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《航海技術雜志》2015年第三期

1船舶走錨原因

船舶在錨地拋錨，當錨鏈和錨產生的合力（即制動力）大于船舶所受的導致其產生位移的外力時，不會發生走錨現象。錨鏈和錨的合力包括錨的抓力與錨鏈在海底平鋪部分產生的摩擦力之和。根據船舶的大小、種類、操作等選擇錨型，目前，商船較常用的錨有霍爾錨、斯貝克錨、波爾錨和AC-14錨。錨的抓力系數λa與錨重、底質等有關，見表1。錨鏈與海底的摩擦系數λc同錨鏈形狀、海底底質和運動有關，見表2。錨的大小根據船舶舾裝數確定，巴拿馬型船舶一般為斯貝克錨，也有較大型船舶選擇AC-14錨。本次事故中的船舶采用的就是AC-14錨。船舶所受外力包括風壓力和流壓力2種。風壓力的計算公式。當船舶受風時，風力中心的位置將隨風舷角的增大而由前向后移動。船舶所受的風力系數值與風舷角有關，呈馬鞍形曲線。當風舷角為30°和150°時，風力系數出現極大值。當船舶首尾方向與流的方向不一致時，將產生更大的流壓。流速越大、交角越大，流壓力也越大。在不考慮波浪對船舶產生影響時，只要錨和錨鏈的制動力Fa+c大于船舶所受的外力Fw+Fc，船舶就不發生走錨現象。由于每次拋錨前進行上述計算十分復雜，根據相關經驗，普遍采用以下方式決定合適的錨鏈長度：（1）正常天氣時，水深<20m，出鏈長度為4～6倍水深；水深20～30m，出鏈長度為3～4倍水深；水深>30m，出鏈長度為2～3倍水深。（2）當天氣較差時，若風速為20m/s（約8級風），出鏈長度為3倍水深+90m；若風速為30m/s（約9級風），出鏈長度為4倍水深+145m。當外部環境變化，船舶所受的綜合外力大于錨和錨鏈產生的制動力時，船舶會發生走錨現象，特別是海流和風力的增大會導致外力成幾何級增大，加大船舶發生走錨的可能性。因此，當海上風力超過10級時，不選擇拋錨而采用滯航的方式保證船舶安全，因為要求的拋錨錨鏈長度遠大于船舶所配置的錨鏈長度。在惡劣天氣、風和流變化較大的海區，船舶受到的外力不斷變化，容易造成船首向不斷變化，發生偏蕩現象，加大船舶走錨的可能性。

2船舶錨機損壞原因

在船舶錨機液壓馬達系統中，液壓泵不斷將高壓油輸入液壓馬達，然后由低壓腔排出。根據工作原理，液壓馬達可分為軸向柱塞式和葉片式2種，2種形式的馬達結構見圖3和4。本文所述事故錨機采用軸向柱塞式馬達。錨機液壓馬達發生故障，主要有以下3種情況。（1）在收絞錨鏈時，液壓馬達處于單向轉動工作狀態，當受到的外力等于液壓馬達的收絞力時，馬達停止轉動，即“絞不動”，錨鏈處于非常緊張的狀態。此時如果船舶發生劇烈的上下顛簸現象，錨鏈將被動性地反向拉動鏈輪，并帶動錨機液壓馬達反轉。（2）在松放錨鏈時，液壓馬達同樣處于單向轉動狀態，并以一定的速度勻速轉動。當外力將錨鏈拉出的速度大于馬達轉速時，錨機液壓馬達將被動性地瞬間高速轉動。（3）在液壓馬達處于鎖止狀態，即控制手柄處于“零”位時，因風浪影響造成船舶大幅上下顛簸時，錨鏈的向外拉力大于錨機的制動力，錨機鏈輪隨即發生被動性外轉。在故障情況（1）和（2）中，由于外力大于液壓馬達的輸出力，使馬達處于泵的工作狀態。此時，液壓馬達的內部吸收容量小于輸出容量，造成油泵向系統輸油不足，出現馬達內部部分腔室呈真空狀態。此種現象持續時間越久或產生的真空現象嚴重時，會造成馬達內部結構損壞。在故障情況（3）中，操縱閥處于聯鎖關閉狀態，系統不向馬達輸油，也沒有進油和排油，只有少量的循環油（約10%）通過安全閥流動。當錨機被動性向外轉動時，將產生被動性排油現象，而此時沒有進油，如果持續時間久、排油量多時，將產生真空現象，造成馬達內部結構損壞。本文錨機液壓馬達損壞事故的部分照片見圖5和6。

