由拖轮的试航浅析长江拖轮翻沉事故的原因

夏红兵　赵晶

摘 要：在新船试航时，偶尔会发生进水沉船事故，但是，新船第一次试航就翻沉则非常罕见。据有关方面统计，每年在张家港通航管区发生的上百艘船舶主机、舵机等故障导致船舶失控的事故中，试航船占了较大的比例，而“皖神舟67”拖船发生的严重试航事故则给试航作业再一次敲响了警钟。试图从拖轮的性能特点、拖轮试航项目及要求、影响试航事故的因素等角度出发，简要分析了拖轮翻沉的原因，以期为日后的工作提供一定的参考。

关键词：拖船试航；试航要求；翻沉原因；技术参数

中图分类号：U698 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.121

2015-01-15T15：00，安徽蚌埠籍“皖神舟67”号拖轮在第一次试航时便翻沉于长江北岸江苏靖江段，事故发生时，船上人员全部落水。截至2015-01-17T13：30，最后一名遇难人员被发现。至此，船上共25名人员，3人获救，22人死亡。新造船第一次试航就发生了翻船事故，航海业内人士都为之震惊，在海事部门最终调查结论未公布之前，本文从该拖轮性能特、拖轮试航要求和影响拖轮试航事故因素入手，简要分析了该拖轮试航翻沉的原因。

1 “皖神舟67”拖船介绍

拖船与普通的货轮、客船相比，其船身比较小，但是，功率比较大，单位排水量所分配的功率比较大。拖船主要用于拖带其他船只，自身并不载运货物或旅客。一般情况下，拖船可分为港口作业拖船和拖带拖船2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。

“皖神舟67”是批量建造的4000HP（主机功率达2 942 kW）全回转拖轮之一，总吨368.钢质船体、“Z”形舵桨、全回转拖轮，它是按照美国船级社（ABS）标准建造的，船型先进、性能优越，具有港口作业、远洋拖带、海上消防和海上救援等多项功能。

该拖船的技术参数如下：总长29.35 m；型宽9.87 m；型深5.25 m；吃水4.35 m；拖力53 t；航速12节。

“皖神舟67”主体在蚌埠港完工后，于2014-10被拖至江阴大桥上游靖江博泰船厂，并租用其码头完成舾装作业和调试；舾装作业就是将管子、阀门、锚机缆机等船舶设备和装潢材料等安装上船。

2 拖轮试航项目及要求

2.1 拖船试航项目

新船下水需要通过各种试验项目，而且新船试航需要检测的项目也很多，要全方位检测船体。总的来说，主要工作包括3项：①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。②下水后，要检测主机、辅机、锚机和轴系等设备能否正常运转。此试验在码头进行，行业内将其称之为“系泊试验”。如果是拖船，还要进行拖力试验，主要检测其拉力。③试航，即让新船在水上航行一定的路程，同时，要在这期间检测其回转性能、航速等操纵性能。

通常情况下，一艘船造好后，需要经过多次试航，档期符合一定规范和标准后相关部门才会签发相应的船舶证书。在新造船试航时，对试航水域的环境也提出了要求。

2.2 拖轮试航环境的要求

IMO安全委员会在MSC/Cire.644中作出了详细的规定，船舶各种操纵性能不可避免地会受到水深、水域宽度和水文气象等诸多因素的影响。为了使实船试验结果具有普遍意义，特对船舶测速试验水域和水文气象条件作出了规定。

2.2.1 水深、水域宽度

船舶试航时，应在深水、宽度不受限制，遮蔽条件较好的水域进行标准操纵性实验，其水深应大于4倍的船舶平均吃水。

2.2.2 船舶载况和吃水差

船舶应在满载（达到夏季吃水）、六面平吃水的条件下进行试验，这样可以确保螺旋桨具有足够的沉深。

2.2.3 气象与海况

尽可能在相对比较平静的水域试航，对水文气象的具体规定如下：①风力不超过蒲氏5级，即清劲风（Fresh Breeze），风速不超过10 m/s；②海浪不超过4级，即中浪（Moderate Sea），有义波高不超过1.9 m，最大波周期不超过8.8 s；③流场比较均匀，即在试验时间和水域范围内，流速、流向是相对稳定的。

