浅谈在强风条件下操纵大型LNG船靠泊天津临港

王少彬

摘 要：本文基于LNG船舶结构特点及天津临港S55泊位概况，简要介绍了驾引人员在进港前及进港过程中应注意的操作事项，并着重论述了在强风条件下靠泊该类型船的操纵要点。

关键词：LNG船 强风 风向 风力 船速 拖轮

1.引言

大型LNG船具有长宽比小、方形系数大、水线以上船体受风面积大、船舶重心高、满载吃水小、驾驶台相对较低、船舶盲区大、瞭望困难等特点；此类型船舶又具有停车和翻车所需时间较长的特点，这些因素必然导致LNG船在强风条件下的靠泊操纵方式不同与普通杂货船。我们国家对LNG的需求量与日俱增，挂靠天津港的LNG船一直有增无减。为化解潜在的风险，作为一名引航员，笔者认为有必要对引领LNG船靠泊天津临港的各项操作进行探讨。

2.天津临港港区简介

2.1泊位和航道

天津临港所属的S54、S55泊位被设计为专门用于接纳LNG船。两个泊位为栈桥式，泊位走向同为109°/289°，泊位水深为-15.5米。S54泊位的LNG船为浮式LNG接收终端，载运能力超过14.5万立方米的大型LNG船只能靠泊S55泊位。临港港区的主航道走向为127°/307°，防波堤以西S55泊位附近的航道走向110°/290°，航道海图水深不小于14.4米，见示意图。

2.2水文气象

2.2.1水文

本港区潮汐类型为不规则半日潮，其（HO1+HK1）/HM2=0.53。港区水域潮流呈往复流性质，在防波堤外潮流方向基本与航道轴线平行，流速较缓，一般不大于2 KN。防波堤以内最大流速不超过1节，对操纵船舶靠泊影响较小。

2.2.2气候

天津港气候主要受季风环流影响；四季分明，温差较大。局部大气环流受到扰动后，极易产生中小尺度的恶劣天气，对此气象报告难以做出准确预报。

3.LNG船的操纵性能

第一，LNG船的操纵性能具有以下特点：①操纵性指数K大、T大，表现为旋回性好，追随性差，保向性能不良。②变速性能差，具体表现为船舶惯性大、加速和减速所需时间长、停车冲程长。③主机响应慢，翻车换向所需时间长。④在浅水水域浅水效应明显，并反过来影响船舶操纵性能。

第二，在此需要说明的是由于LNG船水线以上受风面积远大于普通杂货船，所以其各项操纵性能受风压影响尤其明显。对此类船舶来说，其所受的风压大小主要取决风舷角θ、相对风速va、水线以上正投影面积Aa和侧投影面积Ba以及风力系数Ca。具体风压值可用公式：

予以估算，风压作用中心位置主要与风舷角和水线以上船舶侧面积分布有关。

对于在航船来说在风压作用下船体不但产生风漂移，而且还会发生漂移偏转。风致船舶偏转力矩可用公式

予以估算，式中CNa为风力转船力矩系数，L为船舶长度。风致船舶横向漂移速度则主要取决于水上水下侧面比、横向风速va、船舶对水航行速度vx。

4.进港作业

4.1进港前制定完备的进港靠泊预案

进港靠泊预案应包括且不限于下列内容。

（1）进港上线操作：①登轮地点；②上线位置及速度。

（2）航道内航行：①减速时机；②减速手段；③清障船安排；④瞭頭。

（3）拖轮配备：①拖轮数量；②拖轮作业位置；③总输出功率；④拖轮可实际发挥出的推力和拖力。

（4）调头靠泊操纵：①调头位置；②调头方式；③调头时的船速；④入泊横距；⑤入泊角度与速度。

（5）船舶应急操作：①应急锚泊位置；②应急锚及应急索具安排。

4.2进港时严格遵守引航操作规程

引航操作规程规定：

（1）引航员应在临港航道进口灯浮2海里以外登轮。

（2）只有满足：①风力不超过5级；②能见度大于1海里；③在LNG船的尾部带妥护航拖轮；④伴航拖轮和清障拖轮到位这些条件后，方可从航道进口灯浮处上线进港，且LNG船舶航道航行限速10节。

