拖轮配备尼龙缓冲缆的技术分析

闫建国

摘 要：拖带救助是海上救助的常见方式，拖缆断裂则是其中的主要危险，通过案例分析总结出事故发生的原因及相应对策，建议增配强度大、弹性好的尼龙短缆作为拖带作业的过桥缆，以缓和拖缆上的张力，保护拖缆，达到拖带安全的目的。

关键词：拖带；主拖缆 断缆；破断强度；弹性

前言：拖轮在海上执行的任务千变万化，拖带救助是以拖轮拖带遇险船舶脱离危险，通过保全遇险船舶来保证船上人员的救助方式。海上拖带是海上救助及大件运输的常见方式，而拖带往往面临着海况恶劣、接脱困难、作业时间紧迫等问题。因此，拖船船长及作业人员须充分了解风浪等作用对两船的影响，灵活熟练运用适合当时环境和条件的方法，才能防止断缆，保证拖带成功。拖带一般分为接拖、起拖、拖带航行和解拖等若干重要阶段，环环相扣。

2016年10月14日1230时，我局值班室接到求救信息：采矿船“泰鑫1”轮（99.4x25米）在海南万宁大洲岛附近水域作业时舵浆故障，因受21号台风“莎莉嘉”影响，请求拖带至湛江港锚地防台。接通知后派“南海救115”轮前往拖救。115轮抵达后成功接拖并拖至湛江港时 “南海救115”轮主拖缆在上滚筒往外90米处断裂。断缆后115轮又紧锣密鼓的进行重新接拖准备并又一次成功接拖，而次日上午又发生主拖缆断裂，连续两次主拖缆发生断裂导致115轮已无法继续进行拖救。

此案例就是一起拖带救助，拖带救助是以救助船舶拖带遇险船舶脱离危险，通过保全遇险船舶来保证船上人员安全的救助方式，其在海上救助占有较大比例。然而施救往往是发生在恶劣海况，事故险情复杂多变，作业时间紧迫。因此，拖船船长及作业人员须充分了解风浪等作用对两船的影响，灵活熟练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。拖带救助一般分为接拖、起拖、拖带航行和解脱等若干重要阶段，环环相扣，保证完成。

断缆是拖带过程中常见事故之一，一般发生在恶劣海况中，一旦发生不仅影响救助效果，而且危及遇险船人员安全，二次接拖不仅因拖具损坏使之困难之极还危险重重。为防止拖救过程中发生断缆，一代一代的救助人通过其所干、所看、所闻、所想，分析和总结出拖救断缆的主要原因以及预防对策。

一、断缆原因分析

（一）拖力过大。

拖力过大是导致断缆的主要原因多数发生在两个时间点。首先是起拖时，加车过大使拖缆瞬间受力剧增导致断缆；其次是拖带中遭遇大风浪，最危险的受力峰值往往发生在大风浪拖带被拖船冲上波峰同时拖轮冲入波谷的受力瞬间，拖缆所受张力剧增导致断缆。

影响拖力大小的因数主要有：被拖船大小、被拖船受风面积、当时海况、拖船功率等。

（二）拖带属具选用不当。

拖带前往往不能科学合理的结合被拖船尺寸参数、受风流影响等因素估算出所需拖力的大小，从而选择了相对拖力较小的额定负荷、破断强度的拖带属具，或者是所选拖带属具间参数不匹配，导致在拖带过程中发生断缆。

（三）操作不当。

拖带过程包括接拖、放缆、起拖、加速、减速和转向，海上拖带会因拖轮设备及操纵性能、拖具、被拖船、海况、环境、操作者等因素的不同而产生多样化的操作方法。在操作过程中因考虑不周，控制不利，环境恶劣等，以及被拖船偏荡、配合不默契等因数都可能造成断缆。

1.起拖时，如用车过大，使拖缆瞬间超负荷达到破断强度致使断缆或被拖船缆桩断裂的情况发生。

2.在拖带航行过程中，遭遇恶劣海况，导致摇摆加剧，被拖船偏荡厉害，主机超负荷等情况下，未及时采取相应措施，极易断缆。

3.拖航中，未能定时检查拖缆磨损情况及对易磨损位置未加以保护。

4.在拖速较快或大型船舶拖带时，如拖轮采用一次大角度转向，遇险船舶在惯性作用下保持原航向前行，遇险船不仅冲到拖轮前面，且拖缆受力瞬间增大，发生倒拖现象甚至拖缆崩断。

5.拖带大型遇险船，遇险船往往不能直线前行，而是周期性地偏荡前行，它是由于拖力、风流阻力对遇险船舶重心产生的偏转力矩不平衡而造成。偏荡不仅使拖带速度大幅度降低，被拖船蕩至左右极限时拖缆负荷瞬间剧增，拖缆在拖轮滚筒加剧摩擦，极易发生主拖缆断裂事故。

