3E級集裝箱船離泊掉頭操縱研究

魏緒濤

摘 要：隨著集裝箱船大型化的趨勢，新一代的3E級集裝箱船已經廣泛投入運營。由于船型設計及操縱特性有別于傳統第五代大型集裝箱船，其操縱難度也有所增大，給船舶操縱者帶來新的挑戰和風險。本文通過分析3E級集裝箱船的特性，結合多年引航實踐經驗，對3E級集裝箱船離泊操縱掉頭操縱的影響因素進行論述，提出受風流影響對策。

關鍵詞：3E級集裝箱船；特性；離泊；掉頭操縱

中圖分類號：U675.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2018）6-0054-02

2017年3月15日，韓國三星重工在其巨濟船廠（Geoje shipyard）為目前世界最大的3E級集裝箱船“MOL THIUMPH”舉行了隆重的命名儀式，這艘超級箱船最大載箱量為20150TEU，船長達到400米（約等于4個足球場連接起來的長度），船寬達58.8米，型深達32.8米，為當之無愧的海上巨無霸。許多駕引人員以能駕馭這樣的“巨無霸”為榮，同時也肩負著更大的責任與風險，如何操控好這樣的超大型集裝箱船成為每位駕引人員面臨的新的挑戰。

1 3E級集裝箱船特性

3E級集裝箱船是馬士基集團率先打造的大型低碳高效集裝箱船舶，是E級集裝箱船的后續系列。3E指的是Economy of scale（規模經濟）、Energy efficiency（能源效率）、Environmentally improved（環境改善）。由于該系列比傳統E級集裝箱船多容納2500多個TEU，因此在結構上有了較大改動，操控性能相應產生較大改變，主要表現為：

（1）船型尺度大是3E級集裝箱船的顯著特點。由于尺度巨大，造成其受風、流的面積增大，在設計吃水的情況下，水線以下側面受流面積達6000㎡，水線以上側受風面積達15000㎡，操控中受風、流作用力影響增大。

（2）為使駕駛臺后的集裝箱堆的更高而不影響視野，且符合《國際海上人命安全公約》V/22條駕駛室可視范圍的要求，駕駛臺布置在船中偏前，造成其在航行、避讓及靠離泊操縱習慣上有別于常規船舶。

（3）為增大載箱量，3E級集裝箱船比傳統大型集裝箱船上甲板堆箱高度要高出2-3層，造成從駕駛臺向船首尾方向的視覺盲區距離明顯增大，尤其當船滿載時，向船尾方向的視覺盲區距離可達船舶總長的1～1.5倍。

（4）為增加載箱量，3E級集裝箱船的橫剖面更接近于U型，且長寬比較傳統集裝箱船小。船舶首尾部分船體垂向弧度變化劇烈，呈現V型，主甲板寬，向下異常削進。船體縱向平行水線長度短，在空載情況下尤為明顯，且平行水線長度縱向分布規律為自船中向船尾方向的長度明顯大于向船首方向的長度。

2 3E級集裝箱船離泊掉頭操縱分析

船舶離泊操縱是船舶港內操縱重要的組成部分。船舶操縱安全受到船舶本身性能（操縱性及船型特點等）、船舶操縱環境及人的操船技能三要素的影響。掉頭操縱的安全性取決于掉頭方式、掉頭操縱的水域環境、船舶種類、載重狀態以及掉頭操縱過程中的水文氣象條件等因素。隨著船舶大型化、多樣化，加之航行及港內環境的復雜化，使船舶離泊掉頭操縱安全問題更加突出。

2.1 船舶自身的影響

（1）船舶盲區的影響。由于3E級集裝箱船首尾方向視覺盲區較大，當滿載時自駕駛臺向船尾方向的視覺盲區距離可達船舶總長的1～1.5倍，如采取船尾朝向碼頭轉向掉頭，當船身垂直于泊位岸線時，加上船舶自身長度，所占掉頭水域可達2-2.5倍船長，根據船舶掉頭水域設計規范，在港內船舶憑借拖輪協助掉頭時，掉頭水域至少為2倍船長，實際中不少港口達不到這個標準，在掉頭過程中可能產生由于船尾與泊位距離過遠，船首位置探到掉頭區以外，造成擱淺等事故的發生。反之，由于駕駛臺前置，3E級集裝箱船首方向的視覺盲區僅為船長的0.5-1倍，采取船首朝向碼頭轉向掉頭的方式可減小船首與碼頭的距離，使船位處于掉頭區偏近碼頭一側，更加安全。

