梅雄
摘 要:“中旭1”轮于2010年6月16日沉没于天津海区,天津海事局组织专业船舶打捞公司历时40余天圆满完成整体打捞任务。文章通过对天津港区内“中旭1”轮沉船打捞实施方案和施工技术的介绍,以期为后续类似船舶打捞提供借鉴和参考。
关键词:沉船打捞;“中旭1”轮;实施方案
中图分类号:THl37;U676.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)20-0156-02
1 沉船打捞的研究背景
随着经济和航运的快速发展,船舶大型化以及船载货物的危险程度的增大,船舶海难事故所造成的危害也逐步加大,尤其是沉船沉物对航运安全和环境保护构成的直接威肋。通航水域内发生沉船事故,不仅会危及船舶自身的安全,而且也会影响其他船舶的安全航行。因此,及时有效地打捞沉船是保障航道安全和畅通的需要,是尽可能减少生命财产损失和社会经济损失的要求。
2 “中旭1”轮沉船概况
2.1 沉船技术数据
据船舶检验证书及相关技术资料,“中旭1”轮为自航钢质干货船,沉船船长68.80 m,宽12.30 m,型深4.80 m,总吨位1 230 m3,净吨位688 m3,总载重2 090 t。
2.2 沉没原因及相关情况
据海上交通事故调查资料,2010年6月16日,“中旭1”轮在天津临港大沽沙航道北侧航行时,受风浪影响,船舶操纵不当,导致船舶沉没。“中旭1”沉没时船上装载黄沙。
2.3 位置及通航环境
“中旭1”轮于2010年6月16日沉没于天津海区,沉船位置(坐标WGS-84):38 ?觷51'45.62"N,118 ?觷01'33.39"E,位于天津港大沽沙航道(217#绿浮)东北向约2 400 m处。
海事主管部门已发布该沉船的有关航行警(通)告,该处已设有沉船灯浮。
2.4 探摸情况
2.4.1 探摸信息
对水下沉船进行扫测探摸,沉船状态:船艏向270 ?觷左右;沉船左倾约10 ?觷左右;并长满海生物,外部覆盖大量渔网。沉船淤埋情况:沉船左舷甲板高出海床1.0 m,右舷甲板高出海床1.3 m;沉船破损状况:能探摸到部位未发现破损,其余淤泥深埋情况不详。
2.4.2 气象水文
现场水深:低平潮时,该海域水深为13 m;水流情况:水流向东西方向,涨潮、退潮平均流速约为0.5节左右;海底地质:淤泥为主,软地基河床;现场海域海况:该水域受东南风、东北风影响时涌浪偏大。
2.4.3 装载情况
货物情况:沉船船舱满载黄沙,机舱,前舱无法进入舱内进行探摸;油污情况:据船东反映,该轮在未沉前机舱内存在1.5 t轻质柴油;沉船现场在平潮时水面上未有油污从沉船中泄出。
3 “中旭1”打捞实施规模
打捞船长68.80 m、宽12.30 m、型深4.80 m、总吨位1 230 m3,净吨位688 m3、总载重为2 090 t的自航钢质干货船一艘。
附带工程量:船体甲板上淤泥基本清除、船舱内淤泥大部分清除、船体两侧3 m宽度范围内淤泥挖除至船底、船底下开挖2个3×3 m的泥洞供穿钢丝绳;抽除船内存油或油水混合物5 t(破拆打捞)。
“中旭1”沉船打捞重量计算:
沉船打捞重量主要指沉船脱离海底的起捞重量。
沉船打捞重量=沉船水中自身重量+船内存有泥沙重量+起捞吸附重量
沉船自身的重量=船舶空载排水量,但船舶开始营运后可能会加装设备,多次涂刷油漆,贮存零部件及备件,相应地会增加一部分重量,称为船舶重量常数,所以沉船的空船排水量要大于船舶出厂时的空船排水量(船舶证书上标明的空载排水量)。
船内存有泥沙重量可初步估计残存泥沙方数、再换算成重量。
吸附力计算较为复杂,不同泥质的吸附力有很大差异,甚至某些看似相同的泥质吸附力也不尽相同,除向有关部门的专业人士和知情者调查了解外,挖取泥样做吸附力模拟试验也是必不可少的工作。