4.3进港操纵注意事项

（1）在风压较强条件下进港时应注意风压及流速对船速产生的影响，并应采取逐级加减车的方式合理控速。在减速阶段尤其应注意风、流变化对船舶停车冲程的影响。

（2）基于风流压影响及时调整航向。在航道内大幅转向后应特别注意风压变化对风致漂移速度的影响，条件允许时应使船舶适度保持在航道内的上风行驶。

（3）宜早减车晚停车。早减车有利于及早利用拖轮降速，并可以避免在接近调头区时不得不通过主机高速倒车降低船速。晚停车有利于在有风、流作用条件下维持舵效。

（4）宜早带拖轮缆。为避免因意外情况发生而影响正常靠泊，通常在距泊位2.5海里处在艏艉各带一艘拖轮。

5.在强风条件下靠泊操纵

自转向掉头开始船舶操纵即进入靠泊操纵阶段。由于S55泊位距航道垂直距离约0.43海里，泊位东侧是浅滩，西侧0.2海里的距离内是S54泊位；所以建议向右掉头。

5.1船舶调头

（1）据当时的风向风力确定适宜的调头位置和调头措施，确保调头后船位不落下风且有利于顺利入泊。

（2）因船速越低越有利于拖轮作业，所以调头前应特别注意控制船速，并注意船速对风致横向漂移速度的影响。在低船速条件下进车可提高推进进器的推进滑失比，且有利于提升作舵进车时的转船效果。

（3）基于蒸汽轮机对车钟响应较慢这一特点，在调头过程中尤其应注意控制船舶前冲后缩速度，并使船舶始终处在安全水域。

5.2船舶靠泊

（1）入泊角度及入泊横距：当风向和泊位走向夹角的角度较小时，可调整船首向使之与风向接近相同或相反，以接近艏迎风或艉迎风的态势入泊；这样做可有效减小船体所受到风压作用。在强吹拢风条件下应控制入泊横距不低于4倍船宽，且吹拢风作用越强，留有的入泊横距应越大；在强吹开风条件下入泊时，应控制横距在2倍船宽左右。此外在入泊过程中，驾引人员还应意识到LNG船所受风压会随船首向变化而变化并及时采取应对措施。

（2）纵向入泊速度：当船首平泊位后端时宜将船速控制在1.5节以下。由于汽轮机对车钟响应相对较慢，在船舶入泊过程中应适当早用车。

（3）横向靠泊速度：船舶驶抵泊位外档后应合理控制船体的法向移动速度。该速度的变化曲线最好成马鞍形，即控制法向移动速度从低速增至峰值速度，然后再控制该速度逐渐从峰值减至引航操作规程要求的靠泊速度。当吹强拢风时，应在本船距离泊位约2倍船宽时着手调整船体使之与泊位平行。当吹强开风时，应在本船距泊位横距约1倍船宽时，调整船体使之与泊位平行。

6.靠泊实例

B轮靠泊S55泊位，该轮的船舶资料如表1所列。

辅助拖轮组由4艘拖轮组成，除了护进的拖轮津港轮35外，另3艘拖轮是津港轮28、津港轮29和大沽轮6；津港轮28和津港论29最大输出功率同为6000HP，津港轮35与大沽轮6的最大输出功率同为5000HP。

6.1靠泊操作

0800时引领B轮进港上线。SE风4级，和气象报告内容一致。

0920时行驶至234号灯浮（见船位1），令主机“微速进”微速进，使船速维持在6.0节以下，并据当时的风力风向令津港轮28从右舷肩部带拖轮缆、令津港轮29从驾驶台下方的倒缆孔带拖轮缆。

