北极冰区航行轮机设备管理与操作

李炳元 中远海运特种运输股份有限公司

中远海运特种运输股份有限公司天佑轮首航执行远东-北极航道-北欧航次任务。

2018年北极冰情极其严重，冰山大冰层厚。基于领航破冰船的要求，跟驰破冰船航行需要保持安全距离，因此需要船舶频繁的变向变速。航行期间曾两次遭遇严重冰困是本次冰区航行最大的挑战。因此轮机设备的可靠维护和科学管理，值班人员高度的责任心是保证冰区航行成功的关键。

本文基本结构如下：船舶及航次概要；冰区轮机设备管理维护；冰区轮机值班和操作；北极环境保护和防污管理；冰区航行操作和建议。

1.船舶与航次概要

天佑轮是中远海特公司在上海船厂新建的36000吨多用途冰级船，于2018 年6月28号正式交船营运。该船属于C类船舶，设计冰级为CCS ICE CLASS B1冰级，与目前普遍采用的《芬兰瑞典冰级规范》（FSICR）中的IA级相当，能在夏/秋季当年冰层厚度不超过0.8m的开敞水域中航行，近似等效为IACS Polar Class中的PC7级。

2018年7月18日，天佑轮从中国大丰港开航，19日抵达韩国釜山，加装燃油后继续航行。经过北方四海并于7月24日进入太平洋，29日穿过白令海峡进入楚科奇海。在此与俄罗斯原子能破冰船汇合，前后2次破冰护航后于 8月13日过挪威北角，出北方航道，进入挪威海直至瑞典港口海吶桑德。整个航行轨迹如图1所示。

2018年北极航道的冰情不同于往年，航道迟迟未能开通，整个东西伯利亚冰情异常严重，尤其在第一次护航期间，天佑轮遭遇过较为严重的冰情，给船舶航行和轮机设备的使用带来极大的挑战。

2.冰区轮机设备管理维护

为保证冰区安全航行，天佑轮装备了大量常规船舶没有的设备或设备升级。下水就首航北极，天气海况极其恶劣，轮机设备没有经过检验论证，正处于故障频发期。因此自船厂至进入北极前的航行检查和试验显得尤为重要。

（1）为保证冰区安全航行并提供足够的动力，天佑轮装备了沪东重机有限公司制造的的HHM WinGD 6RT-Flex50D主机一台，额定功率10470KW。开航后，及时利用有利时机进行正倒车启动停止试验，应急停车试验，应急倒车试验。并对三种应急操作进行了培训和操作，实时验证了试航参数，船舶机动性能，应急处置能力。

（2）为了提供足够的电力，装备了3台中船动力有限公司制造的6L23/30H型副机，额定功率1050KW。在航行期间轮流使用3台辅机，尽量使故障早发生早发现早排除。并对轮电机员进行了副机启动停止解列并电等培训和操作。确保紧急时能快速启用副机并联网供电。

（3）因北极低温特殊环境，锚绞机等在室外工作的甲板机械，按常规安装了油箱电加热及液压油管内循环。暴露在甲板上的控制箱安装了电加热，防止低温下控制箱电子元件失效或操纵手柄结冰。在进入白令海峡前已全部试验并启用。液压油泵舱室电加器验启用。甲板消防管系开启放残阀适时放残，防止低温冰冻引起管裂。

（4）北极冰区航行，防止低温冰冻是轮机设备的设计要求和管理关键。机舱海底门安装了防止冰塞的空气吹冰及蒸汽融冰系统；及时试验管系是否通畅及空气蒸汽供给情况是冰区航行的首要操作。为防止中央冷却介质的温度过低，安装了海水循环系统。进入白令海峡前，逐步试验并启用该系统验证循环效果。在后来的冰区航行中，系统始终能保持高于5度海水温度，避免了海底门的冰塞冰堵。为防止浮冰堵塞，全程选用低位海底门。为了能迅速清洗海底门，在现场准备了清洗工具和吊具，随时准备开展紧急清洗工作。并在后续的值班和工作中予以安排和计划。在冰区航行中，这是一项非常重要和关键的工作，千万不能疏忽。提前试验并检查压载水仓空气搅动系统，防止压载水仓出现冰冻造成事故。启用日用水仓，舱底水仓蒸汽加热。开启应急消防泵进口管系蒸汽加温。试验应急海底门空气吹冰和蒸汽融冰系统。启用电瓶间舵机间及其他舱室安装的电加热系统，保持暴露在甲板的舱室温度。为防止冰区航行中两海底门严重冰堵造成冷却海水的中断，冰级船设计了从压载舱通过压载泵直供中央冷却海水。因此需要提前对此系统进行试验，使轮机员熟悉现场操作。对需要开关的阀件醒目标识，制作操作流程图，便于紧急时能迅速切换。

3.冰区航行轮机值班和操作

作为轮机人员，要有良好的北极航行应具备的心理素质，才能使轮机人员的理论知识和操作技能得到正常的发挥。具有良好的极地心理状态能能使轮机人员心情愉悦，精神饱满，头脑清醒，以便更好的处理各种突发事件。

