一起船舶锚链裂纹事故的反思

2021-11-06 03:17王月廷
世界海运 2021年10期
关键词:锚机驾驶台锚泊

王月廷

锚设备在船舶锚泊、操纵和应急中都起着至关重要的作用。船舶在锚地锚泊时,锚的抓力和卧底锚链的抓力构成锚泊力,以抵抗风、流、浪等对船舶的作用力;在靠离泊作业时,可用抛锚出短链来控制船身,协助靠离泊;紧急避让时,若水深等条件许可,抛双锚可减刹船速[1]。但在船舶的实际运营中,船舶丢锚、锚机故障、锚链损坏等事故屡见不鲜,对船舶的安全航行产生巨大的影响。所以,正确有效地抛起锚作业对船舶安全航运非常重要。本文对一起锚链作业中出现的安全隐患进行分析,探讨正确的起锚作业方法与操作注意事项,为船舶驾驶人员提供参考。

一、锚设备配置

锚设备由锚、锚链、锚机、锚链筒、制链器、锚链管、锚链舱、弃链器等组成[2],锚设备的配置就是为了使船舶锚泊时产生足够的锚泊力,保障船舶的生产运营安全。锚设备结构如图1所示。

图1 锚设备结构

一根完整的锚链由若干“链节”连接而成。而每一“链节”又由许多链环组成。Kenter(肯特)式连接链环的作用是连接各个链节,便于锚链拆解。该船锚链结构如图2所示。锚端链节与锚相连,末端链节与弃链器相连,中间链节由普通链环和连接链环组成,以上三部分共同组成一根完整的锚链。

图2 锚链组成

某船为载重11万t的油轮,配备斯贝克锚双锚,锚重为13 500 kg,锚干长3 425 mm,试验负荷1 180 kN。该船锚链为3级、有挡锚链,链环名义直径92 mm,名义长度552 mm,名义宽度331 mm。锚链破断负荷为6 082 kN。左右锚各配13节锚链,锚链总重量达133 704 kg。该船锚机工作负载442 kN,支持负载2 738 kN,公称速度9 m/min。以上参数来自锚设备完工图。

二、事故概述

2012年12月某日,该船舶正在英国东南部水域港口SouthWold STS 过驳锚地抛锚空载等待装货。锚地水深27 m左右,底质为泥沙、碎石、贝壳,抓力较好。气象情况为东北风8~9级,浪高4~5 m,能见度良好。该船舶抛右锚9节入水,由于天气原因已经抛锚等待数日,船舶偏荡厉害,船首向变化达90°以上。当日上午10时左右船长接到码头指示为下午气象情况会好转,请提前做好准备开往指定地点安装碰垫及过驳设备,预计靠泊时间为18时。

11时船舶准备就绪,船长命令大副、水手长到船头绞锚;11时06分大副报告锚链2点钟方向受力较大,开始绞锚;11时15分大副报告锚链10点钟方向7节水面处受力很大,绞不动。船长随即在驾驶台微速进车配合左满舵,当锚链受力减小后停车正舵,继续绞锚。

11时35分大副报告,锚链3节甲板,锚链9~10点钟方向(如图3位置1所示),受力较大绞不动。船长在驾驶台又一次用左满舵、微速进车来改善锚链受力情况。11时37分大副报告锚链方向接近垂直(如图3位置2所示),受力减小可以绞动,船长立即停车,命令大副继续绞锚。

11时40分大副报告锚链突然转向2点钟方向(如图3位置3所示),锚链2节甲板,受力很大,锚链拖拽锚机出现了反转迹象,船长注意到此时船舶纵向速度为零,向下风横移摆尾速度为0.5 kn,船头有向右转动的趋势。11时42分大副报告锚链受力减小继续绞锚,11时43分锚离底。当1节出水时大副发现,1节与2节间的连接链环(肯特环)有10 cm裂纹,随即停绞报告船长。

图3 锚泊船位置

船上随即采取应急措施,紧急抛左锚,由水手长自锚链孔下到破损处查看情况,发现肯特环插接部分开裂近半,强度受到较大影响,如果继续绞锚极可能出现断链事故。船舶采用钢丝固定链环,利用其他缆车缆绳合力收绞锚链,最终将右锚收回固定。

三、事故原因分析

1.应力叠加破坏力增大

锚泊船在风动力、流压力、波浪力、水动力和锚链力的作用下,将产生围绕锚泊点的周期性偏荡运动[3]。锚泊船偏荡过程中,船首、重心和船尾的运动轨迹呈“8”字形,如图4所示。

图4 锚泊船偏荡情况

11时35分大副报告锚链10点钟方向,受力较大,实际船舶正处于图4中右侧极限位置,此时船舶定常拉力最大,冲击张力最小,船长用左满舵进车的方式来缓解定常张力是有效的处置办法,但需要同时考虑船舶移动范围受到锚链的限制,只有3节锚链未绞起,船舶的活动范围很小,且用车长达2 min,船舶前冲速度过快,造成进速、转头惯性、风流压力的合力会对锚链产生较大冲击。

11时37分大副发现锚链受力减小,接近垂直时停车,船舶处于图4的中间平衡位置,此时船舶定常张力较小,而冲击张力最大,受东北风及流压的共同作用,加之船速影响及用车舵时间过长,为后来的锚链受损埋下隐患。

