在变幻莫测的海洋环境中,船舶时常会遭遇大风浪的严峻考验。大风浪不仅会对船舶的航行安全构成严重威胁,还可能引发一系列复杂的操纵问题,甚至导致难以预料的危险状况。因此,深入了解并熟练掌握船舶在大风浪中的操船细节,对于保障船舶航行安全、保护船员生命以及维护货物完整至关重要。本文将全面而详细地探讨船舶大风浪操船的相关细节。
一、大风浪对船舶航行的影响
(一)增加航行阻力与降低航速
大风带来的涌浪使船舶在行进过程中面临更大的阻力,这直接导致船舶航速显著降低。船舶需要消耗更多的能量来克服这些阻力,从而对燃油消耗和航行效率产生负面影响。
(二)引发剧烈摇摆
顶浪航行时,涌浪与船舶的撞击周期缩短,撞击次数增多且程度加剧,这使得船舶产生剧烈的摇摆。这种摇摆不仅会对船员的工作和生活造成严重干扰,还可能对船舶结构和设备产生损害,增加船舶发生故障的风险。
(三)导致航向不稳定
在大风浪中,船舶的航向稳定性受到严重挑战。风力和浪力的不断变化使得船舶难以保持既定的航行方向,船员需要频繁地调整舵角来维持航向,这增加了操纵的难度和工作量。
(四)对船舶设备的损害
波涛的阻力使船舶主机工作负荷急剧增加,容易导致主机降速甚至出现故障。机电设备在这种恶劣环境下也面临着巨大的压力,航海仪器、通讯设备等可能受到损坏或出现不正常状况,进而影响船舶的正常航行和通信。
(五)船舶进水与沉没风险
甲板上浪严重时,对于密封性不佳的内河船或存在水密缺陷的船舶,船舱极易进水。如果进水情况得不到及时有效的控制,船舶可能会因为浮力丧失而沉没。此外,浪击还可能损坏甲板机械和设备,导致船舶局部进水,进一步威胁船舶安全。
二、大风浪来临前的准备工作
(一)气象信息收集与分析
1. 及时抄收天气预报:通过各种渠道,如卫星通信、无线电广播、气象传真等,及时获取航行区域的天气预报、气象报告和气象传真图等资料。
2. 综合分析气象信息:结合收到的各类气象信息,对航行区域当时的天气情况和发展趋势进行科学、全面的分析。若天气恶劣,应增加天气报告的接收频率,以便及时掌握天气变化要素,为船舶航行决策提供准确依据。
(二)船舶设备检查与维护
1. 主机、副机和舵机检查:加强对主机、副机和舵机的检查和维护,确保其处于良好的运行状态。检查发动机的燃油系统、润滑系统、冷却系统等,确保各部件正常工作。对舵机进行全面测试,检查舵叶、舵杆、舵机传动装置等是否正常,保证舵效灵敏可靠。
2. 水密性检查:仔细检查甲板各开口处封闭设施的水密性,如舱口盖、通风口、舷窗、天窗等,必要时进行加固处理。检查各水密门是否完好,关闭时要用套筒拴紧每一个把柄,确保水密门能够有效防止海水进入船舱。
3. 排水系统检查:检查排水泵、管系及分路阀,确保其处于良好工作状态。清理污水沟(井),使其畅通无阻,能够及时排出积水。逐个检查各层甲板上的排水孔,保证排水孔不被堵塞,排水畅通。
4. 绑扎与压载工作:对装卸设备、锚设备、舷梯、救生艇筏以及一切未固定或绑牢的甲板物件进行检查和加固,防止在大风浪中发生移动或倒塌。各水舱及燃油舱应尽可能驳空或注满,以减少自由液面的影响。空船要适当压载,增加船舶的吃水深度,增强舵效,防止螺旋桨飞车。同时,要保证船舶有适度的吃水差及稳性,提高船舶在大风浪中的抗风浪能力。
(三)应急措施准备
1. 通信联络检查:确保驾驶台和机舱、船首、舵机室等关键部位在紧急情况下的通信联络畅通。检查通信设备的电源、天线、信号等是否正常,备用通信设备是否完好可用。
2. 应急设备检查:检查应急电机、天线、舵设备等应急设备是否处于良好状态,确保在主电源或主设备出现故障时能够正常运行。保证消防和堵漏设备随时可用,定期检查消防器材的压力和有效期,检查堵漏工具是否齐全完好。
3. 人身安全保障:为船员配备必要的个人防护装备,如救生衣、安全帽等。在船舶易滑倒的区域铺设防滑垫,设置安全警示标识。加强船员的安全教育培训,提高船员在大风浪中的安全意识和应急处置能力。
