“夺命”试航,长江沉船事故分析

1月15日15时,在长江江苏靖江段,安徽蚌埠籍拖船“皖神舟67”第一次试航便遭遇翻船事故,船上25人全部落水。

历经45个多小时的搜救,截止到17日13时30分,最后一名遇难人员被发现。至此,船上25名人员,3人获救(中国籍),22人死亡(含外籍人员8名)。

“皖神舟67”是一艘什么样的船?事故瞬间,船舶正在进行的360度全回转试验是怎么回事?一艘新船试航即遭此劫难,原因何在?面对事故留下的一连串疑问,科技日报记者第一时间联系了船舶、航运方面专家,全力探究事故背后的真相。

 “夺命”试航,长江沉船事故分析 

“皖神舟67”,一艘什么样的船?

“新船第一次试航就遭遇翻船事故,听到这个消息很是震惊!”事故发生后,记者电话联系了江苏科技大学船舶与海洋工程学院教授管义峰。

管义峰告诉记者,一般来说,新船试航后会在运行过程中逐渐暴露一些问题,偶尔也会发生沉船事故,但新船第一次试航就翻沉实属罕见。

据了解,“皖神舟67”是一艘长29.36米,重368吨,主机功率达2942千瓦的新造拖船,由蚌埠神舟机械有限公司制造,于2014年10月从蚌埠港拖至靖江博泰船厂,并租用船厂码头进行舾装作业和调试。

据业内人士介绍,舾装作业是把管子、阀门以及装潢材料等安装上船。通常,一艘船造好后,需要经过多次试航,符合标准后,方可获得相关部门签发的证书。

一般来讲,拖船和普通船舶的区别在于,拖船是拖带其他船只,自身并不载运货物或旅客。和普通的货运、客运船舶相比,船身较小,但功率较大。一般分港作拖船和货运拖船两大类。

“港作拖船主要用于协助大型船舶靠离码头、出入船坞等,目前比较常见的拖船都属于这一类。”管义峰介绍道,“不管哪种拖船,功率要足够大,也就是常说的马力要足,才能起到拖带的作用。”

这艘拖船的名字“皖神舟67”,代表着它是神舟公司生产的第67艘船。加上船上的压缩液体和燃油,总重达500多吨。

按照管义峰的介绍,“皖神舟67”拖船属于中等级别的拖船,其船体大小不会对其沉船造成影响。但是,其设计方案、设备配置等目前还存在诸多不明之处待解。

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沉船瞬间发生了什么?

1月15日15时,“皖神舟67”下水时,长江福姜沙北水道风平浪静。

来自马来西亚的船东、发动机供应商、配件供应商等25人全部上了船,其中新加坡籍4人,印尼、马来西亚、印度、日本籍各1人。

拖轮顺江而下大约10公里,突然船像是“踩了个刹车并且急打方向”,十几秒的时间,船体便翻扣在江中。

根据幸存者描述,当时船舶正在进行360度全回转试验。

新船下水到底需要经过哪些试验项目呢?而事故瞬间的360度全回转又是怎么回事?

“新船试航需要检测的项目很多,要对船体进行全方位的检测,大体来说主要有三大项。”管义峰向记者介绍,“一是下水前的密性试验,即检测船体是不是漏水,这也是最基础的检测项目;二是下水后要检测主机、辅机、轴系等设备能否正常运转,行业统称之为系泊试验;如果是拖船,还要进行拖力试验,主要检测其拉力;最后就是试航,即让新船在航道内行驶一定里程,这期间主要检测其回转性、航速等操纵性能。”

而“皖神舟67”正是在试航的过程中,进行360度全回转试验时发生了意外。

所谓360度全回转,是船舶试航过程中重要的试验项目。简单来说,就是拖船能够进行360度的自由旋转,测试其回转半径满不满足要求,船体的操纵性、灵活性达不达标。

“一般的船舶试航都会进行360度全回转测试,但对于拖船来说更为重要,是必须要做的一个项目。因为拖船要拖动其他船只,回转半径是一个很关键的性能。”管义峰说。

曾长期从事航海教学并有着丰富远洋船舶航行经验的一位专家说,船舶回转是最基本的性能之一。当船舶以稳定的航速直线航行时,操某一舵角并保持,船舶就会做回转运动。这个道理和汽车是一样的,当我们转动方向盘并保持某一个角度的话,汽车的运动也是回转运动。