船舶在进行测速操纵时，除了要满足上述条件外，操船者应注意到：①保持稳定的主机转速和航向，航向偏差不得超过±2°；②把定航向所操舵角应不大于5°，测速旋回掉头时所用烦人舵角不应大于10°。

2.3 拖船旋回试验的要求

船舶旋回是船舶最基本的性能之一，是船舶试航过程中重要的试验项目。旋回试验的目的是测定本船的旋回圈，从而确定船舶旋回圈各要素，并测试其旋回半径、操纵性是否满足IMO的要求。同时，并这项试验来评价船舶的旋回性能和船舶操纵所需水域的大小，这对船舶的实际生产具有重要的指导意义。

通常情况下，旋回试验是在一定的试验速度下以本船最大舵角分别向左、右舷进行旋回操作的，船舶艏向变化360°时（如果有轻微风流影响，应为540°），测定其旋回圈。根据需要，测定不同载况（满载、半载、压载）、不同船速（全速、半速、低速）、不同舵角（10°、15°、20°、35°）情况下的旋回资料。

在船舶进行旋回试验时，要注意以下几点：①选择海面平静、海流潮流较小的水域。螺旋试验要求无风和静水，逆螺旋试验和“Z”形试验要求风力不超过4级。②试验水域要有足够的水深，水深至少应大于5倍吃水。在进行停船试验时，水深应不小于 （B为船宽，d为吃水）。③一般情况下，在满载条件下完成试验，油轮和散货船还应进行压载状态的试验。④在试验前，主机转速、航速应达到稳定的试验速度。对于一般商船，其试验速度应遵照IMO的操纵性临时标准，至少为主机最大输出功率85%时所对应船速的90%.⑤校准雷达、GPS、计程仪、电罗经、磁罗经等航行仪器和安全求生、救生设备。⑥其他需注意的相关事项。

3 试航翻沉事故原因初析

3.1 船舶设计与建造的影响

船舶的设计是否符合相关规范（设计符合规范要求的船舶有较强的稳性，正常情况下不易侧翻）；船舶建造时是否完全符合技术规范，在船厂建造过程中，是否严格按照设计图纸施工，即船舶的建造质量如何。

3.2 试航水域环境的影响

2015-01-15T15：00，“皖神舟67”下水时，长江福姜沙北水道风平浪静。据幸存者描述，顺江而下大约10 km，主机的负荷实验完成以后，15：40时左右，船舶突然像是“踩了个刹车并且急打方向”，十几秒的时间，船体向左舷侧翻，继而翻扣在江中。

事故发生后，笔者利用我院船舶操纵仿真模拟器进行了多次试验，并未发生翻船事件。在试验过程中，最大横倾角大概20°左右，从各方面汇总的信息来看，主要有以下疑点。

由相关信息可知，福北水道水深平均15 m，拖轮的吃水为4.35 m，而测定旋回圈的水深要求是5倍吃水，而测定船速水深不小于4倍吃水，试航水域的水深可能不符合相关要求。另外，该航段来往的船舶比较多，日通航量超过千艘，时而有大船经过，所以，大船的船行波可能会影响试航结果。

3.3 试航水域潮汐的影响

事故当天，江阴潮汐状况：2015-01-15，阴历25；低潮时间06：24，潮高67；高潮时间11：38；潮高：183；低潮时间19：10，潮高79；高潮时间23：35，潮高161.分时潮高如表1所示。

从表1中可以看出，当天15：00—16：00，江阴段退潮流速最快。由于江阴大桥处水道变窄发生了壅水现象，所以，部分水域流速可高达5节。通过模拟器试验顺流流速5节，在全速中旋回，拖轮最大外倾角增加了4°～5°，而船舶在试航时应该考虑到外倾增角的情况。

