上世纪 6、70 年代至 80年代初， 营运船舶的主船型达到了 1.5 万吨级 至 3.5 万吨级。 拖轮以国产 1 670（HP）单车、单桨、 单舵为主型， 船舶进出港操作中除靠大船自身能 力外，拖轮可以起到一定的顶拖作用。 九十年代至 今，营运船舶主船型达到了 3.5 万吨级至 30 万吨 级。 拖轮以 2 000～5 200HP 全回转型为主体，在船 舶进出港操作中起着不可替代的作用。
图 3 功能结构图
（2） 面向客户的信息系统需求 散杂货码头的客户，即货主，时时刻刻都在关 心着自己堆放在港口的货物的状态。 在实施信息 化以前，货主都会向码头提出申请，到仓库人工查 看货物账页，了解货物的进出库情况及在港状态。 这种查询方式己经渐渐不能满足货主的要求，此
外，这种查询也影响到了业务人员的正常工作。 因 此， 面向货主的信息查询对系统的设计提出了更 高的要求。
纵观历史，就目前全国各港的拖轮而言，“驾、 引”者都会共同感受现在的拖轮功率大、操作灵活 好用！ 然而，船舶在进出港过程中，随时都可能出 现这样或那样的危险局面， 只靠当时的拖轮紧急 顶、拖就能全部化险为夷吗？ 回答是否定的。 根据 笔者本人 22 年的引航经验，结合蓬莱港的港口情 况和来港船舶情况对拖轮的使用来判断， 再好的 拖轮也有它的操作极限， 关键要看整个进出港过 程中，船长或引航员是否有充分的风险评估，是否
（作者单位：烟台蓬莱港引航站）
（上接第 56 页）油发电机组，其余时间都使用市电，减少了废气 排放，减少了环境污染。 经测算，按照每年 100 万标箱的作业能 力，每标箱耗油 2.1L 计算，CO、HC、 NOx、PM 等污染物排放量 减少约 90%，二氧化碳排放量减少约 57%。
3. 降低运营成本 仍以太仓港二期工程为例， 按每公升柴油为 4.87 元（2008 年平均单价），则 RTG 每标箱成本为 11.201 元/TEU；按每度电 0.748 元计算， 则改造后的 ERTG 每标箱成本为 2.32 元/TEU； 改 造 后 ， 每 标 箱 实 际 成 本 节 约 7.91 元 ， 成 本 下 降 幅 度 达 到 77%。 如按每年 100 万标箱吞吐量计算，全年共可节省运营成 本 791 万元。 4. 改善操作环境 市电电网较柴油发电机组更稳定，电压波动小，运行故障 较低，使得 ERTG 操作性得到提高。 改造后的 RTG 在作业中噪 音和振动较小，大大改善了操作和堆场人员的工作环境，提高 了工作舒适度，使作业环境更加人性化。 5. 提高作业效率 市电驱动的设备与柴油发电机组驱动的设备相比， 在启 动、关闭等环节上，操作程序更加简化，不易产生误操作，减轻 了操作人员的劳动强度。 同时，在作业过程中，电动设备的操控 在平稳度和灵敏度上均有提高，使得操作更便捷、准确，有利于 提高设备的作业效率。 (作者单位：江苏省港口管理局、苏州现代货箱码头有限公司)
图七
(1） 协助大船提速 5 000hp 的拖轮， 在 5 万吨级船舶尾部中央 顶推， 可提供相当于大船主机功率 50﹪的动力， 提速效果非常明显，使船舶抵御流压的能力显著 提高。 对拖轮驾驶员来讲易于操作，只要使其航 向尽量与大船保持一致，就能达到要求。 若有少 量偏移，对大船形成转船力矩，大船操舵完全可 以克服。 (2） 协助大船转向 该种拖带方式， 理论上当大船对水无移动 时， 拖轮可以做到垂直于大船首尾线进行顶拖， 使大船获得最大的转船力矩。 但是，由于拖轮艏 部形状、拖缆短等原因，拖轮往往不能垂直于大 船首尾线进行顶拖，一般在与大船首位线左右各 60°角范围内可运用自如。 当大船航速 达 到 6 节 时， 拖轮还可以在大船首位线左右各 30°角范围 内随意调整航向。 这就说明，拖轮可以为较高航 速行驶的船舶提供转向协助。 （大船获得转船力 矩的受力分析如图八） 在此之前的相关理论研究认为：当大船速度 超过 5 至 6 节时，拖轮将失去其顶拖作用。可见当 时并未对拖轮的使用进行深入研 （下转第 53 页）