根据沉船船舶检验资料,该沉船船长68.80 m,宽12.30 m,型深4.80 m,总吨位1 230 m3,净吨位688 m3,总载重为2 090 t。
3.1 空船重量估算及水中重量计算
根据船舶检验资料中空船排水量数据,考虑航次储备量及船舶常数,沉船空船排水量暂估600 t。
沉船在水中的重量约为:
P1=600×(1-■)=521.2 t
3.2 沉船残存泥沙重量估算
经清淤清舱后,考虑到沉船货舱、机舱及船艏空气舱内残存部分泥沙,暂估400方。
船内淤积泥砂水中重量为:
P2=400×(1.4-1.025)=150 t
3.3 吸附力估算
沉船与泥底之间吸附力的计算:
吸附力=吸附力系数×(沉船水中重量+余货余泥水中重量)
各类泥质的吸附力系数不同;当沉船淤陷较深时吸附力会显著增加,取系数时应适当加大,陷泥超1 m时刻加大0.15左右,超过2 m时应加大0.2以上;沉没时间较长的沉船吸附力也会相应加大,两侧挖泥后吸附力系数取0.35。
吸附力P3=0.35×(521.2+150)=234.9 t
3.4 打捞重量估算
沉船在起吊离开海底的最大打捞重量P:
P=P1+P2+P3=521.2+150+234.9=906.1 t
4 “中旭1”轮打捞方案及实施步骤
①对沉船扫测定位后,打捞施工船舶在沉船位置附近抛锚定位。
②潜水员下水对沉船状态、破损情况、淤埋情况、船内存油等情况进行探摸。
③利用吸沙泵配合抓扬式挖泥船清除沉船甲板上淤泥,再用吸沙泵对船舱内淤泥进行清除。
④利用抓扬式挖泥船挖除船体两侧3 m左右宽度淤泥,使两侧船舷伸出泥面;再使用高压水枪对船体两侧冲洗。
⑤利用高压水枪配合吸沙泵在低于沉船船底2 m处冲吸两个3×3 m的泥洞,利用千斤索攻击器通过2个泥洞分别布设起吊钢丝绳(Φ120 mm、长度90 m,Φ90 mm、长度90 m)。
⑥对可能造成油污的船舶管系进行封堵,估算好沉船打捞重量见表1,合理分布抬浮力。
为了减少船体某一部位的弯矩,尽可能使抬浮力均匀分布;使用两艘起重船,每艘起重船使用两组起吊钢丝,四个起吊点较均匀地沿船长方向分布。采取适当的方式缓慢匀速起浮沉船,起浮过程中注意控制起浮速度;发现起浮过程中沉船有船体断裂迹象,立即停止起浮,如图1所示。
⑦当沉船货舱舱口出水0.5 m时停止起吊,立即利用潜水泵对货舱、机舱等处所进行抽水。
⑧抽水完成后,让沉船漂浮在水面,观察检查其浮性、结构完整性及稳性。如有渗露,可用起重船将渗露处吊离水面,进行修补,使沉船具有完整浮力。
⑨对沉船结构强度进行观测检查,沉船具备自浮能力和拖带强度时,利用拖轮拖带沉船至港口处,由专业拆船单位进行处理;拖带过程中应注意拖带速度和沉船拖带受力。拖带过程中有侵水或船体断裂迹象,立即停止拖带,考虑采取驳运方案,拖带示意图,如图2所示。
5 结 语
“中旭1”轮沉船打捞整体打捞工作进展顺利,但给我们的经验教训总结也是很多的。从设备管理到打捞技术,从项目管理到打捞施工,再到项目组织整体协调,都需要我们认真的分析总结。我们应该加强沉船打捞应急预案和组织实施演练,全面提高我国沉船的打捞水平。
参考文献:
[1] 烟台打捞局.大型抢险打捞起重工程船可行性研究报告[R].2009.
[2] 钟文军,刘菊娥,王琮,等大型回转起重船技术特点与发展研究[J].船舶与海洋工程,2012,(1).
[3] 张志明,徐丹铮,张超,等.大型起重船船型开发的若干技术问题初探[J].船舶,2005,(1).
[4] 张成凤,龚苏生,徐长生.3 000 t折臂式起重船方案设计及仿真[J].港口装卸,2009,(4).