01UKC的利益江湖
船进出航道,为了安全,要留出足够的富裕水深,防止船舶蹲底甚至搁浅。同时为了利润,要尽可能的多装货,以便提高航次净载重量。
货主、租家当然主张多装货,为了获取更多的利润;船员当然主张船舶安全,因为提高装货量就意味着降低UKC,可能导致搁浅事故,对船员没有好处。
于是,UKC的不同利益方,就形成了一个矛盾体,统一又对立。
矛盾的焦点,最后毫无疑问地指向了船长,又出现了要钱还是要命的尴尬局面。
船长怎么办?
上策是两全其美。既多装了货,又保证了船舶不蹲底,船货双方都满意,皆大欢喜。
中策是两害相权取其轻。多装货,满足租家要求,但是船舶面临风险;或者少装货,导致租家不满,但是保证了船舶安全。
下策是鸡飞蛋打。多装了货,但是船舶发生了搁浅事故,租家、船东、船员、港口当局甚至保险公司都不满意,船长或许承担了最后的责任。
船长的选择当然是,首选上策,少用中策,避免下策。如何才能做到这一点呢?
在决断面前,技术最重要。
02SQUAT的复杂计算
航道水深通常是,海图水深加上可利用的潮高。
而富裕水深通常是一个港口当局要求的具体数值,那么船在航道中可以使用的最大吃水就是,航道水深减去富裕水深,再减去船舶下沉量。
船舶下沉量,就是常说的SQUAT,也称之为下蹲量。在本质上,下沉量是船舶航行时因对水有速度而产生的一个数值。
在计算上,下沉量相当于,船舶在没有增加载荷的情况下,增大了吃水,显然,这个数值对提高装货量是不利的。
对于一条船来说,下沉量的多少,直接关系到进出航道可以使用的最大吃水,当然也直接影响到最大装货量。
下沉量计算需要使用流体力学来做,但是单纯的计算,过程比较复杂而且其结果也未必准确。
下沉量计算其实已经有50多年历史了,其具体内容可以出版好几本书。公式繁多,过程曲折,很多高校研究生博士生论文的题目,常与此有关。
学术研究当然重要,但对于航海来说,需要的仅是一个结论。
航道通常属于限制性水域,进出航道时船舶航速通常也常低于8Kt,因此,很多船上计算下沉量的公式,就是Barrass1981的公式,如下:
式中,Sb是船首下沉量,Cb是方形系数,Vk是航速。
也有的船上采用的是Barrass2009的公式,如下:
式中,Sb是船首下沉量,Cb是方形系数,S是阻塞系数,Vk是航速。
实际上,船上从不使用这些公式现场计算,很多引水和船长都是通过EXCEL表格或者曲线来计算的。
EXCEL表格使用简单,最为常用,只要输入几个参数,表格会自动计算出下沉量。
也有的船上使用类似于下面的曲线,查询下沉量。
下沉量计算公式繁多,条件复杂,方法各异,计算的精度也各不相同。
这些公式和曲线也仅供参考,实战中,要根据船舶、航道、装载等多种因素综合考虑,不可依赖于此或者极端地相信某一个结论。
03UKC的影响因素
01下沉量影响UKC
船体下沉量影响UKC,上文已详细说明,但还不止于此。
船在水上航行,相对于水面有了速度,导致了船体下沉。但是船体下沉并非是平行的下沉,而是在下沉过程中产生了一定的纵倾。
纵倾的规律是:纵倾变化与船型有关。
对于方形系数小于0.7的窄瘦型船舶,船尾下沉量大于船首下沉量;对于宽肥型的超大型船舶,船首下沉量大于船尾下沉量,并随着船速的增大而增大。
船公司,船舶,租家等利益相关方,应该对船体下沉量大小进行详细的计算,从客观计算上找到安全和利润的平衡点。
02水密度影响UKC
舷外水密度影响船舶的平均吃水,公式如下:
海水开到淡水,排水量不变,水密度减小,则平均吃水必然增加;
淡水开到海水,排水量不变,水密度增大,则平均吃水必然减小。
如果船舶从港外的海水开到港内的淡水水域,平均吃水必然增加,船体必然下沉。如果UKC要求保持不变,那么船舶允许的平均吃水必然减小,从而减小了始发港的装货量。
同样地,如果船舶在始发港多装货,超过了允许的平均吃水,再要求直接进港卸货,那么势必会减小UKC的数值。这种情况在实践当中屡见不鲜。
同时,水密度改变也会引起船舶产生纵倾,数值虽然较小,但在客观上也会进一步影响到UKC的数值。
03气象影响UKC
大型天气系统控制的时间如果较长,则可影响到航行水域的潮汐规律。
例如,渤海冬季在长时间的强西北风作用下,寒潮大风影响渤海水域,秦皇岛港会出现整日不涨潮的现象。
再如英国北海,风暴潮可引起北海南部水域下降2m。
每当冰岛上空的强低压迅速南移到达爱尔兰西部时,北海在持续的偏南大风影响下,水位可降低2m。
以上几个例子说的就是著名的风减水现象。
如果出现了风减水现象,船舶进出航道则无可以利用的潮高,如果大型船舶此时再要求按照正常天气装货量执行航次任务,就会严重影响UKC的数值。
更为可怕的是,船长如果对此并无知晓,再遇到潮差很大的港口时,容易引发UKC严重不足导致搁浅的事故。
除此之外,海图水深精度误差,潮高的误差,船舶进出航道油水消耗等因素,对UKC都会产生一定的影响,在实践中,要综合考虑。
04UKC的江湖攻略
船长,首先应该是一个技术执行者,在业务逻辑上,要引导利益相关方,走到客观事实的思路上来。而不是你推我搡,互相推诿扯皮。有计算有程序有结论,为何面红耳赤争论不休?
在利益面前确实是各为其主,但是罔顾客观事实的利益争夺,是不应该具备法律效力的。
即使其结果并非都如人意,但坚持基本的客观原则,应该是每一个利益相关方的职业底线。
通常情况下,船方如果将专业的数据和事实,充分地摆在相关方面的面前,也会受到行业重视并加以考虑。
毕竟,大家都是为了赚钱过日子,而不是为了沉船看热闹。
05UKC的常见规定
世界各国港口当局对UKC的常见规定,仅供参考如下,但不限于如下数据:
01中国
通常要求船舶进出港口的UKC在0.5m到0.7m之间。
02欧洲引航协会
海外水道取吃水的20%,港外水道取吃水的15%,港内取吃水的10%.
比利时Ghent港取吃水的10%.
03美国
Los Angeles和Long Beach港口,安全水域标至防波堤之间,UKC取吃水的10%. 防波堤口至各泊位,UKC不小于0.46m.
04澳大利亚
澳大利亚Hay Point港,dUKC = 1m+5% of draft.
05日本
濑户内海,吃水在9m以内的船,取吃水的5%;吃水9~12m的船,取吃水的8%;吃水在12m以上的船,取吃水的10%.
油船取吃水的10%,再外加0.5m.
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