（2）船體結構的影響。由于3E級集裝箱船首、尾部分垂向弧度變化劇烈，呈現“V”型，船首部尤為明顯，向下異常削進，造成船首協助船舶離泊的拖輪一般只能待在船首主甲板前端，接近船舶縱向平行水線的船首端位置。3E級集裝箱船平行水線長度縱向分布規律為自船中向船尾方向長度明顯大于船首方向長度，當船首、尾拖輪同時施加作用力時，由于正常裝載狀態下船舶重心位于船中附近，船尾拖輪作用力的力臂更長，產生的轉船力矩更大，轉尾效果更明顯，即船尾比船首更容易拖離泊位，因此，從效果上采取拖尾船首朝向碼頭掉頭的方式比較合理。

2.2 駕引人員操船技能的影響

3E級集裝箱船首尾方向的視覺盲區很大，由于受到掉頭區水域的限制，在離泊掉頭過程中，有一階段碼頭景物會處于船舶視覺盲區之內，其視覺表現為船體的很大一部分要和碼頭景物重疊，即碼頭景物被船體所遮擋，這種情況下是無法通過視覺直接判斷船首尾與碼頭距離的，只能依靠駕引人員多次操控此類船舶的經驗及船首尾瞭望人員對距離的判斷。為了減小由于人對距離判斷失誤造成離泊安全問題，最有效的方式為降低人對距離判斷的難度，即減小離泊掉頭過程中船舶盲區距離，又因為3E級集裝箱船船首方向的盲區距離遠小于船尾方向的盲區距離，所以宜采取船首朝向碼頭的掉頭離泊方式。

2.3 操縱環境的影響

（1）風的影響。3E級集裝箱船由于受風面積大，故受風影響非常大，可將受到的風分解為縱向和橫向兩種，縱向風力可用車克服，橫向風對靠離泊安全影響較大。

（2）流的影響。當泊位附近流向與船首向有一定夾角時，流壓力可以分解為縱向和橫向兩個方向，縱向流壓力可以用車克服，當橫向流壓力達到不能用側推和拖輪克服時，存在一定靠離泊風險。

3 3E級集裝箱船離泊掉頭操縱受風流影響對策

3E級集裝箱由于船體巨大，船舶慣性大，受風、流影響也大，離泊過程中要考慮到一旦發生設備故障，在當時局面和態勢下所要采取的應急措施，要時刻把自己的船位置于上風、上流位置，當發生應急情況時，充分利用一切可利用的資源，如拖輪、錨鏈等，使船迎風、迎流，減小船舶側受風、受流面積，穩定船位，及時通報VTS及周邊船舶，尋求外力的支持。

（1）船舶小角度受風流影響對策。當風、流沿泊位岸線方向自船尾小角度作用于船體時，在離泊初始階段，如能夠及時將船尾拉開一定角度，船身形成尾先離的姿態，使風、流作用力作用于船舶內舷（靠泊舷）一側，則作用力的效果有助于船位向遠離泊位的方向移動，在此姿態下可順勢采取尾先離，船首朝向碼頭的掉頭方式；反之，如果采取首先離，船首先張開一定角度，此姿態下來自船尾方向的風、流作用力將作用于船體外舷一側，作用力效果為使船位向泊位一側移動，當風、流較強而拖輪、側推器馬力不足以克服風、流壓攏岸力時，容易造成船舶觸碰碼頭。同理，當風、流沿泊位岸線方向自船首小角度作用于船身時，宜采取船首先離，船尾朝向碼頭的離泊掉頭方案。

（2）船舶大角度受風流影響對策。當風、流自接近垂直于船身的方向作用于船舶時，離泊作業前應根據當時風力、流速及船舶裝載情況準確計算所需配備的拖輪馬力，確定是吹攏風還是吹開風，頂流還是順流或開流還是攏流，如能夠滿足要求則可進行離泊作業，否則應暫停作業。如：吹開風時，船舶離泊時風的作用使船舶推向碼頭，對離泊操縱安全較為不利；攏流時，船舶離泊不易離開泊位，需要的拖船拖力較大，則對離泊操縱安全也不利。

4 結語

綜上所述，在良好的水文、氣象條件下，從3E級集裝箱船舶船型特點及駕引人員操作中判斷的準確性和便捷性角度考慮，建議采取尾先離，船首朝向碼頭的掉頭方式；在惡劣氣象條件下，應綜合考慮多方面因素，明確出現風險的環節，采取各種防范措施，發揮良好船藝，選擇最安全的離泊掉頭方式。

參考文獻：

[1] 洪碧光.船舶操縱原理與技術[M].大連：大連海事大學出版社，2007.

[2] 宋波偉.1.4萬TEU級箱船港內操縱的風險與控制[J].中國水運（下半月）.2012（2）