錨設備及錨泊作業

陳華 船長

船舶不同于陸地上的汽車/火車等帶輪子的交通工具,她是漂浮在水上, 受到風/流/涌浪等很多外力的作用,她的運動和停泊需要車/舵/錨/纜/拖輪的單 獨或者組合使用才能達到目的,這里的“車”就是我們通常所說的主機,它提供的 動力通過主軸將動力傳遞給船舶螺旋槳,使螺旋槳產生推力和轉矩,推動船舶運行;“舵”就像汽車的方向盤,是一種重要船舶操縱設備,是船舶控制方向的主要手段, 通過它改變航向航行或者避讓他船;“錨”就是船舶主機關閉動力后,船舶能夠停 留在一個固定位置的設備,它的作用多樣:錨泊,港內操縱,應急避險等;“纜”就是 纜繩,將船舶系固在碼頭泊位上,防止船舶前沖后縮,便于貨物裝卸和人員上下;“拖輪”是船舶之外的小船只,它是協助大船安全靠/離泊位的港口設施之一.

筆者今天介紹的僅是車/舵/錨/纜/拖輪中的“錨”.錨的用途大致分為錨泊(把船停在 固定地方);港內操縱(利用錨在港內掉頭及協助靠/離泊作業);應急拋錨(利用錨 的抓力拖錨,減緩船舶行進速度,達到緊急避險的目的--相當于汽車剎車),由于篇 幅有限,我僅僅介紹錨的主要用途之一:錨泊作業.

目錄

第一部分:錨設備的組成及作用

第二部分:錨泊作業方式方法

第三部分:錨設備外部典型事故案例分享

第四部分:錨泊作業和錨設備維護保養好習慣

本輪船舶資料:

第一部分:錨設備的組成及作用

一．錨設備由錨/錨鏈/錨鏈筒/止鏈器/錨機以及其附屬設備組成. 下圖為船舶右舷錨設備布置圖(左舷與此對稱): 圖一為錨設備布置全圖;圖二圖三為錨設備側視圖,三張圖可以全面了解 錨設備的布置位置.方便對錨設備組成中各設備講解.

圖一:錨設備布置全圖

圖二為錨設備布置側視圖

圖三為錨設備布置側視圖

1.錨:錨(Anchor)是錨設備中產生抓力的主要部分之一. 錨的用途大致可以分為錨泊用錨、港內操縱用錨和應急操縱用錨三類.

A. 錨泊用錨:候潮、候泊、檢疫、等引航員等等,常需要錨地拋錨停船,還有在港口錨地裝卸貨時也需拋錨停船.

B.港內操縱用錨:

a）抑制船速(對于小船拖錨制動)和首偏.

在靠泊和緊急避碰時,拋短鏈拖錨制動,抑制船舶慣性滑行距離和首偏.

b）拖錨靠泊(對于小船阻滯船身橫移速度)

船舶頂流和吹攏風拖錨掉頭靠泊時,拋出外檔錨,可利用錨鏈松出的快慢,即可調整及控制船首貼靠碼頭的速度,又可控制船速和阻滯船身橫 的速度,以利靠泊安全.(筆者早年航行于中日韓時自行靠離碼頭,常利用拖錨靠泊,控制船舶貼靠碼頭速度,開航時也方便船舶駛離碼頭)

C.應急操縱用錨:

a）避免碰撞、觸礁、擱淺.

b）保證狹水道航行安全.

c）用于海上漂滯.

d）擱淺后固定船體或協助脫淺.

e）用于系泊時緩和船體搖蕩.

(筆者曾多次掛靠智利太平洋沿岸港口如:Totollilo 和 Huasco 港,拋外檔錨止蕩)

注:上圖為筆者在 21 萬船舶掛靠智利港口 Huasco 拋的外檔錨,用于減緩智利太平洋沿岸的大涌浪.

下面介紹錨的產品明細和性能參數:

圖一:HY-14 平衡大抓力錨各組成部件的名稱.

圖二:HY-14 平衡大力抓錨的產品明細.(單錨重:13.95 噸)

圖三:航行中拍攝的左錨

圖四:航行中拍攝的右錨

2.錨鏈:錨鏈(Anchor Chain)主要用來連接錨和船體,傳遞錨產生的抓力.在錨 泊時,在出鏈長度恰當時,臥躺海底部分的錨鏈也能由與接觸地質的摩擦而 產生部分抓力.下面介紹錨的產品明細和性能參數:

圖一圖二為錨鏈各組成部件的名稱.

