北極冰區航行輪機設備管理與操作

李炳元 中遠海運特種運輸股份有限公司

中遠海運特種運輸股份有限公司天佑輪首航執行遠東-北極航道-北歐航次任務。

2018年北極冰情極其嚴重，冰山大冰層厚。基于領航破冰船的要求，跟馳破冰船航行需要保持安全距離，因此需要船舶頻繁的變向變速。航行期間曾兩次遭遇嚴重冰困是本次冰區航行最大的挑戰。因此輪機設備的可靠維護和科學管理，值班人員高度的責任心是保證冰區航行成功的關鍵。

本文基本結構如下：船舶及航次概要；冰區輪機設備管理維護；冰區輪機值班和操作；北極環境保護和防污管理；冰區航行操作和建議。

1.船舶與航次概要

天佑輪是中遠海特公司在上海船廠新建的36000噸多用途冰級船，于2018 年6月28號正式交船營運。該船屬于C類船舶，設計冰級為CCS ICE CLASS B1冰級，與目前普遍采用的《芬蘭瑞典冰級規范》（FSICR）中的IA級相當，能在夏/秋季當年冰層厚度不超過0.8m的開敞水域中航行，近似等效為IACS Polar Class中的PC7級。

2018年7月18日，天佑輪從中國大豐港開航，19日抵達韓國釜山，加裝燃油后繼續航行。經過北方四海并于7月24日進入太平洋，29日穿過白令海峽進入楚科奇海。在此與俄羅斯原子能破冰船匯合，前后2次破冰護航后于 8月13日過挪威北角，出北方航道，進入挪威海直至瑞典港口海吶桑德。整個航行軌跡如圖1所示。

2018年北極航道的冰情不同于往年，航道遲遲未能開通，整個東西伯利亞冰情異常嚴重，尤其在第一次護航期間，天佑輪遭遇過較為嚴重的冰情，給船舶航行和輪機設備的使用帶來極大的挑戰。

2.冰區輪機設備管理維護

為保證冰區安全航行，天佑輪裝備了大量常規船舶沒有的設備或設備升級。下水就首航北極，天氣海況極其惡劣，輪機設備沒有經過檢驗論證，正處于故障頻發期。因此自船廠至進入北極前的航行檢查和試驗顯得尤為重要。

（1）為保證冰區安全航行并提供足夠的動力，天佑輪裝備了滬東重機有限公司制造的的HHM WinGD 6RT-Flex50D主機一臺，額定功率10470KW。開航后，及時利用有利時機進行正倒車啟動停止試驗，應急停車試驗，應急倒車試驗。并對三種應急操作進行了培訓和操作，實時驗證了試航參數，船舶機動性能，應急處置能力。

（2）為了提供足夠的電力，裝備了3臺中船動力有限公司制造的6L23/30H型副機，額定功率1050KW。在航行期間輪流使用3臺輔機，盡量使故障早發生早發現早排除。并對輪電機員進行了副機啟動停止解列并電等培訓和操作。確保緊急時能快速啟用副機并聯網供電。

（3）因北極低溫特殊環境，錨絞機等在室外工作的甲板機械，按常規安裝了油箱電加熱及液壓油管內循環。暴露在甲板上的控制箱安裝了電加熱，防止低溫下控制箱電子元件失效或操縱手柄結冰。在進入白令海峽前已全部試驗并啟用。液壓油泵艙室電加器驗啟用。甲板消防管系開啟放殘閥適時放殘，防止低溫冰凍引起管裂。

（4）北極冰區航行，防止低溫冰凍是輪機設備的設計要求和管理關鍵。機艙海底門安裝了防止冰塞的空氣吹冰及蒸汽融冰系統；及時試驗管系是否通暢及空氣蒸汽供給情況是冰區航行的首要操作。為防止中央冷卻介質的溫度過低，安裝了海水循環系統。進入白令海峽前，逐步試驗并啟用該系統驗證循環效果。在后來的冰區航行中，系統始終能保持高于5度海水溫度，避免了海底門的冰塞冰堵。為防止浮冰堵塞，全程選用低位海底門。為了能迅速清洗海底門，在現場準備了清洗工具和吊具，隨時準備開展緊急清洗工作。并在后續的值班和工作中予以安排和計劃。在冰區航行中，這是一項非常重要和關鍵的工作，千萬不能疏忽。提前試驗并檢查壓載水倉空氣攪動系統，防止壓載水倉出現冰凍造成事故。啟用日用水倉，艙底水倉蒸汽加熱。開啟應急消防泵進口管系蒸汽加溫。試驗應急海底門空氣吹冰和蒸汽融冰系統。啟用電瓶間舵機間及其他艙室安裝的電加熱系統，保持暴露在甲板的艙室溫度。為防止冰區航行中兩海底門嚴重冰堵造成冷卻海水的中斷，冰級船設計了從壓載艙通過壓載泵直供中央冷卻海水。因此需要提前對此系統進行試驗，使輪機員熟悉現場操作。對需要開關的閥件醒目標識，制作操作流程圖，便于緊急時能迅速切換。

3.冰區航行輪機值班和操作

作為輪機人員，要有良好的北極航行應具備的心理素質，才能使輪機人員的理論知識和操作技能得到正常的發揮。具有良好的極地心理狀態能能使輪機人員心情愉悅，精神飽滿，頭腦清醒，以便更好的處理各種突發事件。

