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救助船舶拖带主拖缆断缆的原因及预防对策

        摘要:拖带救助过程中,主拖缆断缆事故时有发生。通过此类事故的调查和分析,总结了事故发生的原因及预防断缆的对策,保证拖带救助安全。
           关健词:主拖缆   断缆  原因  预防对策
        拖带救助是以救助船拖带遇险船舶脱离危险,通过保全遇险船舶来挽救船上人命的常见救助方式,它在整个海上救助中占有相当大的比例,快速有效的拖带救助是提高救助效益,减少人员和财产损失,避免危险恶化的重要手段。然而拖救往往发生在恶劣气象海况条件下,环境十分险恶,事故险情复杂多变,作业时间紧促,拖航距离较短,拖具简单薄弱,拖带编队抵御风浪的能力较弱。因此,救助船船长和作业人员必须充分理解风浪等作用力对两船和拖具的影响,灵活运用适合当时环境和条件的方法,才能防止断缆,保证拖救成功。拖带救助过程一般分为接拖、起拖、拖带航行和解拖等若干重要阶段,每个环节如果顺利完成,都能在救助中赢得时间。
        拖航断缆是拖救过程中常见的事故之一,在近年来的救助过程中,主拖缆断继缆时有发生,不仅直接影响救助效果,而且危及遇险船人员的安全,大风浪中重新接拖非常困难,同时也很危险。为了在拖救过程中防止主拖缆断缆,南海救助局救助船队多次组织有关人员进行研讨,让大家从思想上、理论和实际操作上引起重视,防止同类的事故的发生,确保救助安全。广大救助船员提出了很多的建议、意见以及预防此类事故发生的对策。
        一、造成主拖缆断缆原因有如下几个方面
        1、拖航方法和操纵不当
        常规拖带操纵包括放缆、起拖、加速、减速和转向,海上拖带作业这项工作会因拖轮设备及操纵性能的不同,拖具的不同、不同的被拖船,不同的海况,不同的环境,不同的操作者都会产生许多不同的操作方法,但总的原则就是“一早,二慢,三看”,即及早开始,过程缓慢,观察调整。
        (1)起拖时,因拖缆短,如用车过猛,极易发生断缆或将遇险船的缆桩拉断。
        (2)在航途过程中,遇到恶劣海况,当拖轮横纵摇剧烈,遇险船偏荡,主机超负荷等情况下,没有相应地减少拖力,极易断缆。
        (3)在拖航过程中,没有经常到船尾检查磨损情况,没有及时采取防护措施.  
        (4)在拖速较快或拖带大型船舶时,如拖轮采用一次大角度转向,遇险船在惯性作用下保持原航向前进,不仅遇险船冲到拖轮前边,而且拖缆拉力迅速增大,易绷断拖缆,甚至发生遇险船倒拖拖轮。
        (5)拖带大型遇险船,遇险船有时往往不能直线跟随拖轮前进,而是周期性地左右偏荡前进,它是由于拖力、风阻力和水阻力对遇险船重心产生的偏转力矩不平衡而造成。偏荡不仅使拖航实际速度大幅度地降低,遇险船荡至左右极限时拖缆瞬间拖力负荷剧增,拖缆在拖轮滚筒加剧磨擦,很容易发生主拖缆断缆事故。
2、放出缆长太长或太短
  在海上拖带中,主拖缆的出缆长度主要根据海上风浪大小、拖缆下垂重量的要求、拖轮拖力大小等因素来确定的。如放出的拖缆太短,在大风浪中,拖缆周期性地瞬间受到的冲击负荷很大,容易造成断缆;放出缆长太长,拖缆悬垂深度过大,会造成拖缆触底,过度磨耗或挂底而导致断缆。
3、拖缆周期性弯曲和瞬间受力
放出拖缆在尾横滚筒的的弯曲处不仅要承受拖缆的重量,受力也最大,容易损害拖缆结构。大风浪中易被忽视的是拖缆在尾横滚筒处的周期性弯曲,造成钢缆金属疲劳,钢丝疲劳降低了缆绳强度。许多大风浪断缆的原因是不理解作用于拖缆的各种外力的大小、相互作用并且使用过大的拖力而造成的,最危险的瞬间受力峰值往往发生在大风浪顺风拖带时拖轮冲下海浪被拖缆拉住的瞬间。
4、遇险船无适当拖点或系接不当
   在大风浪中接拖,派人员登上遇险船进行现场指导比较困难,遇险船上选择拖力点不当或系接拖具和方法不当,会造成启拖时或航途中拖缆抽出、磨断甚至拖缆拨出拖力点。
5、船尾结构设计不当
  我们现在新造船舶均采用三用船型,拖轮船尾是开敞的,没有拖缆防磨拱架,拖缆直接摩擦船尾横滚筒。如果在稍的风浪的海况下救助拖带,虽然带有拖缆夹保护防磨,有地拎固定拖缆,但拖缆在滚筒之间甩动较严重,甚至甩出滚筒,拖缆直接磨着尾部斜舷墙,这将加速拖缆的磨损。对新造的救助船普遍反映拖缆机与船尾的高度相差较大,拖航过程中主拖缆在船尾的跳动也就相对较大,这样,拖缆在立柱磨擦比较厉害。旧系列救助船(如“南海救159”等),船艉甲板有拖缆拱架,艉部有转动比较灵活的导缆滚筒,垫有木质材料的拱架对主拖缆磨损不大,又能有效地减少拖缆左右摆动和上下跳动时承受的冲击力,艉部转动灵活的滚筒也能减少摩擦。
