韓開波
摘要:近年來國家大力提倡節(jié)能與環(huán)保。船舶航行產(chǎn)生的油耗與排放受順流、逆流影響較大?;谥凵嚼咸辽礁蹍^(qū)的特點,為了港域環(huán)境的改善,應盡力做到每一進口船舶都盡可能順流進港。筆者對所能達到這一目標結合引航實際提出一些解決方法。
關鍵詞:船舶;航行;逆流;順流;引航;節(jié)能;環(huán)保
中圖分類號:U675
文獻標識碼:A
文章編號:1006-7973( 2020) 06-0098-03
隨著港口經(jīng)濟的快速發(fā)展,舟山老塘山港區(qū)近年的發(fā)展更是突飛猛進,到港船舶不斷增加,但是隨之而來的空氣質量不斷下降。引航員作為港口經(jīng)濟發(fā)展的直接參與者,為所在港口水域節(jié)能、環(huán)保做貢獻也是有直接的責任。引領船舶順流進口相比較逆流進口可以減少船舶的油耗,從而直接減少了船舶的廢氣排放對環(huán)境的污染?,F(xiàn)階段老塘山港區(qū)內(nèi)沒有專用的錨地供外輪待泊拋錨,造成順流進口船提前到但沒泊位直接靠泊,只能去金塘東拋錨待泊?;诶咸辽礁蹍^(qū)外的野鴨山錨地水域開闊,水深條件好,氣象條件有利,非常適宜設置若干錨位來解決進口船舶的待泊問題。
1 老塘山港區(qū)概況
老塘山港區(qū)是舟山港域最大的對外開放公用性綜合港區(qū),位于定海西南方向,就是121°58.8'E、30°02.9'N,距離定海市區(qū)9公里。老塘山港區(qū)共有一期、二期、三期、五期四個碼頭。
一期碼頭概況:碼頭長度190米,碼頭前沿水深10.5米,靠泊能力15000噸級,裝卸貨種以件雜貨為主。
二期碼頭概況:碼頭長度223米,碼頭前沿水深11.5米,靠泊能力25000噸級,以煤炭、礦砂為主。
三期碼頭概況分1號和2號2個泊位,碼頭長度共516米,適合同時靠泊2條巴拿馬型船舶,碼頭前沿水深15米,靠泊能力5萬噸級,兼靠8萬噸級,主要以卸大豆、小麥、礦砂為主。
五期碼頭概況:1號泊位長度370米,2號泊位長度510米,2個泊位適合靠洎海岬型散貨船,碼頭前沿水深19.1米,靠泊能力15萬噸級,兼靠20萬噸級,主要以卸礦砂為主。
寧波舟山港貨物吞吐量已連續(xù)幾年超過10億噸,其中舟山老塘山港區(qū)作為長三角和長江沿岸大宗散貨水水中轉的支點被放在更加突出的位置。據(jù)統(tǒng)計.2017年經(jīng)蝦峙門進口靠泊老塘山港區(qū)三期和五期碼頭進口減載的外輪達450艘,其中巴拿馬和靈便型342艘次,海岬型108艘次,進口貨物吞吐量2800萬噸。2018年進口減載的外輪達462艘,巴拿馬型和靈便型357艘次,海岬型105艘次,進口吞吐量2930萬噸。2019年進口減載的外輪是481艘,巴拿馬和靈便型362艘,海岬型119艘,進口吞吐量3565萬噸。
2 潮流特點及對航速的影響
眾所周知,舟山港屬于島礁區(qū),航門眾多,潮流復雜,其中蝦峙門航道及舟山東部海域為正規(guī)半日潮,潮流多為往復流,漲落潮主流向與等深線走向基本一致。最大流速發(fā)生在高(低)潮后2-4小時,夏季流速大于冬季,大潮汛流速大于小潮汛。每一個月中有兩次農(nóng)歷大潮,分別是農(nóng)歷廿九至次月歷初四、農(nóng)歷十四至十八,歷時總共達10天,農(nóng)歷大潮訊時流速平均可達3節(jié)及以上。