但与汽车不同,船舶做回转实验时一般为全速,并操左或右满舵,测量其回转半径及形成稳定回转所需的时间。可以想象,如果汽车也做类似操作,倾覆在所难免。

由于船舶自身稳性及航速等特点,虽然在操作的过程中船舶保持外倾,但一般不会倾覆。因此,“皖神舟67”在回转试验中翻沉令业内专家不解。

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事故真相何时浮出水面?

“以前沉船的事故,原因很多。”管义峰向记者介绍了最近几年发生的沉船事故。

2012年武昌船舶厂建造的“海洋石油682”工作船在南通启东航行时船体倾斜,船舱进水,最终证实其事故原因在于阀门没有关紧;

2014年4月,韩国“岁月”号客轮沉没则是由于船内货物发生移动,导致船体倾斜而又处置不当而致;

而2012年7月,在镇江扬中大新圩水域侧翻的长庆16号万吨货轮,至今真相不明。

中船重工702所研究员李百齐等专家认为,一般船舶发生侧翻等类似事故主要受三方面因素影响:一是船舶的设计是否规范,因为设计规范的船体稳定性较强不容易侧翻;二是船舶建造时是否完全符合技术要求,也就是船舶的质量如何;三是船舶的操作者是否有足够的经验,因为新船试航时有可能进行一定强度的操作试验,需要操作者能灵活应变。

记者调查了解到,蚌埠神舟机械有限公司前身是国营蚌埠船厂,始建于1938年,2001年改制为蚌埠市神舟机械有限公司,是淮河流域最大的造船企业。公司是国家二级Ⅱ类船舶资质建造企业、国家高新技术企业,具有内河、沿海多种船舶设计和制造能力,“钢质全回转港作拖轮”排在公司主打产品首位。

在尚不知悉“皖神舟67”是否存在设计与建造缺陷的情况下,船舶试航应符合有关试航的安全监督管理规定这一因素也不容忽视。

据记者了解,我国相关法规对船舶试航有明确要求,例如据《中华人民共和国江苏海事局船舶试航安全监督管理规定》,对新建尚未投入营运的试航船舶,试航船员应当具备与试航船舶吨位、主机功率、航行区域相适应的任职资格;当试航船舶上的人员总数(除试航船员外)超过12人时,试航船员还应当通过拥挤人群管理、危机管理和人的行为等专门培训;船舶应尽量在能见度、风、浪等水文气象条件良好的情况下进行。

受访专家认为,该艘拖船由安徽公司建造,却在江苏试航,属跨水域。因此,在试航前是否申请了航道审批,是否严格执行有关试航的规定程序仍尚存疑问。

记者发稿前从江苏省海事局现场救援指挥中心获知,“1•15”皖神舟67轮长江江苏段自沉事故初步原因已查明,该轮在未按照规定向主管机关办理试航报备手续、也未按规定报告船舶动态的情况下,擅自航行进行试航,在进行全回转试验时,因操作不当,造成船舶瞬间倾覆、沉没。

一艘新船试航即遭此劫难,除了手续不全、操作不当,是否还有其他原因?本报记者将继续跟踪关注,直到事故真相浮出水面。

船舶百科

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拖船

又称拖轮。专用于水上拖曳船驳或浮体的船。也可协助大船靠离码头、进出船闸、船坞、运河等作业;也有担任救助工作具有较强的消防及堵漏等能力的救助拖船;在海洋工程中能起抛锚、运送油水及钻探器材到海上平台的三用拖船。拖船的特点是船体小、功率大、结构坚固、有较强的护舷和防撞设备,尾甲板留有较大的工作面,长宽比小于一般运输船,有急牵引稳性的特殊要求。

用于拖带其它船只或浮动建筑物的船舶。其船身较小,而功率较大,自身并不载运货物或旅客。拖曳设施包括拖钩、拖柱、系缆绞车等。拖船是用来拖曳没有自航能力的船舶、木排,协助大型船舶进出港口、靠离码头,或救助海洋遇难船只的船舶。拖船没有装载货物的货舱,船身不大,但却装有大功率的推进主机和拖曳设备,所以拖船具有个子小、力气大的特点。