4. 全船巡视检查:加强全船的巡视检查,定期检查船舶的各项设备和设施,及时发现并处理潜在的安全隐患。勤测各液体舱及污水沟等的液位,掌握船舶的油水存量和舱底积水情况,以便及时采取相应措施。
三、大风浪中的操船方法
(一)顶浪航行
1. 操纵特点与适用情况:顶浪航行时,船舶的操纵相对较为方便,能够使船首不致深埋浪中,避免大量海水涌上甲板,同时可保护车叶和舵不受海浪正面冲击。这种方法尤其适用于船身稍短、船首前伸、艏楼较高的船舶。
2. 关键操作要点:船舶顶浪航行的关键是必须适当减速,以减少波浪的冲击力和船首穿入波峰的机会,保护船体结构不受损伤。减轻纵摇的有利措施是改变航向和航速。通过改变航向和航速,可以改变船舶与波浪的相对运动关系,从而减轻纵摇。但需要注意的是,改变航向和航速往往又会使船舶横摇和垂荡加剧。因此,要根据实际情况,合理调整航向和航速,用改变航速来改变遇波周期,使之避开纵摇谐振区,以取得良好的效果。相对于波长来说,较长的船在波浪中可以保持较高的速度,而肥大型船和满载状态时的速度则要小一些。
(二)偏顶浪航行
1. 适用场景与操作方式:这种方法一般适合在可航大风浪环境下采用,通常有以下三种情况。
- 计划航向顶风顶浪时:如果按原计划航行会造成严重的拍底现象,或者纵摇过大、甲板大量上浪,同时有严重的打空车现象,此时就应该适当调整航向,使船首与风浪呈斜交之势,沿“Z”字形航迹前进。通过调整航向,改变船舶与风浪的夹角,减轻波浪对船体的冲击。
- 计划航向横浪时:如果按原计划航行会造成横摇过大,考虑到稳性的要求及货物移动的可能性,应视情况调整航向,交替采取偏迎浪和偏顺浪航行。这样可以避免船舶长时间处于横浪状态,减少横摇对船舶的影响。
- 避离台风时:在北半球,处于台风右半圆的船舶,应右艏迎风,全速驶离台风中心。一些学者认为,在偏迎浪航行中,船首与浪向的夹角应取20° - 30°。但实际操作中,这一角度要视当时的情况而定。对于避离台风,这一角度可以较快地驶离台风中心;但对于风力比较稳定的季风浪区,特别是对于那些船体较差的船舶来说,有时将角度取到40°更为合适。在不失去舵效的情况下,适当增大横摇的幅度,可以大大减小纵摇的程度,减小波浪对船体的冲击,既有利于航行,又有利于防止船体受到损伤。
2. 角度选择的依据与调整:船首与浪向夹角的选择要综合考虑多种因素,如船舶的类型、结构强度、装载情况、风浪大小和方向等。在实际操作中,需要根据船舶的实时状态和海况变化,灵活调整夹角,以达到最佳的航行效果。同时,要密切关注船舶的摇摆情况、舵效和主机负荷等参数,确保船舶在安全的状态下航行。
(三)顺浪航行
1. 优势与潜在风险:顺浪航行时,船舶运动方向与波浪运动方向一致,船舶与波浪的相对速度大大减少,因而可大大减弱船体所受波浪的冲击力,使船舶的纵摇大为减少。船体细长、船首柱垂直的船舶顺浪航行较为有利;滞航中经不起波浪冲击的船舶,发现船舶偏顶浪航行不利时,宜改为顺浪航行,以策安全。然而,顺浪航行也存在一定的风险。当船长与波长相近,船速又与波速相近时,极易发生尾淹或打横等危险现象;当波速比航速快,且船身又处于波谷时,很容易发生尾部被波浪追击,造成车叶和舵损坏及大量海水涌上船尾。
2. 航速与航向控制:顺浪航行的关键是使用车速要恰当、调整航速要及时。当出现上述危险情况时,应果断地改变船速,使船速与波速产生差异,并适当改向,使船尾与波浪成20° - 30°偏顺浪航行,这样可减轻尾淹和打横现象。同时航速不宜太快(通常取中速),避免使用大舵角,以防船舶发生偏转,导致不测后果。在顺浪航行过程中,要密切关注船舶的纵荡和横摇情况,及时调整航速和航向,确保船舶的安全稳定。
(四)滞航