6、放出的拖缆根端陷入滚筒缆层
如果拖缆在滚筒上缠绕太松或相邻两圈拖缆未靠紧而留有空隙,当拖缆受力时,放出的拖缆根端易陷入滚筒上一层或数层拖缆之下,轻者造成拖缆严重扭曲变形,无法松放拖缆,重者造成断缆。这种事故在我们新造船舶也曾发生,船厂装置拖缆没有专用排缆设备,拖缆没有受力或者受力不均匀主拖缆无法排放紧密,特别是开始的三层,而一、二、三层在整个拖缆的排放又是最重要,将直接影响到整条拖缆的排放。船厂应该有合格科学的拖缆安装设施,负责拖缆的安装和放气调试。如“德进”轮在挪威一家船厂安装拖缆,船厂码头就有专门的设备将拖缆排缆调试,救助船员无需再进行放气等操作,也不用担心拖缆滚筒上的拖缆排列不紧密。
二、预防主拖缆断缆的对策
 1、救助船舶抵达遇险船前必采取的行动
(1)首先了解清楚遇险船的基本资料,包括:遇险船的准确位置;遇险船的大小和种类;遇险船是否抛锚或拖锚;遇险船的漂移方向和速度;遇险船的损坏情况,仍可利用的主机、辅机的能力;遇险船是否可利用的绞缆设备;了解遇险船船首带缆设备及布置情况,如要条件,可要求遇险船通过卫星传真首部布置图,电话指导其选择拖点和系接拖具,如可行,向其传真拖具布置示意图。同时也要了解遇险水域的水文气象及预计拖往的目的港资料。
(2)制定拖带计划,海上拖带计划,除了应全面考虑一般船舶的航行计划内容外,还必须对下述几个方面的问题作出正确的估计和决策。如使用的拖带方式,拖带属具、航线拟定等。首先要考虑遇险船在拖航中的状态,即要拖遇险船哪一端,通常应尽量采用分波能力强、防甲板上浪性能好,保向性较优的拖被拖船船首的方式即拖首方式。但如果遇险船因船首严重破损,拖航中不得不具备较大首倾时,即应采取拖船尾方式。其次是拖带属具、拖带缆绳的选择,拖带长度的估算是比较重要的环节,有适当长度的拖缆,有利于缓解因拖船与被拖船运动不协调所产生的冲击张力,也有利于缓解被拖船的偏荡,防止拖缆断缆事故。根据海上拖带的实际经验;所取拖缆长度以两船船长之和的1.5—2.0倍左右为好,视拖速的增高所取倍数应取大值,即  S=K(L1+L2) 式中,S——拖缆长度;   L1——拖船长度(m);  L2——被拖船长度(m) ;k ——拖缆长度经验系数,K=1.5—2.0,拖速高则取大值。召开航前会议,通报救助任务情况、难船情况及救助要求等,要把靠离难船及带缆操作的方法和意图告知每一位指挥员甚至是每一位现场操作者,并把操作要求及注意事项告知大家。
(3)通常我们连接拖缆的方法是:主拖缆—高强度尼龙缆—高强度龙须缆—引缆—撇缆。连接高强度尼龙缆的目的是利用其在定负荷下的伸长以吸收冲击张力的特点将使整个拖缆的性能进一步得到改善。当然,这将使拖带缆作业变得较为复杂一些。
2、拖带过程中的行动
(1)起拖时的增速。起拖应在两船拖缆牢固系结后进行,起拖时应使用微进车,并尽可能反复使用停车、微进,在保持拖缆有一定悬垂量过程中使被拖船逐步加速;起速达2kn时,可分段逐步加速;每段增加速度量以0.5kn为好,以便保持拖缆的悬垂量;直至达到预定拖航速度为止。
(2)拖航速度的实际控制。拖航中判断已有的拖航速度是否适当,是看所使用的拖缆出水程度而定的,拖航中保持拖缆有符合要求的悬垂度,即说明拖缆所受张力仍处于合理状态之内,因此,不论是海面平稳还是风浪中拖航,只要保证拖缆有足够悬垂度,则该拖速就是合理的拖速。一当拖缆露出水面即应减速以缓解拖缆所受的冲击。拖航在实际上不单单是力量和速度的简单关系,还要考虑具体的拖带对象来决定拖航速度。
(3)船组转向。航向大幅度改向必须分多次进行,应避免20°及其以上的改向。尤其是低速拖航中因有潮流、浪涌的影响,故每次改向量不宜超过5°,无风流时每次可按5°~15°转过。拖船每次改向之前需待被拖船确实驶入拖船现在的航向之后,才可采取新的改向措施。在估计调头区或旋回水域时,必须将拖船、被拖船的船长及拖缆长度一并考虑进去。
(4)拖航中被拖船偏荡的抑制。拖航过程中遇险船的偏荡问题会严重影响拖航稳定性,其危害是,增大了拖缆张力,加剧拖缆的磨损和应力集中现象,造成偏离拖带航线。抑制措施有:a)需尽可能使被拖船尾倾,以增加其航向稳定性,实践经验表明,尾倾的被拖航船,偏荡程度较低。b)低速时,易发生偏荡,特别是在风平浪静条件下。但有时高速拖带偏荡,减速后反而会减缓偏荡。c)如遇险船操舵,要求遇险船操舵减缓偏荡,或在被拖船后加拖小型船艇或其它漂浮物。d)适当缩短拖缆,以提高拖航中的被拖船航向稳定性。
(5)在大风浪中拖救,拖缆周期性地瞬间受到

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