一起因主机倒车失败引发船舶碰撞码头事故的教训

2023-12-07 05:20周加平
航海 2023年6期

摘  要:2011年2月,某巴拿马灵便型散货船在靠泊大唐乌沙山电厂码头过程中倒车失败,发生碰撞码头事故。本文深入分析倒车失败的根本原因,并对事故的预防措施进行简要说明,供船舶管理人员参考。

关键词:主机;微速倒车;全速倒车

0 引 言

某轮由引航员操作进靠大唐乌沙山电厂码头时,主机倒车操作失败,导致船艏碰撞码头。这一意外事故造成该船艏部分受损,码头煤炭输送带从中间断开,码头坍塌超60 m,大部分沉入海底,构成重大水上交通事故。该次事故导致电厂3台机组在2个多月时间里无法发电,直接影响了夏季的电力供应。笔者深入探讨事故原因,分析了船长和引航员在操作船舶过程中的不当做法及习惯,旨在为船舶和岸基管理人员提供参考,避免类似的事故再次发生。

1 船舶概况

某轮为3.3万吨散货船,2006年6月27日安放龙骨,由浙江某船厂建造完工,总长178 m,型宽27.6 m,结构吃水10.15 m,总吨19 983;船舶主机为宜昌船舶柴油机厂生产的MAN B&W柴油机,型号为 6S42MC,主机遥控生产厂家为上海驷博自动化有限公司,型号为SB-98K-D1,柴油机通过轴直接连接螺旋桨。

2 事故经过

某轮装运煤32 297 t,于2011年2月18日从曹妃甸港开航。2月21日4:40,抵象山外锚地候潮锚泊。2月21日8:20起锚续航,计划12:30靠大唐乌沙山电厂码头。

2月21日10:47,引航员上船后,船长告知引航员当时的航向、航速,由引航员负责操纵该船。

11:40,船距离码头约2.7 n mile,航向243°航速12.2 kn,拖船联系引航员,引航要求拖船准备过几分钟出来后带缆。

11:48,船距离码头约1.2 n mile,航速9.8 kn,主機停车。

11:53,船长提出“现在靠是不是稍微早了点,余速太快”。引航员答复:“这里早点不怕就怕晚,怕一下子减不下来,可以提早倒车,只要倒车能出来就没事了。”

11:54,船距离码头约0.5 n mile,航速6.5 kn,航向228°,引航员下令:“后退一,正舵。”

11:55,船长发现倒车不来,打电话到机舱问:“怎么回事?”轮机长回答:“船速太快。”

11:56,引航员发现主机倒车多次起动失败,于是下令“抛右锚2节”。

11:57,船长下令“抛左锚”,随后引航员又指令刹住锚链并要求驶来的“宁电1号”拖船快速顶船艏右侧,但由于余速大,船艏偏转太快,拖船未到位顶推。

11:58,船舶与电厂卸煤码头1号泊位发生碰撞,碰撞角度约90°,碰撞时速度约4.8 kn。

3 事故主要原因

事故的主要原因在于主机倒车失败。该轮准备倒车制动时余速6.5 kn,主机微速后退,起动3次后都停车,未发挥主机倒车制动的作用,船舶直接撞上码头,造成码头部分断裂坍塌。

4 主机倒车失败的原因分析

本次碰撞码头事故,船舶主机倒车失败的原因成为碰撞事故的焦点问题。

4.1相关公约、法规和标准对船舶主机倒车的性能要求

4.1.1《SOLAS》的要求

公约第II-I章C部分-机器设备:

第28条后退措施

1.船舶应具有足够的后退动力,以保证在所有正常情况下均能控制船舶。

2.对机器在足够的时间内使推进器换向,并在合理的距离内使船舶从最大营运前进航速到停止的能力应进行验证并记录。

4.1.2中国船级社《2006钢质海船入级规范》的要求

规范第3篇第1章第2节一般规定1.2.4 倒车功率:

1.2.4.1为保证船舶在任何正常情况下具有足够的机动性和安全可靠的控制性,主推进系统应能倒车运转,并能使船舶从最大的服务航速开始倒车制动到静止。主推进机械应能以70%正车额定转速倒车自由航行 。

规范第3篇第9章第1节一般规定9.1.5 操纵:

9.1.5.1 主机的换向时间应不大于 15 s。主机的换向时间,系指主机在最低稳定转速下,从操纵开始到主机在相反方向开始工作为止。

4.1.3中华人民共和国国家标准《海船系泊及航行试验通则》要求

46.2.2试验内容及程序

46.2.2.1分别测定船舶全速工况下至停车和全速倒车时,船舶的惯性滑行距离、时间、船艏偏转度数。

46.2.2.3全速倒车停船试验:船舶在预定的航向上,以规定的航速稳定直线航行,记录初始航向、航速、主机转速;从船舶发出倒车指令开始,按主机操作规程操作,直到船速低于5 kn为一次试验完成,试验过程中应保持舵角为零。

4.1.4海安会MSC.136(76)决议

.4停船能力

全速倒车停船试验测得的航迹行程不应超过15倍船长。然而,如因船舶排水量大而使该衡准值不切实际时,主管机关可修改该值,但不得超过20倍船长。

主机的全速倒车的后退性能从公约、规范、决议到国标都对船舶主机的倒车停船性能都有要求,尤其是公约和船级社的规范进一步明确了,船舶在任何正常情况下都应有足够的机动性和安全可靠的控制性,在足够的时间内使推进器换向,使主推进系统能倒车运转,要对船舶从最大营运前进航速到停止的能力应进行验证并记录,行程不应超过15倍船长(满载),并且主推进机械应能以70%正车额定转速倒车自由航行。