圖三:錨鏈產品明細.(錨鏈直徑 102mm,每米重 227.5Kg)

圖四:錨鏈的化學成分和性能參數.

圖五:21 萬噸級錨鏈

圖六:21 萬噸級錨鏈(錨鏈直徑 102mm,每米重 227.5Kg,破斷負荷 747 噸)

3.錨鏈筒:錨鏈筒(Hawse Pipe)是錨鏈進出以及收藏錨桿的孔道.錨鏈筒由甲 板鏈孔/舷邊鏈孔和筒體三部分組成.

4.止鏈器:止鏈器(Chain Stopper)設置在錨機和錨鏈筒之間,用于固定錨鏈, 防止錨鏈滑出.在錨泊時,止鏈器將錨和錨鏈產生的拉力傳遞至船體,以減輕錨機 的負荷,保護錨機.航行時承受錨的重力和慣性力,防止錨丟失.

下面圖一圖二為止鏈器的產品明細:

圖三:止鏈器和止鏈器基座

圖四:圖中黃色的就是止鏈器(本輪止鏈器工作負荷 598 噸)

5.錨機:錨機(Windlass)作為拋錨、起錨的機械,其上的滾筒可作絞纜用.

圖一:為起錨系泊組合機產品明細.

圖二:為錨機的性能參數.

圖三:錨機、錨鏈、止鏈器

圖四:錨機、錨鏈

圖五:錨機操作臺(錨機工作負荷 58 噸 @ 9m/Min)

6.錨設備的其他附屬設備如:錨鏈管(Chain Pipe)、錨鏈艙(Chain Locker)、 棄鏈器(Releasing Gear)等就不一一介紹了.

二．錨設備的作用:

船舶拋錨后,在外力的作用下,拖著錨和錨鏈移動,最后使錨爪逐漸抓到 海底;在錨和錨鏈的抓力小于作用于船體上的外力時,船舶作減速運動(這 就是港內操縱用錨和船舶應急用錨的原理);當錨牢固抓住海底時,作用在 船體的外力與錨和錨鏈產生的抓力達到平衡后,船舶便系留在該處.

小結:本輪錨設備負荷列表如下:

第二部分:錨泊作業方式方法

商船需要拋錨的時機:1.進入航道狹窄或運河前;2.港口外船舶等待引水員,3. 港外錨地拋錨等待潮水進港;4.排隊等候靠碼頭;5.船舶機械故障;6.中小船只錨 泊避風等幾種常見情形.

拋錨操作對于船長來說是再熟悉不過了,如果錨泊前不認真準備,錨泊過程中 掉以輕心,就可能發生走錨、丟錨、斷鏈甚至造成緊迫局面,因而必須慎重對待.

一．拋錨前的準備工作

1.錨地的選擇:

在港口錨泊時,一般由 VTS 指定錨位或者錨地,獲得錨位后考慮如下因素:

（1）適當的水深:適當的水深至少應考慮到船舶吃水,圖標的錨地水深潮高、

波高及船舶的搖擺狀況綜合加以確定.

（2）良好的底質和海底地形:錨及錨鏈抓力與底質的關系密切.海底地形 以平坦為好,若坡度較陡則將影響錨的抓力,容易出現走錨.

（3）具有符合水深要求的足夠旋回余地,以免與其他錨泊船擦碰.

（4）良好的避風浪條件:水域周圍的地形應能成為船舶躲避風浪的屏障， 以保證錨泊水域海面的平靜(特別是小船錨泊避風)

（5）其它方面:是否有海底電纜或者輸油管道或者禁止錨泊區域等資訊.

2.備妥主機:

抵達錨地前應進行停車、換向、倒車啟動試驗,以防長時間海上航行， 主機的換向系統出現滯后、不靈活或者換向系統卡死等情況發生,導致 操控不及時,造成事故或者險情.

3.備妥錨機:

解開兩只錨的加固鋼絲,試驗錨機,檢查油柜油位,檢查錨機液壓管路和 有否異常聲響.冬季要根據天氣和環境溫度及早啟動錨機預熱,夏季天氣酷熱需要打開海水冷卻系統,把雙錨都放在預備拋錨狀態.

