无动力船舶港内拖带技术研究

赵妃文

摘要：拖带方式是无动力船进出港口的一种有效方法，对于减少船只碰撞事件、提高港口效率和节省燃料等方面都有积极的作用。同时，优化拖带方案，完善关键技术是实现拖带方式更加安全、高效的关键所在。本文研究无动力船舶港内拖带技术，旨在保障无动力船舶港内拖带作业的安全性。

关键词：无动力船舶；港内拖带；技术

拖带方式是指无动力船只在进出港口时，由拖船或其他有动力船只拖曳，并根据需要配合使用一些辅助设备，干预无动力船舶行驶状态和方向，以完成船只进入或离开港口的操作。该方式的主要特点是省油节能，减少碰撞事故率，提高进出港效率，同时也能减轻港口的交通拥堵度。

1.港内拖带作业模式对比

拖带包括单拖和组合式拖带，目前常用的拖带方案主要有侧跨式拖带、拖头式拖带和双拖轮推进式拖带。①侧挎式拖带需配备主、副拖轮各一条,主拖轮主要采用非全回转拖轮,将其系靠在被拖船舶的左舷或右舷船尾，而拖轮船尾稍探出被拖船舶的船尾。缆绳主要采用有足够强度的钢丝缆。带缆的方式一般采用前缆、倒缆和尾缆。副拖轮一般系靠在被拖船舶的左舷或右舷船头，一般情况下它和主拖轮系靠在被拖带船舶的同一侧舷。②拖头式拖带。该拖带方式需配备两艘拖轮，船首吊拖需用大马力的拖轮，保证提供足够大的有效拖力。吊拖所用的缆绳主要是钢丝绳，缆绳长度根据操纵水域和海况而定。为了拖航系统的操纵灵活性得到有效的保证，同时为了避免拖缆的张力过大，缆绳应保持一个较小的俯角，正常情况下应小于15°。在被拖船舶一侧配置一艘副拖轮，习惯的拖带方法是靠在被拖船舶的左舷，副拖轮的主要用途是调整拖航系统航向，保证整个系统在计划航线上，同时被拖物的制动可以通过拖轮头缆与被拖物的连接来实现，确保拖航安全。③双拖轮推进式拖带。在被拖物的两侧各配置一艘拖轮，拖轮可以通过首缆和倒缆将拖力向被拖物传递，也可以控制平台的航向、制动。在被拖物的航向调整好后，两侧的拖轮同时进车。在直航运动或回转运动时，该拖带方法可以有效地减少拖航系统所占用的水域。

侧跨式拖带适用于港内短距离移泊，直线航行较少，转弯较多，很难单靠主拖轮的力量，来控制被拖船舶的方向。拖头式拖带主要适用于中长距离的海上拖带，通常配备两条拖轮。副拖轮靠在被拖船舶的船尾，以帮助主拖轮控制被拖船舶的航向。因拖头式拖带水域宽阔，了望视野好，操作起来比侧挎式要安全方便。双拖轮推进式拖带主要适用于从码头到锚地的拖带，由于航程相对较长，水域较宽阔，受气象条件的影响还是较大的，而涌浪对作业的影响更大些。总之，各拖带方案各有优缺点，大型拖带作业在选择拖带方案时，应该根据拖带环境及被拖物的特点，选择相应的拖带组合方式，保证拖带作业的安全。

2.无动力船舶港内拖带技术要点

2.1离靠泊操作

离泊前主拖应事先带好龙须缆及拖缆在无动力船船首方向待命。两条离泊助操拖轮分别带在右船首及右船尾顶住无动力船待所有缆绳解清后两条助操拖轮松缆开始将船平行拉至码头外档，同时令主拖缆绳带力缓慢起拖，然后令另两条拖轮分别带在左船首及左船尾。全部四条拖轮带妥后，开始正常拖航。主拖拖速应一节一节逐步往上加。航行中因偏顺流船首两的拖轮一般以向后制速为主，低速拖带时也可顶推当舵使；船尾两触的拖轮前进时可作动力增加拖速后退时可帮助制速，偏荡时顶推可当舵使调整航向。