4.2 主机工况检验

为了查清事故的真实原因,确认船舶的主机是否处于正常工作状态,公司申请了CCS检验。CCS检验后出具报告指出,该轮当时的主机工况正常。

4.3 主机倒车失败的直接原因

查阅VDR的各项记录,发现当时船舶在6.5 kn的速度下,用微速后退(后退一),主机开始倒车,倒车起动的主机注油量比较大,启动时最大转速达到84转/min,但由于调速器控制油量使主机的转速控制在45转/min,此时柴油机的倒车反转力矩不足以克服水对螺旋桨的扭矩,使得主机发火后转速不能稳定在最低转速以上,造成主机停车。连续三次倒车自起动发火后都无法稳定在最低转速,倒车失败,而后主机进入保护状态,停止起动。

4.4 事故的根本原因

事故的根本原因在于船员对公约和法规中有关主机倒车性能的要求不够熟悉,以及对全速倒车停船操纵不熟悉。当发现余速较快倒车起动失败时,应该立即停车,进行全速倒车把船停住。

通常情况下,船员在操纵船舶倒车时,一般会先适时减速和停车淌航控制余速,到适当时机再开始微速后退,当主机微速后退转速稳定后,再发令加车。

但在船速较高的情况下须紧急倒车操纵船舶,如果按照平时的操作习惯,利用微速倒车,主机遥控系统的油量控制就有可能使主机倒车失败。轮机人员往往把主机倒车失败,归咎于船舶速度太快。然而如果等到船舶余速降到利用微速后退起动主机倒车成功时,可能已经来不及避免事故发生。

在一般船舶航行中,进行突然倒车,通常在主机关闭油门后,等船速降至全速的60%~70%,转速降至额定转速的25%~35%时,将压缩空气通入汽缸,迫使主机停转后,再进行倒车启动。 具体的主机换向速度及反向起动转速在《主机使用说明书》里可查阅,是一个区间参数,而主机遥控生产厂家会根据主机的情况设定一个具体的换向速度及反向起动转速参数。

为了验证船舶的倒车的性能,各船厂系列船的首制船都要进行全速倒车停船试验。笔者也多次在试航中操纵主机进行全速倒车试验。为了进一步分析本次事故中船速较快的情况下,引航员采用微速后退方式的可行性,在试航中增加了微速倒车试验。

试航船主机为沪东重机有限公司生产的MAN B&W柴油机,主机遥控生产厂家为Kongsberg。船向前航行,船速达到了稳定的“全速前进”(15.3 kn),把主机遥控系统车钟从全速前进拉到停车位,再拉到“微速后退”,当船速降到9.6 kn时,主机开始倒车,观察转速表发现,主机起动后转速很快下降,但在接近最低稳定转速时,主机自动加大油量使转速增加,然后转速又下降,周而复始,保持倒车状态。看起来该试航船的主机能够在船速较快的情况下使用微速后退正常起动倒车,实际是微速后退的转速难以稳定,Kongsberg主机遥控系统自动加油门,保持倒车正常。譬如:文中的事故船舶,主机倒车性能正常,但在后续海上模拟试验中还原当时的场景和操作方式,当微速后退时转速下降难以稳定时,加大一档车速,主机就能正常倒车。对于使用该主机遥控系统的系列船,都发现了类似的问题,即当船舶余速较快时,主机微速倒车会起动失败。这些案例表明船速较快的情况下使用微速后退来倒车的方式并不适用于所有船舶,且存在较大的安全隐患。

5 整改措施

5.1 公约、法规规定了主机的全速倒车性能,但未对其他速度的倒车性能作要求。船舶须测试船舶在慢速前进、中速前进时的全速倒车冲程,与全速前进倒车冲程一并填入《船舶操纵性能图》,标明船舶在各种速度下的倒车冲程。这将有助于明确船舶在各种速度下的倒车性能,提供更全面的操作指南。

5.2 船員要深入熟悉主机说明书及主机遥控系统说明书,了解主机换向速度及反向起动转速的设定参数,明确船舶开始倒车对应的转速和速度。这将有助于操作人员对主机的倒车性能和控制有更清晰的认识。

5.3 充分考虑到船舶余速较快时(大于主机最低稳定转速前进速度),主机微速后退扭矩不足,易倒车起动失败的情况。日常操纵主机遥控系统时应避免使用微速后退,而应考虑使用慢速或中速后退。如果船舶余速较快发现主机倒车起动失败,应立即停车再全速倒车,等主机倒车起动成功后,再根据具体情况调整车速。

5.4如果驾驶台驾控正常操作主机倒车失败,应立即转入主机集控状态或机旁应急操作。

6  结 语

船舶倒车是船舶的进出港靠离泊的日常操作,在面试船长、驾驶员时,经常发现部分人员对公约、法规、标准上的主机倒车性能要求不了解。有必要通过深入分析船舶主机倒车操作失败碰撞码头的事故案例,提供了有关主机倒车失败的原因、主机性能要求以及人员操作方式的详细分析。本次事故的主要原因在于船舶余速较高的情况下使用微速倒车的不当操作习惯,造成了主机倒车操作失败,发生了碰撞事故。为了避免类似的事故再次发生,笔者强调了遵守公约、法规和标准的重要性,并提出了对船员培训和操作的改进建议。这起事故凸显了船舶操作中细节的重要性。船员需要深入了解船舶设备的性能指标、操作说明和操作方式,以便在面对紧急情况时迅速作出正确反应。

作者简介:

周加平,(E-mail)ms@zjshipping.com,13606683659