從蝦峙門登輪點至老塘山港區(qū)南邊的野鴨山北錨地航行距離為26海里,途經(jīng)蝦峙門航道,螺頭水道,冊子水道等,其中蝦峙門航道農(nóng)歷大潮汛期最大流速可達5節(jié)或更甚。如果全程逆流航行,勢必嚴重影響航速,整段航程將耗時約4小時。如果全程順流航行,整段航程將耗時約2小時。為盡可能地縮短航行時間以滿足最佳靠泊潮水時機,引航員在逆流進口時為提高航速往往采用海速航行,費時又不節(jié)能,且不低碳、環(huán)保。如果安排乘潮順流進口,就能很好地實現(xiàn)省時又環(huán)保。
3 不同船型順逆流情況下的油耗
表1、2是“LOWLANDS SUNRISE”和“ATLANTA”輪速度表,它們的單位低硫油油耗數(shù)據(jù)為筆者通過外輪方船長和輪機長所提供?!癓OWLANDS SUNRISE”輪是海岬型散貨船,載重噸181458噸,船長292米、吃水17.8米,使用MitsuiMan B&W,6S70MC MCR.主機,轉速91轉,分時輸出功率18660KW。
“ATLANTA”是巴拿馬型散貨船,載重噸82094噸,船長229米、吃水13.3米,使用MAN B&W,6S60MC MCR.主機,轉速97轉/分時輸出功率9700KW。
經(jīng)統(tǒng)計歷年的數(shù)據(jù)和舟山港域的實際潮流特點(平均流速大),順流航行在主機轉速港內(nèi)全速的情況下平均航速可達14節(jié)左右,但逆流情況下即使主機轉速加至經(jīng)濟海速,其實際平均航速也達不到10節(jié)。以下就以順流14節(jié)航速和逆流10節(jié)航速來計算和比較兩種不同情況下船舶的耗油和排放。
以2019年進口船舶艘次計算:
順流14節(jié)情況全年耗油排放:1.49噸×362艘+1.86噸×119艘=760.72噸
逆流10節(jié)情況全年耗油排放:3.12噸×362艘+4.68噸×119艘=1686.36噸
通過計算如果2018年全年逆流進口所排放的油耗是順流進口的2.2倍有余。如果比較在大潮汛急流情況時差別大;如果再考慮順流出口,那么差別巨大!所以筆者認為順流進口可以大大地減少油耗排放,從而達到減少污染的排放(燃燒1噸柴油產(chǎn)生3.11噸二氧化碳)。也就能為港口水域的空氣、水域環(huán)境改善做一番很大的貢獻。并且還能縮短航行時間,從而既能實現(xiàn)低碳環(huán)保又能為港口、碼頭、貨主等節(jié)約時間成本、提高效益。
原則上,只要減速,就會節(jié)能。轉速為零,自然油耗為零。但這些極限不能解決實際問題也沒有價值。要辯證、動態(tài)地看待主機轉速的選擇。在一個明確的航次里面,如何使用不同的主機轉速來達到效益最大化、油耗最小化是必須討論的關鍵點。從表3船舶在順流與逆流航行下的明顯油耗、航行時間的區(qū)別,自然選擇順流時機進港。但如何在實際的引航計劃和操縱時盡可能滿足每一艘進口船舶都做到順流進港?其中又要涉及各個環(huán)節(jié)當如何來滿足或者說配合這一要求?筆者就這一問題結合舟山港的實際情況來分析,提出一些想法和建議。
4 存在問題
(1)外輪如沒有進港靠泊計劃,一般在蝦峙門口外錨地拋錨待泊,距蝦峙門登輪點L1報告線13海里。船舶從接到引航指令至登輪點至少得需要2.5小時以上包括備車、起錨、航行,如遇到是逆流,就需要更長時間。還經(jīng)常發(fā)生船長對流速估計不足,導致船舶不能按時到達登輪點。這樣就會被VTS推遲到更晚的登輪時間,因為進出蝦峙門口船舶密度大,船舶進出口都按計劃有序排隊。既造成引航計劃的改變,還可能造成靠泊潮水時機的錯過而取消進港計劃,不僅僅使泊位浪費,影響港口的效益,還影響船舶的船期損失。
