刘铁忠
海上复杂多变的天气条件所形成的大风浪是船舶安全航行的潜在威胁。大型船舶虽然抗风浪能力较强,但由于本身结构特点、操纵特性等,如果在大风浪中准备不足、操作不慎、处置不力,反而会使安全航行风险增加。因此,增强风险意识,对大风浪中航行船舶的风险状况进行分析,熟悉大型船舶的操纵性能及大风浪天气对其影响,掌握其客观规律性,将船舶本身具有的性能与当时的外界风浪条件适宜地协调起来,将风险予以规避,对安全航行风险的控制非常重要。
大风浪带来的安全航行风险
大型船舶在大风浪中的风险是指具体某一船舶在大风浪区航行时,由于航行方案决策和船舶自身条件与大风浪条件变化的不确定性而可能引起的具有危险性的后果。
在大风浪条件下,大型船舶在大风浪中航行所面临的风险程度的高低与三大因素有关:风险因素的环境条件(大风浪的强度和作用时间等);风险承载体的船舶条件(船型、船龄、装载情况、船舶性能、船舶强度、绑扎、水密、排水和货物装载情况等);应对风险的决策系统(船舶对航行方案的选择)。
在不同季节、不同海区,大风浪的成因不同。大型船舶的抗风浪能力较强,但船舶遭遇不同类型的大风浪,即使在同样风力条件下,对航行安全的影响也是不同的。如果大风浪仅仅影响到船速和航向,而对船舶的安全影响不大,属于可航大风浪;如果风浪进一步增大到将危及船舶航行安全时,属于遭遇危险大风浪。
在大风浪中对大型船舶安全有威胁的是横摇、纵摇和垂荡。横向受浪的船舶容易出现横摇的情况,由于船舶剧烈横摇,将产生过大的横摇角;横摇加速度增大,容易引起货物移动和增加自由液面的冲击力,从而使船体结构容易受损,增大船舶倾覆的危险。纵向受浪航行时会产生拍底、甲板上浪、尾淹及螺旋桨空转。不论哪种方式受浪航行,当船舶摇摆周期与遭遇周期相合,并在一定宽度的遭遇周期范围内,有可能转变为谐振。甚至会使船舶突然改变航向和意外的大角度横摇,导致船舶倾覆的危险。
大风浪中大型船舶由于尺度大,船舶中部很容易骑在波峰上,当船舶骑在波峰上,完整稳性将由于浸水船型的改变而锐减。当波浪的长度在船长的0.6—2.3倍范围内时,稳性值的减小量可能危及船舶的安全,在此范围内的稳性减小量接近于波高的正比。这种情况在顺浪和偏顺浪情况下特别危险,因为船舶骑在波峰的持续时间长,使稳性恶化的时间变长。随着波高的增加,复原力矩均随着波高的增加变小,稳性变差;另外,大型船舶纵向长度大,在大风浪中所受弯矩、剪力作用大,船体强度容易疲劳,导致船体结构的损害。
在大风浪中航行的风险控制
当船舶按人们所确定的航行方案在大风浪中航行时,如果所遇到的风浪超出船舶所能承受的限度时,风险就会发生。所以,应从以下方面进行风险控制。
1.在大风浪来临之前做好风险评估、识别及相应的准备工作
船长要控制和调节情绪,相信自己的技能和经验;解决下属船员的心理障碍,缓解其心理紧张状态,激发大家的主观能动性,带领大家同心协力,妥善处置各种突发事故,确保船舶航行安全。
加强气象监控与分析。当预期有大风浪来临时,除应接收常规的气象预报外,还应加收气象传真(地面天气分析图、地面预报图、高空天气分析图和预报图、大洋波浪实况分析图和预报图),结合NAVTEX、EGC等所收到的信息,并进行连续的接收观察和分析,从而较为准确地估计出所航行海区的风浪情况,预测船舶在航行中是否会遇到大风浪,以及风浪可能会达到何种程度,以做出正确决断。
加强防抗大风浪的检查和准备。仔细检查甲板各开口处封闭设施的水密性;关闭通风口、舷窗和机舱天窗;封好锚链孔;检查排水泵、管系、阀,保证其处于良好工作状态;检查、清洁污水沟(井),甲板排水孔,确保排水畅通;装卸设备、锚设备、舷梯、救生艇筏以及一切未固定或绑牢的甲板物件都要进行检查、加固;各水舱及燃油舱应尽可能减少自由液面;空船要适当压载以增强舵效;压载时,要注意减小自由液面的影响,排灌畅通,保证船舶有适度的吃水差及稳性。
