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救助拖轮如何预防断拖缆

        救助拖轮使用主拖缆的情况主要有常规拖航和救助拖带两种,这两种情况船长在考虑使用拖缆时会有不同的着重点:前者是能够预先仔细考虑被拖船状况、对预定的航经海区、天气状况及相应的拖航航程和拖航时间等因素有充足的时间去了解和准备;后者是在接到救助指令后,在快速出动过程中了解被拖船状况,到了现场才能知道现场的海况、气象条件及有关拖带的条件,准备时间短促。两种情况对主拖缆的使用、预防断缆措施,总体技术要求是一致的,根据各船舶自身的情况而有所不同。下面对这两种情况一些共通的预防断缆技术措施进行讨论。
        不管是常规拖航任务还是救助拖带,船长都要根据当时海区的气象情况及被拖船状况,制订有利的拖航计划。在实施拖航任务时,需要考虑下面的措施以防止拖缆在拖航中受到损伤及断缆:

        1、 拖具布置


图1   大型船舶拖带拖具和应急拖具布置图(来源:CCS_海上拖航指南)

        在有条件的情况下,能够配备整套齐全的拖带索具,对保证整个拖航过程的安全是至关重要的。图1中,使用龙须链进行拖航比使用龙须缆的优势有:龙须链耐磨,链环间的空隙能较好的吸收对主拖缆的冲击力及扭动力。另外,《海上拖航实务》一书中提到“过桥缆的强度比主拖缆低10%”的内容,是作为一种薄弱环节而设置的,用于保护主拖缆。因为它与“CCS_海上拖航指南”的要求“短缆(即过桥缆)的破断强度应与主拖缆的破断强度相当”有冲突,所以仅供参考。在进行救助拖带时,除非是拖带设计用于拖带的驳船,其其拖带索具才准备齐全。2万载重吨及以上的油船、液化气船和化学品船都配备了“应急拖带系统”,它由短拖缆、防磨链、导缆孔、受力点(制链器或拖力眼板)、回收装置及连接卸扣组成,可以直接使用。(图2)


 
图2   液货船应急拖带系统布置图(来源:IMO_第A.535(13)号决议)

        2、 拖缆长度的决定
        海上拖航中,决定出主拖缆长度主要根据海上风浪大小、拖缆下垂量的要求、拖轮拖力大小等因素来确定。主要的方法有:
        ○1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2.3~3.2倍左右,视风浪大小取值,即:

        S=K(L1+L2)   (公式来源:JT/T214-95海上拖航技术要求)式中,
        S——拖缆长度(m);   
        L1——拖船长度(m);  
        L2——被拖船长度(m) ;
        k ——风浪系数(通常取值2.3~3.3,天气良好时取2.3,大风浪时取3.3)。
        注:本公式不适用于拖移动平台。

        ○2根据所航经的海区的风浪大小,由拖缆下垂量要求确定拖缆长度。计算公式是:

        H=wL2/(800F)   (公式来源:《海上拖航实务》)式中,
        H——拖缆下垂量(m);   
        L——拖缆长度(m);  
        F——拖力(KN);  
        w——每米拖缆的水中重量(kg/m) ,通常取空气中每米拖缆重量的82~86%;
使用公式时,相关的数据 ,如拖力可以从系柱拖力测试记录中查找不同的主机功率下的净拖力或者从以往拖航记录中查找记载的拖力;每米拖缆的重量可以从拖缆产品证书、《五金手册》等查找,或在有机会进行更换拖缆、重铸拖缆SOCKET时,切一段1米长的拖缆进行实际称重。
        按照《JT/T214-95海上拖航技术要求》规定,一般海况下拖缆下垂量应满足以下要求:
        a)拖一般船舶时其悬垂值H不应小于10 m;
        b)拖移动式平台或浮船坞其悬垂值H不应小于15m;
        c)沿海航区拖航其悬垂值H不应小于8m;
        《海上拖航技术要求》里没有对“一般海况”作出定义,根据过去的经验,风力5级浪高2米或以下为一般海况。当风力达到6级以上时,则要考虑放长拖缆和/或减低航速,以增加拖缆下垂量,提高拖缆的动载荷承受能力。当拖航进入遮蔽海区或浅水区时,则应及时收短,以防拖缆拖底。