抵达泊位前先利用两四条拖轮将无动力船拉停,然后将主拖拖缆解掉,左两条拖轮也解掉,其中一条改为吊尾。这样右两条拖轮前进时可做动力,后退时可制速，顶推或拖拉时可控制横移速度;吊尾拖的顶推或拖拉可做动力或制速，向内或向外拉可当舵使协助控制横移速度。通过合理正确的使用拖轮，无动力船顺利靠上码头。

2.2拖带航行

若在进出港途中涉及过桥、障碍物规避等问题，应根据现场指示和相关技术标准作业。一般，在过大桥主通航航道期间拖速宜控制在4kn左右，这样即使被拖船发生偏荡,两的拖轮也容易进行协调顶推,以抑止偏荡纠正船位。另外主拖应时刻与被拖船保持联系,密切关注被拖船的航行状态,尽量将拖缆拎直以减少偏荡。同时.还应密切关注被拖船距两侧浮简的距离尽可能的使被拖船走在航道中央，以避免因一侧距离过小使拖轮与浮简发生触碰。在进入航道前海事巡逻艇协调现场通航秩序,对本航道进行临时交通管制，避免在主通航航道内与其他船舶交会。例如：为过大桥,船组航向需向左转向接近90°因此拖带船组必须在到达首组浮简前3n mile左右就应通过主拖以5°波浪号10°的小角度连续多次左转，傍拖拖轮同步协调配合逐步将船位摆正,以便在进入航道前能尽量使拖带船组与航道方向一致,并应事先预压风流压对本船组过航道的影响。

2.3拖带中的技术控制

拖缆长度和悬挂高度的确定：拖缆长度和悬挂高度是影响拖带效果和安全性的重要因素，需要根据船只体型、货物重量、水域深度、离岸风级、海况等情况相应确定。拖缆力的控制：拖缆力是拖带中最重要的参数之一，需要精确计算和控制。一方面要保证拖缆力足够推进无动力船进入或离开港口，另一方面也要避免拖缆力过大，导致船只损坏或海拔角度过度。船只自稳机构的设计：船只自稳机构能有效地维持无动力船只的平衡状态，防止其在拖曳过程中发生滚动、倾斜等问题。在设计时需要考虑到无动力船只的特点和使用场合，确保船只能够稳定行驶。船舶对接过程的控制：船舶对接过程是拖带操作中的一个关键环节，需要掌握一定的技巧和方法，避免产生船舶碰撞事件。

2.4拖带操纵

拖航作业中拖轮的合理足额配置及拖缆的系结固定是完成好拖航任务的首要条件须充分论证确保在长时间的拖航过程中,在风流的作用下能安全拖航。离泊前务必让主拖事先将拖缆及龙须缆带好，以避免因主拖现场带拖缆时间估计不准而影响整个拖航计划。起拖前务必要检查拖缆挽桩及连接是否完好，被拖船与拖船的高频通讯是否畅通。遇障碍物时一定要将船位及船速控制好尽可能的减少偏荡,对风、流压的影响要事先加以考虑,做到随时可通过拖轮调整船位、抑制偏荡。拖带过程中主拖应避免一次性大角度转向，要分若干次小角度连续转向,每次以5°～10°为宜。主拖要密切关注被拖船，使被拖船保持在主拖船的航迹线上，以抑制大幅度偏荡的发生。靠泊时被拖船的进退和横移速度要尽慢避免速度过快导致指挥拖轮操作时手忙脚乱，乃致发生碰撞码头的危险。

2.5拖带方式优化

提高拖缆力的控制精度：通过反馈控制、辅助力计等技术手段提高拖缆力的控制精度，避免拖缆力过大或过小。采用自动化控制技术，利用无人船技术和自主导航技术，提高拖带操作的自动化程度，实现自主控制和高效、安全的进出港操作。优化自稳机构设计，在自稳机构设计中加入动态稳定控制等技术手段，实现无动力船舶自主平衡状态的控制和维持。加强对拖带操作人员的培训，通过加强对拖缆力的控制、船只自稳机构的理解和对拖带操作流程的掌握，提高拖带操作人员的综合素质和技能水平。

3.总结

拖带作业在船舶密集区、狭窄航道区域以及大风浪等高风险区域的航行安全性是航海、能源开采单位以及环保部门共同关注的问题。同时，拖带作业在高风险区域的安全作业具有风险高、风险可测度低、风险防范措施复杂、操纵困难等特点。因此在港内作业时，必须采取技术和管理等方面的综合措施提升拖带安全性和可靠度。

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