11时40分大副报告锚链突然转向2点钟方向,船舶到达图4中左侧的极限位置,此时定常张力达到最大,冲击张力加上船舶的动能及风流压力三力叠加,锚链拖拽锚机出现了反转,多种应力共同作用下致使链环受损,这是造成锚链断裂的主要原因。

2.驾驶台管理能力较弱

船长对船舶当时所处的水域环境及风流外力因素思虑不全、考虑不周,在船舶起锚过程中,未能充分利用驾驶台设备及时核定船位,没有控制缩小风流及车舵对船舶前进及横移速度的影响。应视情况在绞锚初期用车舵配合,将船舶偏荡抑制到很小的程度后再进行绞锚。绞锚过程中,如果船舶偏荡加大,可在停绞后抓住适当时机车通过舵配合抑制偏荡。期间,船长未能建立驾驶台与船头大副的有效沟通,应及时询问大副锚链状态,尽早判明情况,紧急时刻可以让大副停绞,放下制链器防止损坏锚机。

绞锚作业中,船长使用两次进车满舵来抵消锚链张力。第一次进车时锚链7节水面,未收回锚链相对较长,船舶活动范围相对较大,悬垂缓冲起到了一定的作用,有效防止了锚链受力过大。第二次进车时锚链3节甲板,当锚链受力减小方向接近垂直时,大副才向驾驶台报告,船长此时停车正舵滞后,由于船舶惯性中远,且干舷较高,8~9级大风产生较大的风动力,所有外力作用超出了锚链的承受能力,造成了锚链损伤。

四、事故引起的反思

1.结合水域特点发挥车舵最大效能

相对而言,锚设备比较脆弱,通常情况下,大船锚设备仅用于临时在港内和遮蔽锚地系固船舶及等待泊位、潮汐等。船舶起锚过程中,要特别关注风、流、涌浪的大小和方向,掌握锚链和锚机的受力情况,关注船舶的速度、船舶摇晃程度。起锚时,应牢记锚机是“主角”,车、舵只是起配合作用,用车、舵协助起锚正确的方法是“使满舵、用短车”。若锚链受力太大时应及时通知船长用车动舵,在锚链受力减小后应及时停车,空载船舶应注意风对船舶产生的作用力,及时用车舵抵消。

假设当事船舶满载深吃水,船舶偏荡的情况会有所减弱,如果船长未能及时停车,船舶惯性大,船舶进速大于锚机收绞速度时,必然会有“骑锚”风险,且锚接近离底,会对锚杆和锚爪造成一定的伤害。

2.做好锚链抛前收后专项检查

反思原因,如果当船长发现链环拉伸过度后留下备忘,及时更换;如果当大风浪航行时能够采取降速、改向等有效措施,降低风浪的撞击;如果抛锚前大副能够认真仔细检查,可能就会避免断链或丢锚事故的发生。

必要的检查会减少出现事故的概率。最近与一位老船长谈到,他曾在甲板检查时发现一个有档链环的横挡与链环的一侧出现一定的间隙,看似不经意的事情,大部分人可能都不会重视:有人认为这是由于开焊造成的,进厂时再焊接一下就可以了;也会有人认为可能是由于锈蚀太多、震动过大等原因致使锈脱落,所以看到间隙。然而,作为有心人的船长却想到了是因为拉力过大、链环过度拉伸而引起变形,可能会在日后埋下安全隐患。此次事件中,冲击力没有对锚机、液压马达等设备造成损坏。大副经过认真检查,及时发现了裂纹,船上采取了合理有效的措施,避免了可能出现的断链事故。所以,抵港前和使用前后对船舶锚设备的检查必不可少,不能流于形式,仅仅只做外观检查。应加强定期和日常检查,包括链环卸扣裂纹变形检查、转环检查、锚链磨损程度检查等,若发现链环长度变形超过7% 、链环直径小于原直径的85%等一系列问题一定要及时采取措施,寻求岸基支持,不能让设备带着隐患继续工作。

3.充分调动驾驶台资源

船长在抛起锚时,应充分利用驾驶台资源,全面考虑船舶当时所处的环境及外力因素,例如及时核定船位,注意船舶前进及横移速度,建立驾驶台与船头大副有效的沟通,关键时刻及时询问大副锚链状况,尽早判明状态。

离地时,加强与驾驶台的沟通[4],特别关注船舶的速度、船舶摇晃程度和涌浪大小。必要时,船长及时用车舵进行调整,防止船舶剧烈摇晃,从而减小锚链和锚机的受力,缓慢绞锚,确保锚机正常运作。

船长除了听取船首人员对锚链状况的报告以外,还要密切注意锚机绞入锚链的情况,最好亲自用望远镜观察,如锚机以正常速度绞入锚链,不要动车干扰;如锚机绞不动或绞入速度明显放缓,可短暂动车协助,待锚机能绞动或绞入速度加快时停车。锚快破土时,可采用拖锚进车的方法,协助锚破土后再起锚[5]。

五、结语

船舶在日常营运过程中,船长应该时刻保持注意力集中,谨慎对待各生产环节,考虑多方面因素,千万不能疏忽大意,更不能想当然。一定要彻底理清思路,发现问题所在,提前做好应对措施;加强安全检查和隐患排查,对于发现的问题和隐患及时整改;加强安全培训教育,提高安全意识和操作技能,加强对重要岗位的监督[6]。防微杜渐,警钟长鸣。谨慎能捕千秋蝉,小心驶得万年船。

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