大型满载船舶天津新港主航道拖带

大型满载船舶天津新港主航道拖带

高守军

（天津港引航中心南疆站天津300456）

摘要：文章根据拖带RICSUN轮的整个过程，从拖航阻力估算、拖轮配置和驱动力评估、拖带的安全风险及应急措施三方面阐述了拖带前的准备工作，给出最佳拖带方案，总结了起拖航行、航道航行、安全靠泊这三个阶段的拖带操作。

关键词：RICSUN轮拖带阻力安全主航道

0 引言

随着船舶大型化和天津临港海洋工程项目的快速发展，大型拖带项目越来越频繁。天津港引航中心曾执行过对FPSO、无动力航空母舰、无动力的大型散杂货船、大型钻井平台、大型驳船、浮船等大型海上浮动设施的拖带任务。大型被拖设施具有排水量大、拖航阻力大、受流影响大、干舷高、受风面积大、改向困难、冲程大等特点，尤其是在天津新港主航道的拖带作业，不仅面临上述困难而且还受航道水深及航道宽度限制。本文结合RICSUN轮的被拖经历，着重介绍在天津新港主航道内进行拖带作业的风险分析、方案制定和操纵要点，以期对这项高难度的大型满载船舶的拖带引航作业提供参考和借鉴。

1 RICSUN轮简况及被拖原因

RICSUN轮，建造于1982年，巴拿马籍，长266.5m、宽43.04m、吃水16.50m、型深23.7m，本航次满载136 700t铁矿石。主机功率：13524kW，最大航速14kn。在天津港4#锚地主机传动轴断裂，经核实无法在锚地进行抢修，只能将其先拖进港卸掉货物再进船坞修复。

2 拖带前的准备工作

为了RICSUN轮的拖带，专门成立了由引航、海事、拖轮、中国船级社等部门组成的RICSUN轮无主机拖带进港引航领导小组，多次安排人员赴现场实地考察，确定拖带点，制定系解缆方案。综合

收稿日期：2018-12-29

作者简介：高守军（1963- ），男，天津市人，高级引航员，现仍事船舶引航工作。分析天气、潮流、拖轮等情况后，确定了引航方案。

2.1 拖带阻力估算

参照CCS2011年《海上拖航指南》附录2[1]：海上拖航阻力估算方法，得到拖航阻力的计算公式如下：

海上拖航的总阻力

R T=1.15[R f+R B+(R ft+R Bt)]（单位：kN）（1）式中，R Bt是被拖船的剩余阻力（kN）；

R f是拖船的摩擦阻力（kN）；

R B是拖船的剩余阻力（kN）；

R ft是被拖船的摩擦阻力（kN）；且R f=1.67×A1V1.83×10-3（单位：kN）（2）R B=0.147δ×A2V1.74+0.15V（单位：kN）（3）式中，δ为方形系数；

A1为水下湿表面积（㎡）；

A2为浸水部分的船中横剖面积（㎡）。

2.1.1 RICSUN轮的阻力估算

天津新港主航道通航标准规定：在新港主航道内航行船舶及被拖带物的航速应不小于5kn，综合考虑拖带安全、潮汐、航道长度等因素，取拖航速度6kn估算RICSUN轮的阻力。

RICSUN轮的水下湿表面积A1=L（B+2d）=20 192.705㎡，取V=6kn=3.087m/s为拖航速度、方形系数δ取0.9、A2=B×d×δ=634.24㎡。

根据公式（2）、（3）可求得RICSUN轮在拖速6kn时的阻力近似值：摩擦阻力R f=263.9kN，剩余阻力R B=1040.3kN。

2.1.2 拖轮的阻力

R ft、R Bt可依据拖轮资料按上述近似公式（2）

（3）计算。

“津港轮21”的数据，船长：36.2m ，船宽：9.8m ，吃水：d F =2.8m/d A =3.8m ，方形系数δ取0.65，拖轮水下湿表面积A 1=L （B +2d ）=593.68㎡，拖航速度V =6kN=3.087m/s ，拖轮浸水部分的中横剖面积A 2=B ×d ×δ=21.021㎡。

