汽车运输船(PCTC)稳性问题分析与探讨

夏敏 船长

摘要: 汽车运输船(PCTC)因多层甲板结构导致重心偏高、受风面积大,稳性裕度普遍小于常规货船。本文以我国首艘在营7000CEU PCTC“久洋兴”轮为研究对象,结合该轮稳性特征、V006航次实操案例及船岸管理共识,系统梳理了高密度PCTC在配载核算、自由液面控制、低稳性操纵等环节的风险点与应对措施,为同类船舶安全营运提供参考。

一、引言

滚装船(Ro-Ro Ship)因其特有的大开口、多层甲板结构,稳性高度天生小于散货船或集装箱船,对装载和绑扎的敏感度极高。汽车运输船(PCTC)更是其中的典型代表,其多层薄板甲板导致空船重心偏高,巨大的上层建筑带来极大的受风面积,使得其稳性管理面临严峻挑战。

笔者曾两度在“久洋兴”轮担任船长,该轮作为7000标准车位的大型PCTC,在营运中暴露出的稳性短板极具代表性。本文结合该轮的实际参数、V006航次的具体案例以及船岸摸索出的管理共识,探讨PCTC在稳性管控上的难点与对策,供业界同仁参考。

二、“久洋兴”轮稳性特性分析

“久洋兴”轮2007年由克罗地亚Uljanik船厂建造,2023年12月完成交接并命名首航,是我国船东当时在运营的首艘7000标准车位大型专业汽车滚装船。该轮主要参数如下:总长199.9米,船宽32.26米,夏季满载吃水8.817米,干舷甲板为Deck 6(距基线14.58米)。与一般同尺寸常规滚装船(通常为6000-6500车位)相比,“久洋兴”轮设有13层载货甲板。这种高密度设计在特定情况下极易导致稳性吃紧。

该轮稳性具有以下显著特征:

1. 高KM值与重心控制压力:夏季满载吃水时,KM≈15 m(位于Deck 6附近),浮心位置极高。为满足初稳性高度(GM)要求,必须严格控制货物与油水的合成重心(KG),容错空间极小。

2. 极小的甲板浸水角:干舷甲板Deck 6同时为边跳开口甲板,夏季满载时甲板浸水角略小于20°;Deck 8为非关闭开口甲板,进水角约46°。航行中若横倾角超过浸水角,海水易灌入上层甲板,引发灾难性后果。

3. 严苛的内控标准:

   * 法定要求(ISM Code):GM > 0.15 m。

   * 原船东要求:GM > 0.5 m。

   * 租家评估要求:GM > 0.8 m。

   * 船岸共识营运标准:任何时刻 GM ≥ 1.0 m。这一标准的确立源于实战经验:当GM保持在1.0米时,遭遇7米顶浪及12级阵风,船舶的纵横摇周期及频率仍在可控范围内,船员体感舒适度尚可。反之,若GM低于此值,船舶动态将变得难以预测。

“久洋兴”轮完整稳性核心判据(摘录自稳性报告书):

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三、基于实船经验的稳性保障措施

针对“久洋兴”轮稳性储备小的特点,我们在V006等多个航次中总结出了一套“算得准、装得对、保得住”的操作流程。

1. 配载原则:宁少装也要保重心

货物配载是提高GM的关键。我们的总体原则是“自下而上,上轻下重”。

* 严控高层甲板:由于Deck 12和Deck 13极高,对稳性破坏最大。在稳性紧张时,首要措施是避免Deck 13装货,甚至减少Deck 12的货量。这是提高稳性最直接有效的手段。

* 逐港核算:本航运载港序复杂(如V006航次涉及光阳-平泽-天津-仁川-拉萨罗卡德纳斯-伊基克-桑托斯等多港装卸),不仅要核算满载离港状态,还必须分别核算每一装港/卸港的到港/离港稳性,甚至关注装卸过程中的瞬时稳性。

2. 软件数据的“去伪存真”

“久洋兴”轮原配载系统P3因专利问题无法在船上使用,现用的Loading Master软件是基于各层甲板货重和重心高度进行粗略计算的。

* 重心高度(VCG)核实:必须逐舱核实货物重心高度,留足安全余量。特别是装载重型卡车(H/H)或静态设备(STATIC)时,大副必须在收到预配图后反复核算,严禁随意套用原航次数据,以免因数据偏差导致实际GM小于计算值。

* 保留证据:大副在计算稳性时,必须将计算过程及结果截图存档,特别是在向租家申请加注燃油时,需提供加注前后的稳性对比图,作为沟通依据。

3. 油水与压载水的“双保险”