（1）北极航行时，由于冰情不同，冰层厚度不同，需要跟驰破冰船航行，对航速有严格的限制，动力系统处于全程备车状态，随时需要准备执行驾驶台的各种指令。因此需将以往的24小时无人值班改有人值班机舱，轮机员24小时值守机舱，并安排轮值加强班。

（2）在冰区航行中，停止常规工作，白班人员除安排紧急及必要的工作外，需帮助值班轮机员巡回值守，并时刻准备清洗海底门，检查测量液柜液位等工作。夜晚安排加强班。

（3）冰区航行期间，每4小时测量机舱舱底通海仓柜液位。每天4次测量压载水仓，货仓污水及油舱液位。值班时应间隔检查机舱仓壁，机舱舱底是否有不正常水迹，并查清来源；污水警报应及时检查并处理。遇有较大冰块撞击船体时，应及时查看两舷边仓，检查仓壁是否有变形破裂现象。

（4）北极航行时，应时刻注意并检查各机械设备的温度，压力，液位等参数。检查是否有机械震动，认为不正常时应及时处理。冰区航行需要值班人员更大的责任心更强的执行力，有强烈的团结协作精神。

4.北极环境保护和防污管理

船舶在北极地区航行时，涉及到船舶安全航行的各个方面，不仅包含船员配置和操作问题，还应涉及环境保护等内容。南北极作为地球最后一块净土，防止该地区海洋环境污染是航路船舶义不容辞的责任和义务。

（1）严禁排放机舱污油和含油污水，虽然到目前为止MARPOL公约仍未将北冰洋纳入特殊区域，但船舶应保持对环境的敬畏之心，至少应按附则I特殊区域的要求来规范自己。进入白令海峡前，我们净空了机舱舱底水舱，以备航行途中清洗海底门储存海水需要；锁闭了油水分离器出海阀，严禁在北极水域排放机舱污水。

（2）禁止在北极航行途中倾倒生活和工作及食物垃圾，垃圾进行人工收集并封闭存放。进入白令海峡前，用消防水冲刷并用淡水冲洗了主甲板及生活区甲板，防止北极航区中甲板面杂物随雨水落海。

（3）严禁任何生活污水排至北极区域，我们虽已使用机舱生活污水处理装置对船员日常生活产生的生活污水进行了一定的处理。但为了防止产生不可预见的后果，特别是防止破坏北极地区的海洋生态环境，在北极航路水域，严格实行了控制用水制度，生活污水经处理后排入生活污水储存仓。锁闭了生活污水出海阀，防止意外排放。

（4）为履行压载水公约的实施，天佑轮安装了烟台海盾生产的压载水处理装置，压载和排放都已经过该装置过滤和消毒。但为了防止破坏北极的海洋生态环境，在进入白令海峡前，大副已多次进行了压载调载，意在北极区域除特殊情况严格禁止压载水的排放操作。

5.冰区航行操作和建议

良好的协作精神是圆满完成北极航行的关键。既包括甲板部和轮机部之间的协作，也包括轮机部人员之间的团队协作。

轮机人员要有良好的北极航区的情景意识。情景意识是轮机部人员对于机舱事故发生的一种预知和警惕。是对影响机械设备的因素和条件的准确感知，是对机舱周围情况变化及影响的敏捷察觉和了解，也是对即将面临的机舱困境的正确考虑和应对计划，能帮助轮机部人员识别失误链，使机舱事故在发生前即可得到相应判断。

在此次跟驰破冰船航行中，船舶频繁变速变向是对动力装置性能的严峻考验，需要船舶具有良好的机动性能，临时机动用车频繁。航行时经常需要大幅度满舵转向，航向逶迤弯曲，满舵转向和把定频繁，对主机和舵机形成严峻的考验，轮机当值人员应提高警惕勤加检查主辅机，锅炉，舵机等工况。尤其对于新造船，机器没有经过良好磨合和性能检验，特别需要轮机人员高度的责任心，执行力，严守值班纪律，驾机协同作战。对于各种事故的发生要有应急预案，一旦发生，能及时解决。

有冰困事故发生时，应提醒驾驶台注意用车，尽量不要长时间停车。长时间停车会导致航道冰块挤向螺旋桨及舵叶，造成启动困难或损坏螺旋桨。建议在新造冰级船中，可以采用导流管式螺旋桨，以防大型坚冰损坏桨叶造成严重的机械事故。发生冰困事故时，应考虑船底富裕水深，排除浅点后保持动力，控制船身。在驾驶台及船首观察冰块运动及船舶航行尾迹。操纵时，应低速启动多次加大舵角，重新开辟航路。冰困过后，应加强测量各舱室水位，油位情况，检查机器状况。

6.结束语

天佑轮首航北极冰区，对机械设备及船员操作是一大挑战。中远海运特运采用“前期预案分析、途中实时反馈、后期全面总结”的方式，为天佑轮成功完成北极航行提供了必要条件。本文总结了天佑轮首航北极冰区设备管理维护，现场实际操作，航区环境保护，零事故完成了北极航行。实践证明防止冰冻是北极冰区航行轮机主要工作，高度的责任心执行力是安全航行的关键因素，提前准备并熟悉各种应急预案是冰区航行的根本保障。