1. 定义与操作方法:当风浪进一步增大,进入危险大风浪时,偏迎浪航行也会变得相当困难,这时则适宜采用滞航方法。滞航是以能保持舵效的最小速度,将风浪放在船首二到三罗经点的方位上,迎浪前进的方法。这使得船舶实际上是处于缓进或不进,甚至是微退的状态,而航向将随着风向的改变需不断的调整。
2. 适用船舶与注意事项:这种方法可以减轻波浪对船首的冲击和甲板上浪,使船滞留在原地附近,以等待海况的好转。对于下风侧海域不大充裕,船长较长,船首干舷较高的船采用此法最为有利。滞航中要根据风浪的情况选择最佳的风浪舷角,以减轻船舶的摇摆,并根据风浪的变化及时调整航速,保证有足够的舵效,以免船舶被打成横浪。同时,要密切关注船舶的主机运行状态、燃油消耗和船舶的漂移情况,确保船舶在滞航过程中的安全。
(五)横浪航行
1. 风险与限制条件:横浪航行容易发生严重横摇或横向谐摇,所以船舶一般不宜横浪航行,特别是中小型船舶更不适宜。因为横浪航行时,船舶的横摇幅度会显著增大,容易导致船舶失去稳性,甚至发生倾覆事故。
2. 特殊情况与应对措施:但有资料介绍,对大型的船舶来说,如果它的静水自由横摇周期大于平均波浪周期,可选择横浪航行,其优点是波浪砰击和偏转都比较轻。应注意,横浪航行时,改变航速通常不能明显改变风浪对船舶的影响。在不得不采取横浪航行时,要密切关注船舶的横摇情况,及时采取措施控制横摇幅度,如调整压载水、使用减摇装置等。同时,要做好应急预案,以防发生意外情况。
(六)漂滞
1. 概念与适用情况:船舶停止主机,随风浪漂流称为漂滞。主机或舵损坏将被迫漂滞。滞航中不能顶浪或顺航中保向性差,或船体衰老的船可以主动采用漂滞的方法。漂滞中波浪对船体的冲击力大为减小,甲板上浪不多,只要船舶保持水密,有足够的稳性就可以度过大风浪。
2. 决策与操作要点:在决定采取此航法前,应对各种情况及因素进行全面分析研究。船舶必须有足够的稳性和水密,而且海域要足够宽阔,否则决不可贸然漂航。漂滞中为了避免横向受风浪,必要时可松出双锚,增加水下阻力使船首迎风浪并减缓漂移速度,还可配合使用镇浪油,抑制海浪的破坏。在漂滞过程中,要密切关注船舶的漂移方向和速度,以及周围的海况和气象变化,及时采取相应的措施确保船舶安全。
四、大风浪中的合理避让
(一)加强瞭望与及早准备
在大风浪中航行,由于环境恶劣,船员的身心会比平常更加疲惫,瞭望难度也会增加。因此,必须进一步加强瞭望,利用雷达、望远镜等设备,及早发现来船,及早做好避让的准备。及早准备可以避免在紧急情况下忙中出乱,确保避让行动的顺利进行。
(二)合理运用避碰规则
在海上船舶间的避让均依据《1972年国际海上避碰规则》或地方规则。但在大风浪中,由于船舶操纵的特殊性,不能生搬硬套规则。要根据实际情况,合理地运用规则,采取正确的避让措施。避让行动要及早进行,舵角要小,转向的幅度也不宜太大,防止船体被打横。
(三)协调沟通与安全避让
为了避免按规则向右转向避让时可能导致的横浪危险,可以通过甚高频VHF与来船进行联系,在相互理解的基础上采取协调安全的避让行动。在协调过程中,要明确各自的意图和行动方案,确保避让行动的一致性和安全性。在受限水域或特殊情况下,作为直航船除应考虑自身安全,合理操纵外,还应考虑到对方采取行动的困难性与局限性,在协调与配合的前提下,作出“礼让三先”的行动,这也是大风浪中船舶间合理避让的要求之一,体现了海员良好的职业道德。
五、总结
船舶在大风浪中的操船是一项极具挑战性的任务,需要船员具备扎实的专业知识、丰富的实践经验和冷静果断的决策能力。通过提前做好充分的准备工作,合理选择操船方法,严格遵守避碰规则,加强瞭望和沟通协调,能够有效地降低大风浪对船舶航行安全的威胁,确保船舶在恶劣海况下的安全航行。同时,船员在日常工作中应不断加强学习和训练,提高自身的业务水平和应急处置能力,以应对各种复杂多变的海上情况。只有这样,才能在大风浪中保障船舶、人员和货物的安全,顺利完成航行任务。