拖船主要于内河航运或近海作业。拖船体积的一半以上的空间被发动机占用,所以其平均动力超过其他种类的任何船只。拖船的高船首用来把远洋轮推进或拖出泊位,长而扁平的后甲板有足够大的空间收放拖索,重而深的船体可增加稳定性。它除了拖带远洋轮外,还可用于协助建造离岸输油装置、援救遇难船只、把废船拖往拆船厂。

拖船有海洋拖船、内河(长江)拖船和港作拖船之分。按航区可分为:海洋拖船、沿海拖船、内河拖船;按用途可分为:海上拖带拖船、江河拖带拖船、港作拖船、救助拖船、三用拖船。 海洋拖船又可分为远洋拖船和沿海拖船,可在相应的航区进行拖曳运输作业,并可执行救援任务。内河拖船主要在内河进行拖曳作业。港作拖船主要在港内作业,如协助大型船舶靠离码头、出入船坞等。

种类

按用途分有运输拖轮、港作拖轮和救助拖轮;

按航区分有海洋拖轮和内河拖轮。海洋拖轮又可分为远洋拖轮和沿海拖轮。大型海洋拖轮的发动机功率可达2万马力以上,排水量超过5000吨,可用于海上救助,拖带巨型船舶及其他大型水上构筑物,如海上平台和浮船坞等。大型海洋拖轮尾部装有大功率拖缆机,在风浪中能随着拖缆张力的变化而自动收放拖缆。内河拖轮多为双机,发动机功率为数十马力至数千马力不等。

拖轮吃水尽可能接近航道水深,安装螺旋桨的船底凹部常是隧道形,使螺旋桨直径大于船舶吃水。螺旋桨工作时水充满凹部,使螺旋桨全浸在水中,以充分发挥主机功率,提高推进效率。航道水深如果不足0.6米,宜于采用串列螺旋桨或改用喷水推进。拖曳设备一般是拖钩。

内河船舶中有拖轮和驳船,驳船用来装货物,大部分驳船本身没有动力,而拖轮动力强大,但本身的运载能力很小,一般是将驳船编组形成拖队,由拖轮提供动力来航行。

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全回转推进器

全回转推进器又称Z形推进器、Z轴螺旋桨、全向推进器、舵推进器、转向螺旋桨、旋回螺旋桨。通过伞齿轮系统传动机构使螺旋桨或导管推进器能在水平面内绕竖轴作360°转动,用以推进并操纵船舶的推进器。因其轴系布置呈Z字形,可同时起推进和操纵船舶的作用。能任意改变推力的方向,使船原地调头,进退自如。对于船舶航行时左右前后的操纵性,360°回转推进器较导管推进器和平旋推进器为好,这是因为导管推进器虽然顺车时推力较大,但在倒车时推力较差,操纵性能也不够理想;反之,平旋推进器可以获得良好的操纵性能,但机构复杂,造价高,易损坏;而360°回转推进器尽管没有舵,但却可以使螺旋桨的推力完全转换为相当于舵力的作用,以利操纵船舶,而且360°回转推进器单位功率推力大,而且后退推力和前进推力基本相同。这种推进装置可在车间中整个组装完成,不需水下作业,安装及维修十分方便。但因传动机构和大毂径带来较大的损失,其效率一般较低,而且机构复杂,造价高。常用于对操纵性要求很高的船,如渡船等。

主机输出功率通过一级伞齿轮转动竖轴,再通过二级伞齿轮传递给推进器,形成一个Z字形传动系统。另设有油压泵驱动蜗轮蜗杆,以驱使整个推器装置作360°水平回转。Z形轴系与导流管螺旋桨全部安装在一个圆筒体上,整个装置可吊出或安装在甲板开口处。转向螺旋桨的单位马力推力大,操纵性能良好,装双全向推进器的拖轮具有就地回转、平移、倒退等能力。后退推力与前进推力基本相同,可以驾机合一遥控作业。导管前安装网罩可保护螺旋桨。这种舵适用于港作拖轮等小型船舶。

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