(2)有時因為各種因素造成離泊船不能準時離開泊位、甚至取消離泊計劃而耽誤進口船的靠泊計劃。由于目前臨近老塘山港區(qū)外的野鴨山錨地只做國輪拋錨用,外輪進來臨時待泊拋錨只能去往金塘東臨時錨地拋錨等候。金塘東錨地水深達50米以上,水流湍急,又靠近西侯門大橋,進出錨地需要穿越通航分道,交匯船舶多加增航行風險,錨地條件情況非常不適合大型重載散貨船拋錨。
(3)舟山港每年的霧季長達4個月。當霧航管制時,計劃離泊的船舶也只能靠在碼頭等霧散解封。進口船舶一般也是取消進口或就地拋錨等霧散再航行。當霧航管制解封后,可以第一時間安排引航員上出口船離泊,但進口船還在蝦峙門口外拋錨。這樣就造成碼頭泊位資源浪費少則5個小時,多則7、8個小時,給碼頭方、船方、貨主等各方帶來經(jīng)濟和效益的損失。
5 解決方案
為解決上述存在的問題,特別是考慮到為了環(huán)保的需要,筆者建議有關部門在老塘山港區(qū)南側的野鴨山錨地設立3個定點待泊錨位。野鴨山錨地水域開闊,水深合適,氣象條件好,適合大型重載散貨船安全錨泊。具體錨位如圖1所示。1#錨位:30°01.00N、121°59.05E, 2#錨位:30°00.50N、121°58.90E。3#錨位:30°00.05N、121°59.20E。這樣3個錨位點距離五期碼頭、三期碼頭0.6至2海里不等。設置這些待泊錨位可以解決以下幾個問題:
(1)對于靠落末時段的進港船,條件許可的情況下,可以提前順流進口至待泊錨地,再擇機靠泊,這樣就避免了逆流航行產(chǎn)生的不利因素。
(2)參照表3,順流航行可以輕易達到12節(jié)以上航速,如沒有直接靠泊計劃,引航員可以用低轉速控制航速來減少油耗,用最少耗油抵達野鴨山錨地拋錨待泊。這樣在進港環(huán)節(jié)上做到少排放、環(huán)保。當離泊船一有離泊計劃就可以第一時間起錨直接靠泊,盡量做到碼頭資源不浪費,提升碼頭的經(jīng)濟效益。
(3)因為提前有靠泊船在待泊錨地拋錨,當發(fā)生霧航管制解封后,碼頭一有空就可以馬上安排起錨靠泊而不用從蝦峙門口外錨地進口,提高了碼頭使用效率,加快了船舶的周轉,為碼頭方、船方產(chǎn)生更大的效益。
(4)經(jīng)常發(fā)生因為離泊船的各方面的原因,例如水尺、貨量、加油、修理、物料配送、代理報關等造成不能準時離泊的情況,而又因為避開大潮汛急漲、急落時段靠離,靠泊船必須在靠泊窗口時間段靠泊,這樣可以先讓離泊船離泊到待泊錨地拋錨辦手續(xù),而靠泊船也能按計劃準時靠泊,從而加快碼頭周轉,保證了船方的船期。
綜上幾點,在野鴨山錨地另設3個待泊錨位的好處是顯而易見的。這不僅能為老塘山三期、五期碼頭的周轉、效益帶來更大的提升,也能保證船舶的船期。最重要的是,引航站可以合理安排老塘山港區(qū)進口船順流引航進口,這樣不但節(jié)約引航時間成本,而且減少了船舶油耗和廢氣的排放。
6 結語
寧波一舟山港已連續(xù)十幾年成為世界第一吞吐量大港。隨著長三角經(jīng)濟的快速發(fā)展,水水中轉發(fā)展也更加繁榮,老塘山港區(qū)進出口船舶的數(shù)量也在持續(xù)增加,如何做到發(fā)展經(jīng)濟又兼顧環(huán)保是每個港口建設參與者的責任和使命。相信通過海事、港航、碼頭、代理等各部門的共同努力,為每一船舶制定更加詳細、合理、緊扣的計劃,從而最大限度地既保證經(jīng)濟效益又減少廢氣排放,為港口水域的環(huán)境保護做出貢獻。
參考文獻:
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