二．錨泊操縱上的特點

1）向錨地接近 超大型船,由于質量太大,所以,在相當遠的距離處就應控制向錨地的接近速度,抵落錨點前倒車時,對地的船速應盡可能地降低(<0.3 節)

2）錨泊的準備工作及拋錨操作

超大型船舶的錨地一般水深較大,而錨和每米錨鏈的重量又較一般船 為大,所以不允許如同一般船一樣,將錨從錨孔直接拋出,否則易引起 錨機剎車失靈、燒損等不良后果.

a.當水深不足 1 節錨鏈時,利用錨機將錨鏈送出至水面下接近海底,然 后再利用剎車在船的極低余速下拋錨.

b.當水深超過 1 節鏈長時,也采用錨機送鏈法將錨送至海底,以極小余 速拋錨,或者索性將預定錨鏈全部用錨機 Walk Back 送出,并配合船 舶后退,使錨鏈橫臥海底.

3）拋錨時的余速: 超大型船舶拋錨多采用后退拋錨的單錨泊方法,以便于控制余速及出 鏈速度,避免使錨鏈承受過大應力. 為使錨很好抓入海底,必須具備適當的后退速度,但若該速度稍過,則 又要考慮錨機、錨鏈等條件的制約,通常應低于 0.3kn.一般說來,錨機 剎車最大負荷取值等于錨鏈破斷強度的 45%,所以當錨設備狀態不太 好,對于拋錨時船的退速選定必須更加慎重.

4)深水拋錨

(a)水深大于 25m 時,不可直接由錨孔或水面備錨狀態拋錨,應利用錨機將錨送出至接近海底的高度,而后使船在確保極小的退勢下,用剎車帶將錨拋出.

(b)水深大于 50m 時,可利用錨機先將錨送達海底而后以極微的退勢拋錨； 或利用錨機將預定需拋出的錨鏈送出去,并使錨鏈橫臥海底.

能夠錨泊的水深是有限度的,它應以錨機的額定起錨能力,能把錨絞 進的水深作為標準/深水拋錨時的最大水深.

(本輪拋錨的最大深度小于等于 110m).

三.常見的錨泊方式:

常見的錨泊方式:單錨泊和雙錨泊【八字錨、一字錨、一點錨(抗臺）】

1.單錨泊:是應用最為普遍的錨泊方式.

特點:

(a)作業容易,拋起錨方便,適用水域較廣;

(b)不足之處大風浪中偏蕩嚴重,錨泊力較弱.

注意:大風浪中為抑制船舶偏蕩運動,也將另一錨拋出,呈短鏈拖動狀態;但 由于該錨并不在系留方面起主要作用,僅僅是一個止蕩錨.筆者在抗 臺避風時使用過該方式,特別注意的是:當風向或者涌浪方向改變時, 及時把惰錨(止蕩錨)絞起來,避免錨鏈絞纏.

2.八字錨泊:船舶先后拋出左右二錨,使雙鏈保持一定夾角(一般為 60°左 右)的錨泊方式稱為八字錨泊.港內錨泊水域受限時,單錨泊不足以抵御 風力時均可采用此種錨泊方式.

特點:

(a)八字錨泊方式,錨泊力和抑制偏蕩的作用隨二鏈交角不同而不同;若以 60°夾角的八字錨泊論,較單錨泊在上述兩方面均有明顯的 增強.

(b)其缺點是作業較為復雜,當風流方向多次改變后錨鏈常出現絞纏.

3.一字錨泊:狹窄水域內,船舶沿水域縱長方向(一般沿流向)先后拋出二錨， 使雙鏈交角保持在近于 180°的錨泊方式稱為一字錨泊.多用于狹水道或 內陸江河.在風流影響下,受外力作用較大的錨稱為力錨；另一錨則稱為 惰錨.錨鏈相應地稱之為力鏈和惰鏈.通常力鏈長度為 4 節,惰鏈長度為 3 節.(筆者在巴西亞馬遜河和美國密西西比河使用過這種錨泊方式)

特點：

(a)一字錨泊方式具有最大程度地限制錨泊船運動范圍的優點；

(b)但作業也較為復雜,風流方向變化后纏鏈也較頻繁. 該法適用于回旋余地較窄的江河中或港內錨泊.