3.4 旋回试验中横倾的影响

一般情况下，船舶试航都会进行360°旋回测试，不同船型、不同舵角的旋回横倾角也不相同。由于拖轮具有特殊的推进系统，所以，拖轮的旋回时间很短，旋回半径比较小，旋回外倾角比较大。

在此，定常旋回外倾角的大小与船舶定常旋回切线速度、角速度、重心浮心间距GB成正比，与船舶初稳性高度GM、重力加速度成反比。船的旋回直径越小，初稳性高度GM越低，航速越快，外倾角就越大。

船舶操舵后，在操舵开始阶段出现少量内倾，这段时间很短，内倾较小，不易觉察，随后船舶由内倾变为外倾。在由内倾向外倾的过度过程中，由于船舶横向摇摆惯性，出现了最大外倾角，这是旋回过度阶段尤其要注意的危险现象。当进入定常旋回阶段后，船舶将会稳定在一定常外倾角，显然，“皖神舟67”没能到达这个阶段。

由“皖神舟67”左倾翻沉可知，当时拖轮正在做的是右满舵旋回，由于船舶自身稳性和航速等特点，虽然在操作的过程中船舶保持外倾，但是，一般情况下是不会倾覆的。通常认为，船舶旋回瞬时最大外倾角约为定常外倾角的1～2倍，而最大外角与以下因素有关：①最大外倾角与影响定常外倾角的因素有关。②与操舵速度有关——操舵速度越快，横倾角越大。③顺流速度加大，横倾加大；试验测得5节流横倾角增大4°～5°。④拖轮与一般船舶相比，船行波相对大一些，在旋回过程中，它会随流而下，对拖轮右舷产生推力。⑤在向右旋回的过程中，当其横在江面上时，右舷壅水，水流推船向左倾斜。此时，右舷流速小，左舷流速快，形成的压力差加剧了船舶左倾的速度。⑥20多人在驾驶台，船舶重心上移，稳性减小；当船舶剧烈横倾时，人员必定措手不及，倒向左侧，就如同大风浪中船上移动的物件，很有可能成为压垮“皖神舟67”的原因之一。

另外，人在紧急情况下会出现非理性的行为，当船舶大幅度左倾时，船长是否会下令操反向舵角，这一点无从考证。如果操反向舵会使横倾与外力导致的横倾相叠加，增大外倾，导致船舶倾覆，这一点在大风浪掉头过程中也需引起注意。

3.5 试航人员操船水平的影响

试航船舶的操作者是否有足够的经验对试航工作是非常重要的。因为在新船试航时，有可能会进行一些一般船员平时不做的操作试验，这时，就需要操船者灵活应变。

4 结束语

“皖神舟67”沉没的原因比较复杂，它是多方面的，只有等到有关海事部门的最终分析后，真相才能查明。但是，笔者认为，试航人员并没有从船舶操纵的角度出发综合考虑各种最不利的因素，这可能是事故的主要诱因。相关工作人员应该从中吸取教训，尤其试航人员应掌握好船的性能，比如操纵性、稳性、浮性、摇摆性和抗沉性等性能，只有掌握好影响船舶试航的各种不利因素，才能防止同类事故再次发生。

参考文献

[1]中国海事服务中心.船舶操纵[M].大连：大连海事大学出版社，2008：8-9.

〔编辑：白洁〕

Abstract： In the new ship sea trial， sporadically water shipwreck， however， the new boat capsized on the first sea trial is very rare. According to official statistics， every year one hundred ships on navigable host Zhangjiagang district occurred， steering gear malfunction due to loss of control of a ship accident， pilot boat accounted for a large proportion， and “WanShenzhou 67” tugboat accident that severely sea trial the sea trial operation to once again sounded the alarm. This paper attempts to tug the performance characteristics， tugs sea trial project and requirements， and other factors accident sea trial point of view， a brief analysis of the tugboat capsized reasons， in order to provide a reference for future work.

Key words： tug sea trial； sea trial requirements； capsized reason； technical parameters