在“久洋兴”轮的实践中,我们发现仅靠配载往往难以达到GM 1.0米的要求,必须辅以油水和压载水调节。

* 满油满水离港:根据经验,离开装货港时,通常需要满油满水才能保证整个航次的稳性需求。除了留出必要的压载舱空间用于调整纵横倾外,其余舱柜尽量注满。

* 实例(V006航次):收到总预配图后,基于存油1602.63吨初算,离港GM仅为0.78米,低于1.0米的安全线。我们立即向租家提出加注燃油的申请。在三舱左右共加入781吨重油后,重新计算GM升至1.25米,满足了开航要求。鉴于跨大洋航行距离长,为进一步保障到港稳性,我们又向尾尖舱压入180吨压载水,最终核算到港GM为1.11米,各项动稳性参数均达标。

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4. 消除自由液面(FSE)的特殊操作

“久洋兴”轮除首尾尖舱和平衡柜外,多数压载舱未配备测量孔,液位计读数也不准确,大多数船舶都有此类问题。在稳性较小时,消除自由液面至关重要。

* 溢流法:我们要求采用溢流法确认压载舱满舱。即持续泵入直至透气帽溢水,确保舱内无空气,从而消除自由液面。

* 风险提示:使用溢流法时需极度小心。由于滚装船常处于“装货不排水、卸货不压水”的状态,透气帽浮球容易锈蚀卡死。若浮球无法正常上浮,可能导致压载舱超压爆裂;排水时若空气无法进入,产生的真空负压可能导致舱壁凹陷。因此,每次操作必须安排人员现场监测,并定期检查透气帽工况。

5. 简易校验手段

离港后,我们利用实测横摇周期来粗校GM,公式为:  Tθ=2CB/√ ̄ GM(其中C为常数,张贴于驾驶台;B为船宽32.26米)。此外,船员可利用收放尾跳时的横倾斜角度来预判稳性是否正常。若发现尾跳收放时横倾异常增大,极有可能是GM不足的信号,需立即核查,避免重蹈“Hoegh Osaka”轮因离港稳性不足导致转向失控的覆辙。

四、低稳性下的船舶操纵局限与应对

当GM维持在1.0米左右的临界状态时,船舶的操纵性能会受到一定限制,必须采取特殊的操船策略。

1. 海浪中航行:

 * 由于甲板浸水角仅约19°且受风面积巨大,应坚决避免横浪航行。

 * 首选艏偏顶浪(约15°-30°受浪角),以减少横摇幅度。

 * 避免骑浪航行,防止波峰波谷交替对船体应力及弯矩造成不良影响,同时防止拍底及主机飞车。

 * 始终监控动稳性参数,确保复原力臂面积(B)大于风浪倾侧力矩面积(A)。

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2. 大角度转向(进出港/狭水道):

   * 初稳性低意味着复原力矩小,大舵角转向会产生巨大横倾。非紧急情况下,应避免在高速下使用大舵角。

   * 机动航行时,可先降速,转向瞬间加车以提高转船力矩;定速航行时,采用连续小角度转向,控制转船速率。

   * 转向过程中密切关注倾斜仪,一旦横倾接近危险值,立即回舵或反舵纠正。务必提醒引航员本船稳性特点,避免在横浪中转向。

3. 靠离泊作业:

   * 抵离港前必须确保船舶正浮,且实际积载与配载仪数据吻合。

   * 拖轮使用需温和,特别是拖缆带至首尾缆桩时,巨大的横向拉力极易诱发低稳性船舶的大角度倾斜。一旦发现危险倾斜,应立即停止操作,重新调整拖轮位置或抛锚稳船。

五、结语

“久洋兴”轮的经验表明,老旧或高密度的PCTC由于设计局限(甲板层数多、夏季吃水干舷小),稳性往往是制约营运的最大瓶颈。在平衡船东与租家经济效益的同时,船长和大副必须将安全放在首位。

将稳性管理贯穿全流程:预配载阶段精确核算VCG,装卸货时动态监控压载水与自由液面,航行中严密监测船舶动态与货物系固。唯有将稳性意识融入每一个操作细节,才能在平衡经济效益的同时,确保人员、船舶及高价值车辆货物的安全。未来随着新能源汽车运输量增加(电池包增加车重且重心偏高),PCTC稳性管理将面临新挑战,需进一步优化配载算法与风险评估体系。


姓名、职务:夏敏,船长

手机号、微信号:18986213662

邮箱:49493800@qq.com

单位/船队名称:华洋海事中心有限公司/滚装船船队


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