4.平行錨泊:船舶同時拋下左右二錨,使雙鏈等長并保持平行,即夾角為零的錨泊方式 稱為平行錨泊,也稱為一點錨.

特點:

(a)該錨泊方式可抵御強烈的風浪,也可在江河中抵御湍急的水流,是可以最大程度地發揮雙錨錨泊力的一種錨泊方式.合抓力約為 二倍單錨抓力,且操作較為簡單.

(b)缺點是由于二錨距離較近,偏蕩現象尚難受到抑制,兩錨鏈也可能 出現絞纏,除非是為了抵御強烈的風浪或者湍急的水流且它們有相對 固定的方向時,使用該錨泊方式,否則不建議使用該錨泊方式

四.臺風季節拋錨避風

臺風季節,若船舶(特別是噸位較小的船只)航行于中國沿海,船舶在與 臺風保持合理的安全距離,并且船上有足夠海圖資料的情況下,可以考慮錨 地拋錨避臺的方式,待臺風過后再續航.注意沿海海產養殖業存在的可能性, 盡量選擇白天進入錨地.在中國大陸沿海,避風錨地較多,如興化灣、湄州灣、 三都澳、廈門港、舟山附近、東山灣、桂山錨地、大嶼島附近水域等都有良 好的避風錨地.船舶應根據本船的船齡、噸位、裝載、穩性、設備、臺風強 度等情況和特點選擇合適的錨地避風.

如果船長選擇拋錨避風,航海實踐證明,不論是何種船型,錨泊抗臺時采 取拋“一點錨”(即平行錨)的方式最為有效.因為兩只錨的橫距與錨鏈長度 相比可以視為在一點,兩錨鏈同時受力且受力均勻,不容易發生走錨.臺風過后,風力減小時應及時起錨（兩錨同時絞起）,然后再拋單錨或開航,以免涌浪或者海流影響,導致兩只錨鏈發生絞纏/扭結.拋錨避風時期間全程備好主機.

關于避臺錨泊方法可參考筆者信德海事安全公眾號的文章《關于船上避臺抗臺的決策思路》

五.錨抓力與走錨時的臨界風速:

船舶拋錨時選擇錨鏈長度的要求:錨鏈長度要求依據船舶類型、海域環 境及錨地底質而定,需綜合考慮風浪、水流、水深、船舶吃水等因素,確保錨 鏈長度足以抵抗風浪、水流等外力作用,使船舶能夠穩固地錨泊于指定位置, 不同類型的船舶,由于其設計用途、載重量、航行區域等方面的差異,對錨鏈 長度的要求也有所不同,海域環境也是決定錨鏈長度的重要因素之一.在風 浪較大、水流湍急的海域,為了確保船舶的安全錨泊,需要適當增加錨鏈長度 以提高錨泊系統的穩定性和可靠性.而在平靜的海域,則可以適當縮短錨鏈 長度以減少對船舶的拖拽力.錨地底質的軟硬程度也直接影響到錨鏈長度的 選擇.遭遇強風時,船舶容易走錨釀成事故.因而在錨泊時,計算出船舶走錨 的臨界風速是十分必要的.

筆者在借助相關航海文獻上公認的經驗公式,各種經驗的系數/參 數,使用函數的形成,讓船舶吃水/錨地底質/風速變數等對應起來,利用 Excel 強大的編程功能,把復雜的問題簡單化,在編制的計算表中,只需要 輸入船舶前后吃水和錨地底質(泥/沙),輸入計劃拋的錨鏈節數,就可以 推導出抵御最大風速而不走錨的臨界風速,使用起來十分便利.

可參考筆者信德海事安全公眾號的文章,在文末提取表格,按照說明修改四個參數后即可使用.

第三部分:錨設備外部典型事故案例分享

俗話說“行船跑馬三分險”,錨泊過程中經常出現各種事故,分析他人 事故,從中吸取教訓,可以避免類似的事故再次出現,所以各管理公司和海 事保險公司會經常性地通報各類事故.現在對幾種比較典型的外部有關錨 設備事故案例分享.