做好应急准备。保证人员状态;保证驾驶台和机舱、船艏、舵机室在紧急情况下通信联络畅通;检查应急电机、天线、助航设备等确保处于良好状态;保证消防和堵漏设备随时可用;保证人身安全;加强全船巡视检查,勤测各液体舱及污水沟;加强机舱的值班工作,确保主机的正常运转及舵效等。
2.熟练掌握大型船舶在大风浪中航行的操船方法
大型船舶顶浪航行时,巨浪的冲击会使船舶产生剧烈的纵摇,会造成拍底、甲板上浪和螺旋桨空转等不良现象,从而容易损坏船体、设备、螺旋桨和舵等。
顶浪及偏顶浪航行时需要改变航速来改变遇波周期,使之避开纵摇谐振区,以减少波浪的冲击力和船艏穿入波峰的机会,保护船体结构不受损伤;在可航大风浪环境下改变航向使船舶偏顶浪航行可减轻纵摇。偏顶浪选择最佳风舷角要视当时的情况而定。在北半球,处于台风右半圆时,对于避离台风,船艏与浪向的夹角取20°—30°可以较快地驶离台风中心。但对于风力比较稳定的季风浪区,特别是对于船体较差的船舶来说,这一角度有时候要取到40°更为合适。在不失去舵效的情况下,虽然横摇有所增加,却可以大大减小纵摇的程度,拍底现象大为减轻,减小了波浪对船体的冲击,既有利于航行,又有利于防止船体受到损伤。
大风浪使船舶航行处于缓进或不进,甚至是微退的状态时,为减轻波浪对船艏的冲击和甲板上浪,可以使船滞留在原地附近,以等待海况的好转。
滞航中要根据风浪情况选择最佳的风浪舷角,以减轻船舶的摇摆,并根据风浪的变化及时调整航速,保证有足够的舵效,以免形成横浪。滞航中经不起波浪袭击的船舶,宜改用顺航;顺航中保向性差或船体衰老以及主机或舵损坏,可采用漂滞的方法。顺浪航行时,波浪与船的相对速度较小,可以大大减弱波浪对船体的冲击,同时还可以使船舶保持航速,以策安全。顺浪航行使用车速要恰当、调整航速要及时,当船长与波长相近,船速又与波速相近时,极易发生尾淹或打横等危险现象;当波速比航速快,且船身又处于波谷时,应果断地改变船速,使船速与波速产生差异,并适当改向,使船尾与波浪成20°—30°偏顺浪航行,减轻尾淹和打横现象。航速不宜太快,避免使用大舵角,以防船舶发生偏转,导致不测后果。漂滞的船舶必须有足够的稳性和水密,而且海域要足够宽阔,否则决不可贸然漂滞。漂滞中为了避免横向受风浪,必要时可松出双锚,增加水下阻力使船艏迎风浪并减缓漂移速度。
大风浪中,大型船舶轻易不操作掉头,掉头时应使船舶在海面较平静时掉头。开始时慢速中舵,掉头过程中适时使用快车满舵,缩短掉头时间。从顶浪转向顺浪时,应在较平静海面到来之前开始转向,使较平静海面来临时正好转到横浪,再配合主机突进,用满舵,加速完成后半圈掉转。从顺浪转向顶浪比较危险,先降速减低惯性冲力,等待时机,使后半段掉转在较平静的海面进行;后半段掉转应尽可能迅速,可根据情况采用主机突进的措施,以增加舵效,加速掉转。
大风浪中大型船舶的避让必须考虑其操纵的特殊性,合理地运用规则,采取正确的避让措施。
在大风浪中航行,首先要加强瞭望,及早发现来船,做好避让的准备;其次避让行动要及早进行,舵角要小,转向的幅度也不宜太大,防止船体被打横。为了避免按规则向右转向避让时可能导致的横浪危险,可以通过AIS及早识别他船,并用甚高频VHF联系,在相互理解的基础上采取协调安全的避让行动。大风浪时且在受限水域,作为直航船除应考虑自身安全,合理操纵外,还应考虑到对方采取行动的困难性与局限性,在协调与配合的前提下,在大风浪中船舶间合理避让。
最后,针对大型船舶在大风浪中的风险控制,在大风浪过后需要对人员、船体,水密、货物、绑扎等方面进行检查,发现潜在的隐患,减少损失的程度,并为船舶的后继工作提供重要依据和参考;及时总结出战胜大风浪的成功经验和失败教训,为大风浪中船舶航行安全提供重要保障,切实做到对大型船舶在大风浪中的风险进行有效控制,才能降低大风浪中船舶航行的风险。