3事故分析

在本文事故中，不僅風力增強（9～10級），而且流也因為漲潮和風的影響達到3～4kn，錨周圍的海砂在流的影響下發生移位，大大降低錨的抓力。因此，船舶容易發生走錨，且一旦走錨，僅憑錨和錨鏈與海底產生的摩擦力，無法抵抗船舶所受的外力。此時，船舶必須采取應急措施保證不再移位，包括用船舶動力頂住（效果較明顯）、松錨鏈（效果不明顯）或重新拋錨等。本文事故的原因總結以下幾方面。（1）首次選擇拋錨作業時，船長沒有針對性地對駕駛員等值班人員進行預防性培訓和指導，對天氣預報信息和發生走錨的可能性預估不足。拋錨時只有7級風，認為在水深22m時10節錨鏈入水足夠，未預料到第2天的風力增大到9～10級，也未考慮流的變化。（2）拋錨后，船長沒有指示值班駕駛員密切注意天氣變化和影響錨泊安全的風險意識，包括應該采取的措施，如通知船長、通知機艙備車等。船長也未考慮到在流的不斷沖刷下，砂底質會影響錨的抓力。（3）當第2天上午風力已經增大到10級以上時，雖然還未發生走錨現象，但船長仍未預估到風險，直至船舶走錨時才想通過松出錨鏈增加制動力。但是船舶一旦發生走錨，其產生的慣性無法通過松出有限的錨鏈產生作用，并且在錨泊船密度較大的水域如此操作非常危險。（4）當船長發現松出錨鏈無法制動時，又命令收絞錨鏈以重新拋錨。由于錨鏈在風流作用下處于非常緊張的狀態，而船舶受風浪影響發生大幅顛簸（達到6m以上），錨鏈的拉力遠大于錨機液壓馬達的收絞力，使錨鏈被動性地快速外滑，導致錨機液壓馬達損壞。（5）當發現右錨機無法動作時，未確定是否損壞和分析原因，而是試圖通過加拋左錨控制船舶。在松出錨鏈到預定長度時，仍未使用車舵配合使錨鏈適當松弛，在船舶的劇烈顛簸下，左錨機發生與右錨機相同的現象，再次損壞左錨機液壓馬達。

4正確選擇拋錨方式

船舶抵港前，一般已收到通知直接進港靠泊或者拋錨等泊，包括可能拋錨等待的時間等。船長應做好如下幾點。（1）根據雷達的遠距離掃描，分析錨地擁擠情況，并根據船舶特性、或港通管制中心的通知等，在指定錨地拋錨；如果沒有指定，根據相應的信息選擇合理的拋錨點。（2）充分考慮船舶吃水、船舶特性、錨地水深、海底底質、當時的天氣和預報、流的情況等決定拋錨方式和錨鏈長度。（3）在拋錨穩定后，充分考慮可能發生走錨的因素和采取的措施，并指示值班駕駛員注意天氣和流的變化、備妥主機和用車的時機、通知船長等。（4）當預見天氣不良時，值班駕駛員應及時報告船長，采取適當松弛錨鏈、拋雙錨、起錨漂航或滯航等措施。6正確進行拋錨和起錨在惡劣天氣下，特別是大風浪下、船舶劇烈顛簸時，船舶一般不拋錨，而是漂航和滯航。但在受限水域，只能選擇拋錨保證船舶安全。（1）如果選擇拋雙錨（抗擊臺風等大風天氣時采用的方式），包括一點錨、八字錨、長短錨等，具體操作方式可借鑒其他經驗和介紹，不贅述。關鍵要考慮如何避免損壞錨機的液壓馬達、制鏈器等設備。（2）為避免后續被動性操作，在抵達錨地前船長要決定拋錨或在合適水域滯航。如果判斷拋錨操作可行，在松出錨鏈時注意天氣情況和船舶顛簸情況，避免在船舶發生顛簸時錨鏈受力過大導致錨鏈被動性快速拉出，損壞錨機液壓馬達。（3）一旦完成錨泊作業，船長需指示值班駕駛員密切關注天氣預報的接收和分析，判斷是否存在走錨的可能性和應采取的預防措施，如備車、及時用車減輕錨鏈受力等。（4）當發現船舶存在走錨現象時，尤其是在惡劣天氣下，應果斷決定起錨和滯航，避免損壞錨設備。在收絞錨鏈時，利用車舵配合保證錨鏈不處于緊張狀態。船首處大副需隨時告知駕駛臺錨鏈的受力情況和方向，避免錨鏈過分緊張，直至錨和錨鏈完全離開海底并收妥，防止錨在船舶的顛簸和晃動中損壞船首。（5）當需要松出錨鏈增加錨的制動力時，須提前使用車、舵動作，使錨鏈處于一定的松弛狀態，并逐漸松出錨鏈至合適長度。（6）及時脫開錨機的離合器，使錨鏈僅在制鏈器和錨機剎車作用下受力；合理使用車舵配合，減輕錨鏈受力，避免因制鏈器損壞導致錨鏈外滑，帶動液壓馬達被動性轉動，損壞液壓馬達。

作者：朱夏忠 單位：上海中波國際船舶管理有限公司