        ○3主拖缆安全长度也可按下面“拖缆安全长度计算曲线图”中查得或由拖船船长自己的经验确定:
本图表的使用方法是,图表右侧的一栏带方块标志的数据“10~250”表示拖轮的实际拖力(单位:吨),对应从图表的左下角到右上角的不同颜色及方块标志的曲线。实际拖力可根据拖轮拖缆机上的拖力表读数取得。如果拖力表损坏的,按拖力试验的主机负荷查得,这个拖力值是静水状态下的拖力,在风浪中还应计算风浪作用叠加的冲击负荷。然后以这个拖力数值来确定要使用哪一条曲线;X坐标是拖缆的破断强度(单位:吨),可由拖缆证书上查得;用拖缆的破断强度与所选的拖力曲线交叉就可得到当前拖力下的拖缆长度值(Y坐标值,单位:米)。
        这个曲线图可以快速判断拖轮大概的出缆长度,在救助拖带中使用比较方便。


        图3   拖缆安全长度计算曲线图


        使用方法例子:
        某大马力救助拖轮,在风力8-9级,浪高7-8米下紧急救助一排水量3万吨货船,使用50%的主机负荷产生的拖力83吨,船上拖缆?70mm,SWL155吨,破断负荷为310吨。在风浪中大型被拖船产生的冲击负荷,按经验取1.8倍的拖力(经验数据来源:《海上拖航实务》P61页)。则:
X轴:BL  310吨
        曲线:83*1.8=149.4吨,取150吨线(第15条线)
        从图4中,X轴310位置向上量到150吨线,取得交叉点后向Y轴廷伸,读得Y轴,求出拖缆长度 870米。
“拖缆安全长度计算曲线图”是根据早期CCS拖航检验的数据而做成,具体数据来源已无法查找。船长在使用时应根据本船自身拖缆状态、被拖船的大小、当时天气状况等考虑用主机负荷和出缆长度,留有足够的余地。


        图4   拖缆安全长度计算例子

        3、 拖缆的防磨措施
        主拖缆的摩擦点主要在拖轮尾部的导缆滚筒、尾舷墙或限位立柱。一般可用钢质拖缆夹或耐磨胶拖缆承架进行拖缆保护。而在被拖船上的龙须缆、龙须链的磨损处主要在与导缆孔、船舷、首柱等接触部位。可以在这些部位垫枕木、包扎帆布、麻包袋、拆散旧缆绳缠包。龙须缆过导缆孔处可以切开胶管包扎钢缆,效果比较好。另外,还可要求被拖船人员定期检查摩擦部位并加黄油。

        4、 救助拖带中其它注意事项
        在大风浪海区中,完成对被拖船的成功接拖只是完成救助行动的三分一。船长在接下来的操作应考虑:
        ○1在大风浪海区或台风海区,可考虑拖着被拖船在原海区偏顶风滞航。在保证拖带船组的安全前提下尽量减少拖力,使拖缆峰值负荷不超过拖缆破断力的1/3,等待大风过去后再进行正常拖船;当顶浪滞拖甚至顶浪倒退时,使用主机负荷应保证船组受控,防止拖力过小使被拖船船首向下风转向太多而形成横浪状态或失控。
        ○2只要水深允许,尽量放长拖缆;
        ○3在深海大风浪区,会遇上长涌浪,应调整拖缆长度,使拖轮与被拖船在波浪中同步起伏,以避免拖缆周期性过度松紧,防止断缆。

        拖带中应考虑的事项很多,但防止断拖缆重点在于做好预防措施。船长在对于可能导致拖缆磨损、破断的各种因素多加考虑,并在拖航中积累经验,才能保证救助、拖航中的人员、设备的安全。

 

 


 

 

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