从而可求得拖轮在速度6kN 时的阻力近似值：摩擦阻力R ft =7.8kN ，剩余阻力R Bt =24.1kN 。 2.1.3 拖带总阻力

根据公式（1），此次拖航总阻力R T =1.15×[263.9+1040.3+(7.8+24.1)]=1536.5kN=156.7t 。只有拖轮拖力大于156.7t 时，满足拖航要求。 2.2 拖轮的配置及驱动力评估 2.2.1 拖轮的配置

表内所列5艘拖轮均为Z 形全回转港作拖轮，津港轮21、22、19为主拖轮，按照估算公式S =ｋ（Ｌ１＋Ｌ２），其中S 为拖缆长度（m ）；L 1为拖船的长度（m ）；L 2为被拖船长度（m ）；k 为系数，取1.5[2]。S =454.05m ，但津港轮21、22可提供拖缆长度最大为300m ，只能通过提高拉力满足拖航要求，故确定津港轮21、22、19为主拖轮， 2.2.2 驱动力评估

津港轮21、22、19总功率为12495kW ，而全回转拖船每100kW 可提供19.99kN 的拉力[3]，三艘主拖轮最大可提供2499.5kN 的拉力，为拖带总阻力的1.63倍，弥补了拖缆长度不足的要求，且减少了拖带长度并降低了偏荡的风险。拖轮马力、位置及作用：

拖轮名称 位置 kW 主要作用 备注 津港轮22 船艏左侧 4410 kW 主拖提供动力、转向 带缆300m 津港轮21 船艏右侧 4410 kW 主拖提供动力、转向 带缆300m 津港轮19 船艉中间 3675 kW 顶推提供动力、制动 带缆可收放 津港轮18 船艉右侧 3675 kW 顶拖控制偏荡、转向 带缆可收放 津港轮15 船艉左侧 3675 kW 顶拖控制偏荡、转向 带缆可收放 新北方2号

不确定

4557 kW

机动、必要时协助顶推

不带缆

津港轮21、22专门配备了中国船检认可的新拖缆，并与经由锚链筒固定在改造后的锚机底座上钢丝缆连接，以确保拖带设备可靠性。

如图1所示，航道航行时，以轮21#

、22#

为主拖轮，提供RICSUN 轮航行主动力、调整拖缆与RICSUN 轮艏艉向夹角而转向；轮19#提供多种用途的动力，可顶推RICSUN 提高拖带航行主动力，可放缆拖拉制动RICSUN 轮，可调整拖缆与RICSUN 轮艏艉向夹角，起到舵的作用。轮15#

、18#

顶推可抑制偏荡、转向，放缆拖拉可抑制偏荡、转向、制动；新北方2#

作为机动拖轮，可顶推RICSUN 轮船尾提高航行动力，可顶推RICSUN 轮左、右船艏辅助转向、调整船位。

靠泊时，轮22#拖拉调整RICSUN 轮纵向速度，轮19#顶推、拖拉调整RICSUN 轮纵向速度，轮18#、

21、15顶推和新北方二号顶推、拖拉和顶推，调整RICSUN 轮的横移速度。 2.3 拖带安全风险及应急措施 2.3.1 拖带安全风险

1）拖点的问题。计划实施拖带艏甲板拖点和导缆孔经中国船检检验强度不够。经多次现场考察、查看该轮的造船时总布置图。最终确定只有该轮的锚机底座强度满足拖带的强度要求，但是不满足带缆要求。后经广泛深入探讨决定对锚机底座进行改造，即从锚链孔出拖缆，既满足了拖点的强度要求也解决了船艏甲板导缆孔强度不够的问题；

2）拖轮的配备问题。首选使用大马力的远洋