6.出缆长度不合适也是操作不当的一种体现。海上拖带，主拖缆的出缆长度主要根据海况、拖缆下垂重量的要求、拖轮拖力大小来确定。如出缆长度过短，恶劣海况中，拖缆周期性地瞬间受到冲击负荷增大，弹性由于长度局限而减小无法泄力而断缆；出缆长度过长，虽弹性随之增加有助泄力，但拖缆下垂量太大，造成拖缆拖底，过度磨损或挂底而导致断缆。

二、防止断缆的办法分析

（一）选择合适方案，巧妙运用过桥缆。

制订合适有效的拖带方案：选择合适的拖带属具是拖带顺利完成的基本条件，拖带属具的选择主要考虑：拖船与被拖船的功率、排水量、航区、气象等客观因数，从而制订相应的拖具布置方案，方案应充分考虑拖具的额定负荷、破断强度等参数，切实达到所使用的拖具相互间匹配的目的。

拖带方案的制订会涉及到过桥缆的运用：

过桥缆是连接拖轮主拖缆与被拖船的桥梁与纽带，连接方式是：主拖缆+卸扣+尼龙过桥缆+卸扣（三角板）+链条（防磨）+被拖船。

过桥缆的作用：

1.方便接解拖，保持拖轮与被拖船的合适间距，减少拖轮控制船位的困难；

2.在突然发大力时，负荷偏小的过桥缆断裂以达到保护主拖缆及其他拖具的目的。

（二）控制拖力。

拖带过程中，拖力的控制尤为重要，过小无法起拖，过大则会使主拖缆及拖带属具所受张力瞬间增大发生断缆危险，所以在拖带过程中拖力控制要使拖力逐渐加大，谨慎操作，确保安全。

（三）减缓张力。

1.以弹性延缓张力作用时间，即有效缓冲张力，使拖缆张力控制在适当范围内，可有效保护拖缆；

2.使用链条作为过桥缆，或利用拖缆本身的重量产生下沉量，形成弧形拖缆，在受大力拉直时需要一定的作用时间。

3.其他缓冲拖缆所受张力的主要手段

在拖带作业过程中除了可以使用尼龙缆缓冲拖缆张力外，还可以使用链条、高分子缆绳、放长主拖缆使其产生下沉量等手段来缓冲拖缆所受张力。虽说以上手段可以达到缓冲拖缆张力的目的，但是由于链条、高分子缆、拖缆的弹性相对较差导致缓冲结果较差，尤其拖缆产生下沉量的同时还可能发生挂底现象损伤拖缆，导致严重后果。

根据断缆原因分析可知，预防断缆行之有效的对策可在拖轮上配备尼龙缆作为过桥缆。

三、高彈性尼龙过桥缆的作用分析

（一）缓冲原理

利用其良好的弹性缓解主拖缆在拖带中由于外界原因瞬间剧增的张力，延长张力作用时间，使拖缆始终保持均匀的受力，以达到缓冲的作用效果。

（二）使用优点

1.弹性好，可以起到延缓张力及作用时间；

2.重量轻，方便操作，便于存放；

（三）使用技巧

配备高弹性尼龙缆用于过桥缆主要考虑三个方面的技术要求即强度、长度、结构。首先是强度，其强度应与主拖缆相当，可以略小于主拖缆强度以达到在拖带过程中瞬间张力剧增时“丢车保帅”（保护主拖缆，防止断裂）的目的；其次是长度，其长度要根据拖轮的拖缆机到鲨鱼钳的距离而定，且不大于这个距离；最后是结构，所谓结构就是所配备的尼龙缆应在其两端配有加大环，方便接解拖。

尼龙过桥缆是连接拖轮主拖缆与被拖船的桥梁与纽带，连接方式是：主拖缆+卸扣+尼龙过桥缆+卸扣（三角板）+链条（防磨）+被拖船。

四、结论

综上所述尼龙缆作为拖带作业中的过桥缆可以达到事半功倍的效果。增配尼龙缆作为过桥缆，主拖缆的出缆长度可以减短，不需要过大的下沉量，也可以保证拖带安全。主拖缆出缆长度减小，在进出港及复杂水域也就使拖带船组操纵更灵活、更安全。

总之，要克服海上拖航中的拖缆断裂事故，主观上要操作者自身提高技能、积累经验，在思想上知己知彼、操作上胆大心细、保养上精益求精外，更需从客观上为其配备先进的拖带属具、机械设备，即为拖轮配备几条数十米弹性好、强度大的尼龙缆作为过桥缆，缓冲主拖缆所受张力，以提高拖带效率、保证拖航成功率。

参考文献：

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