中国港口 50
CHINA PORTS
2第070期9
港口科技
通过上述流程的优化， 港口生产管理信息化 的需求主要为：客户管理、业务受理、计划管理、调 度管理、堆场管理、现场作业、计费管理、报表统 计、权限管理等。 在货物进港业务包括：船舶卸船 业务、驳船进货业务、火车进货业务、汽车进货业 务；货物出港业务包括：船舶装船业务、驳船提货 业务、火车提货业务、汽车提货业务；货物在港业 务包括转栈管理、 库场管理等。 相关的功能结构 图，如图 3 所示。
上海港通过对自身散杂货码头信息化的发展 阶段进行分析，确定了米歇和诺兰模型中的阶段， 在此基础上，对港口进货管理、出货管理、转栈管理 的业务流程进行梳理和优化，并形成了散杂货码头 信息化的功能需求和总体业务的信息流程，为散杂 货码头信息系统的设计和实施奠定了基础。
（作者单位：上海海勃物流软件有限公司）
通过探索、实践，采用大功率拖轮顶推船艉 助大船增速的办法行之有效，且简便易行。
具体办法是：令功率最大的全回转拖轮顶在 船 尾 正 中 间 ，从 大 船 “panama”导 缆 孔 带 好 拖 缆 ， 缆绳尽量短，处于吃力状态，这样，拖轮艏部与大 船艉保持了相对固定的状态，而拖轮尾部可左右 摆动， 拖轮航向可在小于 180°幅度内随意调整。 （如图六）
（上接第 50 页）究。 只强调了拖轮相 对于大船的横向作用，忽视了起纵向 作用。
图八
结论：拖轮置于船舶尾部，可助 大船提速，亦可助大船转向，可谓使 大船增加了“车和舵”。 该种拖轮使用 方法对于重载船舶进出港有着广泛 的用途，尤其对于无动力重载船舶进 出港可以起到十分关键的作用。
目前， 全国各港口配置的拖轮 几乎是全回转型，具有功率大、操作 灵活等特点， 在船舶进出港和靠离 泊作业中，要针对拖轮的特点，合理 配置和使用，深入挖掘其潜力，充分 发挥其作用，保证船舶进出港安全。
2. 5 万吨级重载船舶离港 这里着重考虑离港过程中难度最大的环节： 船舶出港后航道航行 难点：船舶受横流影响很大；港池与航道连接 部的缓冲距离太短， 可能造成航速太低难以抵御 流的影响。
（1）
（2）
（3）
图六
分析：5 万吨级载船舶的尾部干舷一般在 4～
6m 左右，大功率拖轮的首部干舷一般在 3m 左右，
本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有， 仅供试用。
航道段大船可以间或用短暂的操舵进车来保持航 向，在进入港池前不至于形成过快的余速。 “拖二” 先在左艉准备顶推， 在大船转向顺利时到右艉带 缆，原因是，倘若转向前余速过快（达 3 节以上）， 其在左艉顶推可以在三个拖轮中形成最好的转向 效果。 “拖三”置于右艏，在通常状况下，大船掉头 要实现 110°的转向， 这样可以充分发挥其功率大 的优势。 总之， 为使所用拖轮能够发挥其最大作 用， 要根据船舶整个进出港过程中的关键环节妥 当配置拖轮，全面考虑拖轮的性能，有针对性的加 以使用。 这样，不仅能使整个船舶操纵过程安全、 顺利，还能预控搁浅、碰撞等风险。