0928时行驶至236号灯浮（见船位2），船速降至5.9节；风速逐渐增大，风向转为南风。鉴于当时的天气情况令大沽轮6从前倒缆孔处带拖轮缆，并依据已估算出的实际受风面积提供风力达8级时船体可能受到的最大风压。

0932行驶至238号灯浮，船速降至5.5节，风向转为偏南，阵风达6级。令主机停车、并令带在船尾正中的津港轮35中速拖，以便使船速逐渐降下来；与此同时有意识地将航向向上风舷调7°，即使船首向维持在280°。

0942时船首平240号灯浮（见船位3），此时风力增至7级，风向维持未变，船速降至3.5节。令津港轮35全速倒车；再令主机后退1倒车使船速在船位4位置即在S55泊位外挡约0.31海里处降至1.5节；然后令津港轮28全速拖、令津港轮29全速顶；并令津港轮35停车、把拖轮位置调到上风接近正横位置实施吊拖（见船位4）。当船体右舷开始受风时，令津港轮35停止吊拖操作（见船位5），并将拖轮调至本船的上风位置。完成调头操纵后发现船体仅向前移动约半个船长且船位向下风的漂移量有限。而后令轮津港轮28、津港轮35放长缆，提前做好吊拖准备；并令大沽轮6和津港轮29同时中速顶。

1007时船体距泊位约0.15海里，船舶横移速度达0.8节。令津港轮29和大沽轮6停止顶推作业、并放缆做吊拖准备，同时令轮28和津港轮35中速拖。当距泊位约0.1海里时船舶横移速度大0.9节，令津港轮28和津港轮35全速拖、津港轮29和大沽轮6中速拖。当距泊位约1倍船宽距离时船舶横移速度为0.4节，而后令轮29和大沽轮6慢车拖，使船速逐渐下降。

1038时以0.1节的法向速度平稳地靠泊。

6.2讨论

这次顺利靠泊究其原因，归纳起来不外乎制定了完备的靠泊预案、运用了优良的船艺、行之有效的团队合作。

6.2.1完备的靠泊预案

如依据预定的各辅助拖轮的最大输出功率在靠泊预案中明确地列出了该拖轮组能够发挥出的保守拖力值（160吨）和推力值（240吨），且据已知的船舶资料估算出水线以上正面投影面积值（2126m2）和侧投影面积值（6260m2）。

6.2.2优良的船艺

①为持舵效在LNG船驶抵调头区之前做到了提早减车晚停车。

②当发现风力突然增大时，已考虑到减速后风致漂移速度将曾大，并及时将航向上风调了7度之多。

③在停车淌航前已留意舵角指示器显示的压舵角基本保持在右舵5°到10°之间。停车后随即令压右满舵，这样做可延长仅凭操舵把定航向的時间，以减少用车次数。

6.2.3有效的团队合作

当需要参考有关数据，如风压数据时，副班引航员和其他驾驶人员及时提供了准确数据。在本例中船长和副班引航员在几分钟内就算出若风力达到8级时船体可能受到的最大风压为146吨。

7.结束语

天津位于环滨海经济圈中心，是京津冀一体化的重要一环，在可预见的将来，每年挂靠天津港的LNG船艘次将会大幅攀升。目前年轻引航员普遍缺乏操纵此类船舶靠泊的经验，笔者撰写此文的目的旨在和各位同仁交流经验、为年轻引航员操纵此类船舶靠泊提供参考，确保LNG船舶顺利进港靠泊，保障京津冀地区清洁能源供应。

参考文献：

[1]薛一东.液化天然气船在上海洋山港引领中的操纵要点.中国航海，2013.

[2]陆志材.船舶操纵.大连海事大学出版社，1999.

[3]蔡适.大型LNG船舶安全进靠洋浦港浅析.中国水运，2015.