（1）北極航行時，由于冰情不同，冰層厚度不同，需要跟馳破冰船航行，對航速有嚴格的限制，動力系統處于全程備車狀態，隨時需要準備執行駕駛臺的各種指令。因此需將以往的24小時無人值班改有人值班機艙，輪機員24小時值守機艙，并安排輪值加強班。

（2）在冰區航行中，停止常規工作，白班人員除安排緊急及必要的工作外，需幫助值班輪機員巡回值守，并時刻準備清洗海底門，檢查測量液柜液位等工作。夜晚安排加強班。

（3）冰區航行期間，每4小時測量機艙艙底通海倉柜液位。每天4次測量壓載水倉，貨倉污水及油艙液位。值班時應間隔檢查機艙倉壁，機艙艙底是否有不正常水跡，并查清來源；污水警報應及時檢查并處理。遇有較大冰塊撞擊船體時，應及時查看兩舷邊倉，檢查倉壁是否有變形破裂現象。

（4）北極航行時，應時刻注意并檢查各機械設備的溫度，壓力，液位等參數。檢查是否有機械震動，認為不正常時應及時處理。冰區航行需要值班人員更大的責任心更強的執行力，有強烈的團結協作精神。

4.北極環境保護和防污管理

船舶在北極地區航行時，涉及到船舶安全航行的各個方面，不僅包含船員配置和操作問題，還應涉及環境保護等內容。南北極作為地球最后一塊凈土，防止該地區海洋環境污染是航路船舶義不容辭的責任和義務。

（1）嚴禁排放機艙污油和含油污水，雖然到目前為止MARPOL公約仍未將北冰洋納入特殊區域，但船舶應保持對環境的敬畏之心，至少應按附則I特殊區域的要求來規范自己。進入白令海峽前，我們凈空了機艙艙底水艙，以備航行途中清洗海底門儲存海水需要；鎖閉了油水分離器出海閥，嚴禁在北極水域排放機艙污水。

（2）禁止在北極航行途中傾倒生活和工作及食物垃圾，垃圾進行人工收集并封閉存放。進入白令海峽前，用消防水沖刷并用淡水沖洗了主甲板及生活區甲板，防止北極航區中甲板面雜物隨雨水落海。

（3）嚴禁任何生活污水排至北極區域，我們雖已使用機艙生活污水處理裝置對船員日常生活產生的生活污水進行了一定的處理。但為了防止產生不可預見的后果，特別是防止破壞北極地區的海洋生態環境，在北極航路水域，嚴格實行了控制用水制度，生活污水經處理后排入生活污水儲存倉。鎖閉了生活污水出海閥，防止意外排放。

（4）為履行壓載水公約的實施，天佑輪安裝了煙臺海盾生產的壓載水處理裝置，壓載和排放都已經過該裝置過濾和消毒。但為了防止破壞北極的海洋生態環境，在進入白令海峽前，大副已多次進行了壓載調載，意在北極區域除特殊情況嚴格禁止壓載水的排放操作。

5.冰區航行操作和建議

良好的協作精神是圓滿完成北極航行的關鍵。既包括甲板部和輪機部之間的協作，也包括輪機部人員之間的團隊協作。

輪機人員要有良好的北極航區的情景意識。情景意識是輪機部人員對于機艙事故發生的一種預知和警惕。是對影響機械設備的因素和條件的準確感知，是對機艙周圍情況變化及影響的敏捷察覺和了解，也是對即將面臨的機艙困境的正確考慮和應對計劃，能幫助輪機部人員識別失誤鏈，使機艙事故在發生前即可得到相應判斷。

在此次跟馳破冰船航行中，船舶頻繁變速變向是對動力裝置性能的嚴峻考驗，需要船舶具有良好的機動性能，臨時機動用車頻繁。航行時經常需要大幅度滿舵轉向，航向逶迤彎曲，滿舵轉向和把定頻繁，對主機和舵機形成嚴峻的考驗，輪機當值人員應提高警惕勤加檢查主輔機，鍋爐，舵機等工況。尤其對于新造船，機器沒有經過良好磨合和性能檢驗，特別需要輪機人員高度的責任心，執行力，嚴守值班紀律，駕機協同作戰。對于各種事故的發生要有應急預案，一旦發生，能及時解決。

有冰困事故發生時，應提醒駕駛臺注意用車，盡量不要長時間停車。長時間停車會導致航道冰塊擠向螺旋槳及舵葉，造成啟動困難或損壞螺旋槳。建議在新造冰級船中，可以采用導流管式螺旋槳，以防大型堅冰損壞槳葉造成嚴重的機械事故。發生冰困事故時，應考慮船底富裕水深，排除淺點后保持動力，控制船身。在駕駛臺及船首觀察冰塊運動及船舶航行尾跡。操縱時，應低速啟動多次加大舵角，重新開辟航路。冰困過后，應加強測量各艙室水位，油位情況，檢查機器狀況。

6.結束語

天佑輪首航北極冰區，對機械設備及船員操作是一大挑戰。中遠海運特運采用“前期預案分析、途中實時反饋、后期全面總結”的方式，為天佑輪成功完成北極航行提供了必要條件。本文總結了天佑輪首航北極冰區設備管理維護，現場實際操作，航區環境保護，零事故完成了北極航行。實踐證明防止冰凍是北極冰區航行輪機主要工作，高度的責任心執行力是安全航行的關鍵因素，提前準備并熟悉各種應急預案是冰區航行的根本保障。