1.船舶錨泊時走錨:

A.走錨的判斷

(a)利用各種定位方法勤測船位 (b)連續觀察偏蕩情況 (c)觀測岸上串視標判斷法 (d)根據本船與他船相對位置變化來判斷 (e)觀察錨鏈情況

B.在 ECDIS(電子海圖)觀察船只走錨:

正常錨泊狀態,船舶在設置的旋回圈內擺蕩.

船舶已經走錨.

船舶已經走錨.

2.船舶止鏈器插銷(Stopper)毀壞:在錨泊時,止鏈器將錨和錨鏈產生的拉力 傳遞至船體,以減輕錨機的負荷,保護錨機.由于錨泊期間風浪影響,錨鏈 不停地扭動抬高止鏈器,導致止鏈器插銷變形.

3.錨丟失:

a).錨頭銷脫落.(圖一,圖二情形)

b).錨桿卸扣銷脫落.(圖三,圖四情形)

c).整個錨鏈和錨丟失.(圖五) (有兩種情況)

-- 錨泊時丟失(錨泊時大風浪導致,或者拋錨時船速太大)

-- 航行時丟失(航行時大風浪,錨設備緊固裝置缺失導致)

4.錨鏈絞纏:錨絞纏原因很多,最常見的原因是拋錨的時,船舶沒有輕微的退速, 導致錨鏈堆積在錨上或者錨的周圍,這樣導致錨鏈掛到錨爪上.所以拋錨時,一次 不要松出太多,而且船舶保持輕微的后退速度用來拉伸錨鏈,大副看到錨鏈有向前 的趨勢時,馬上打開剎車繼續松開錨鏈,不然又可能導致走錨.

第四部分:錨泊作業和錨設備維護保養好習慣

1. 錨泊作業前切記:

a).錨機的最大工作負荷小于錨鏈破斷負荷的 10%.

例:本輪(21 萬噸級)的錨鏈破斷負荷(Breaking Test Load)是 7320Kn(747 噸)

本輪(21 萬噸級)的錨機工作負荷(Working Load)是 571Kn(58 噸)

b).止鏈器的最大負荷是錨鏈破斷負荷的 80%,而錨機剎車的測試負荷只有錨鏈

破斷負荷的 45%.

例:本輪(21 萬噸級)的錨鏈破斷負荷(Breaking Test Load)是 7320Kn(747 噸) 止鏈器的最大負荷是 598 噸;錨機剎車的測試負荷只有 336 噸. 所以錨泊時,使用止鏈器剎住錨鏈而不是用錨機剎住錨鏈.

c).錨機的工作負荷僅能夠輕松絞起 80~100 米水深的錨和錨鏈.

2.錨泊作業時切記:

a).選擇錨地時最大水深是 3 ~ 4 節錨鏈的深度(約 80 ~ 100 米).

b).拋錨時船舶的對地后退速度小于 0.3 節(9m/Min).

c).注意天氣狀況:風、流、波浪和涌浪,當風速大于 25 節時避免錨泊. d).拋錨時一次不要松出太多,而且船舶保持輕微的后退速度,用來拉伸錨鏈.

3.起錨時切記:

a).起錨時,冬季要根據天氣和環境溫度及早啟動錨機預熱,夏季天氣酷熱需 要打開海水冷卻系統.

b).起錨時錨機使用低檔起錨.(錨機工作負荷 58 噸 @ 9m/Min) c).起錨時，利用主機使錨鏈在不受力時才可以開始絞錨.否則容易損壞錨機, 各船舶管理公司在駕駛臺都有相應的貼圖來提醒船長,必須嚴格執行.

4.錨設備的維護保養

a).在錨設備中做好標記和操作說明.在航行中把錨和錨鏈收緊,打好止鏈器,錨機剎車打死,另外再用鋼絲把錨綁牢,防止大風浪中船舶搖晃和劇烈震動, 導致錨和錨鏈丟失造成損失.

b).按照錨機說明書的要求維護保養錨機系統,及時更換錨機的剎車帶.

小貼士：錨設備在超負荷時,各設備的損壞順序:

陳華船長 供稿

2025/06/27

【投稿】【提供線索】【轉載】請后臺留言或電郵投稿，主題格式為【投稿】+文章標題，發送至media@xindemarine.com郵箱。

聯系主編：陳洋15998511960