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船舶系泊带缆方式如何选择最优?

下面我将从基本原则、缆绳类型、带缆方式(按泊位类型)、操作流程和受力分析等多个维度,为您详细解析船舶系泊带缆方式。


基本原则

所有带缆操作都遵循几个核心安全原则:

船舶系泊带缆方式如何选择最优?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 均匀受力:所有缆绳和缆桩上的受力应尽可能均匀,避免单根缆绳或某个缆桩承受过大的拉力而断裂。
  2. 防止摩擦:缆绳在通过导缆孔、缆桩等设备时会产生摩擦和磨损,必须使用导缆器来保护缆绳,并减少摩擦力。
  3. 快速解缆:系缆系统必须设计得在紧急情况下(如突遇强风、船舶失控)能够被快速解开,缆绳末端通常只做简单的“琵琶头”或“单花”,而不是死结。
  4. 安全冗余:系泊系统必须有足够的冗余度,即缆绳的总系泊力要远大于可能的最大外力(风、流、浪)。
  5. 留有余量:缆绳在缆桩上缠绕时,必须留有足够的余量(通常至少绕6圈),以确保有足够的摩擦力来系住船舶。

缆绳类型

不同类型的缆绳用于不同的目的,通常混合使用以构建一个稳健的系泊系统。

缆绳类型 主要作用 特点
首缆/尾缆 控制船舶前后移动,抵抗风流对船舶产生的纵向力(顶风、顶流)。 强度最大,通常使用钢丝缆,数量多,是系泊的主力。
倒缆 辅助控制船舶前后移动,作用与首/尾缆类似,但通常布置在船中附近,用于更精确的调整或作为备用。 也常用钢丝缆
横缆 控制船舶左右移动,抵抗风流对船舶产生的横向力(吹开风、吹拢风)。 可用化纤缆(尼龙、涤纶)或钢丝缆,化纤缆弹性好,能缓冲冲击力。
撇缆 抛掷缆绳的引绳,用于将系泊缆绳从船上送到岸上。 轻便、柔软、浮水性好。

现代趋势:随着化学工业的发展,化纤缆(如迪尼玛、涤纶)因其重量轻、强度高、弹性好、耐腐蚀、无旋转等优点,正越来越多地被用作首缆、尾缆甚至横缆,尤其是在大型船舶和自动化码头。


主要带缆方式(按泊位类型)

系泊方式根据泊位类型(码头、浮筒、船坞)的不同而有很大差异。

码头系泊

这是最常见的系泊方式,缆绳的布置需要形成一个平衡的系统,抵抗来自8个方向(前、后、左、右、左前、右前、左后、右后)的风流力。

船舶系泊带缆方式如何选择最优?-图2
(图片来源网络,侵删)

标准码头带缆布置(以右舷靠泊为例):

  • 首部:

    • 首缆: 从船首最前端导缆孔引出,向前方带至码头缆桩,主要抵抗顶流/顶风。
    • 首倒缆: 从船首中部导缆孔引出,向后方带至码头缆桩,辅助抵抗顶流/顶风,并在离泊时用于船首摆出。
    • 首横缆: 从船首引出,向左舷侧方带至码头,主要抵抗吹开风。
  • 尾部:

    • 尾缆: 从船尾最后端导缆孔引出,向后方带至码头缆桩,主要抵抗顶流/顶风。
    • 尾倒缆: 从船尾中部导缆孔引出,向前方带至码头缆桩,辅助抵抗顶流/顶风,并在离泊时用于船尾摆出。
    • 尾横缆: 从船尾引出,向左舷侧方带至码头,主要抵抗吹开风。

关键点:

  • 首尾缆是纵向主力,横缆是横向主力。
  • 所有缆绳在带妥后,必须用制索器卸扣 固定,防止缆绳滑动。
  • 缆绳在缆桩上的缠绕方式:通常采用“八字形缠绕法”,以确保受力均匀且易于快速解缆。

浮筒系泊

当码头泊位紧张或水域条件受限时,船舶会系泊于水上浮筒,这种方式相对简单,但同样关键。

  • 单浮筒系泊:

    • 船舶通过一根单头缆系于一个浮筒上。
    • 这根缆绳可以是首缆、尾缆或舷缆。
    • 船舶可以围绕浮筒360度旋转,随风流变化而改变方向。
    • 适用于短时间等待、检疫等。
  • 双浮筒系泊:

    • 船首和船尾各系一个浮筒,用首缆尾缆连接。
    • 这是最常见的浮筒系泊方式,船舶被固定在两个浮筒之间的水域,不能自由旋转。
    • 适用于较长时间的停泊、装卸作业。
  • 单点系泊:

    • 这是一种更先进的系泊方式,船舶通过一根系泊腿 连接到海底的一个固定转塔上。
    • 船舶可以围绕这个单点360度自由旋转,始终处于受力最小的方向。
    • 广泛用于海上石油平台、液化天然气接收站等。

船坞系泊

船坞用于船舶的建造、维修和保养,系泊方式更为特殊。

  • 船坞固定: 船舶进入船坞后,坞门关闭,水被抽出,船舶最终会坐落在龙骨墩上。
  • 拉索固定: 在船舶坐墩前或坐墩后,会从船体侧面拉出拉索,固定在坞壁的专用眼板上,以防止船舶在抽水过程中发生移动或倾斜。
  • 缆绳辅助: 首尾缆和横缆仍然会使用,用于船舶进坞和坐墩过程中的精确定位和固定。

操作流程(以靠码头为例)

  1. 准备阶段:

    • 备缆: 根据计划,将需要使用的缆绳从缆机滚筒上放出,在甲板上理顺,琵琶头端穿过相应的导缆孔。
    • 撇缆: 将撇缆抛到岸上,由码头工人接住。
    • 带缆: 码头工人将撇缆拉回,将系泊缆绳的琵琶头套在码头的缆桩上。
  2. 靠泊阶段:

    • 船舶在拖轮或自身动力协助下,缓慢接近码头。
    • 首先带上首缆尾缆,以初步控制船舶位置。
    • 然后依次带上倒缆横缆,逐步收紧,使船舶与码头保持安全距离(通常为0.5-1米)。
  3. 系泊阶段:

    • 收紧缆绳: 使用缆机或绞车按照对称、均匀的原则收紧所有缆绳。
    • 顺序: 通常先收紧首尾缆,再收紧横缆,最后调整倒缆,收紧过程中要密切观察缆绳受力情况和船体与码头的距离。
    • 固定: 缆绳收紧到预定张力后,将其在缆桩上按规定缠绕(如6圈以上),并用制索器或卸扣锁死。
  4. 离泊阶段:

    • 解缆准备: 与带缆顺序相反,首先松开并解开制索器。
    • 解缆顺序: 通常先解倒缆和横缆,再解首尾缆,遵循“先解不动,后解动”的原则,即先解固定船舶的缆,后解控制船舶移动的缆。
    • 快速离泊: 在解掉最后一根关键缆绳(通常是首缆或尾缆)的同时,船舶启动主机和舵,或依靠拖轮,迅速离开码头。

受力分析与安全考虑

  • 外力来源: 风、流、浪、船舶自身(如装卸货时的横倾)。
  • 受力分配:
    • 顶风/顶流: 主要由首缆、尾缆、首倒缆、尾倒缆共同承担。
    • 吹开风: 主要由首横缆、尾横缆承担。
    • 吹拢风: 主要由首缆、尾缆和船体与码头的靠把/防碰垫承担。
  • 安全检查:
    • 定期检查: 检查缆绳是否有磨损、断丝、老化;检查导缆孔、缆桩等设备是否完好。
    • 动态监控: 在恶劣天气来临前,必须增加缆绳和缆桩数量,并重新收紧所有缆绳,确保系统处于最佳受力状态。
    • 沟通协调: 船上驾驶台与甲板部、码头之间必须保持良好沟通,确保带缆、解缆操作协调一致。

船舶系泊带缆是一门理论与实践紧密结合的技术,它要求操作人员不仅要熟悉缆绳和设备,更要深刻理解风流对船舶的影响,并能根据实际情况灵活、安全地布置和调整系泊系统,确保船舶在港口的绝对安全。

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