船舶应急抛锚贯入深度分析

故障与安全DOI ：10.3969/j.issn.1001-2206.2023.05.009船舶锚泊作业对海底管道安全风险分析李海学1，朱青春2，魏颂珂31.中海油安全技术服务有限公司，天津3004502.必维（天津）安全技术有限公司，天津3002013.中国石油集团海洋工程有限公司，北京102600摘要：船锚撞击、拖曳是海底管道遭受第三方破坏，导致海底管道发生泄漏，造成海洋环境污染、生产停滞等严重后果的主要因素之一。

针对渤海湾水域水深较浅、航运密集度高的现实情况，建立落锚贯入深度的数学模型，采用耦合的欧拉-拉格朗日方法模拟计算方法，计算出船舶落锚后的贯入深度，提出渤海湾某海底管道埋设深度的安全值；根据落物漂移轨迹理论，计算落锚击中海底管道的概率，综合分析得出船舶落锚对该海底管道安全风险；通过计算拖锚时锚爪的入土深度和渤海水域拖锚的可能性，得出拖锚对海底管道安全风险。

分析计算落锚、拖锚等船舶锚泊作业对海底管道产生的安全风险，对海底管道管理方、船舶方、海事部门共同保护海底管道具有一定的指导意义。

关键词：海底管道；锚泊；抛锚；拖锚；欧拉-拉格朗日方法；埋深Analysis of safety risk of submarine pipelines in ship anchoring operationsLI Haixue 1,ZHU Qingchun 2,WEI Songke 3OOC Safety Technology Service Co.,Ltd.,Tianjin 300450,China2.Bureau Veritas (Tianjin)Safety Technology Co.,Ltd.,Tianjin 300201,China3.China Petroleum Offshore Engineering Co.,Ltd.,Beijing 102600,ChinaAbstract：Anchor impact and towing are the main factors that cause the submarine pipeline to be damaged by a third party,resulting in submarine pipeline leakage,marine environmental pollution,production stagnation,and other serious consequences.Since the water depth of Bohai Bay is relatively small,and the intensity of shipping is high,a mathematical model of anchored penetration depth is established in this paper.The coupled Euler-Lagrange simulation method is adopted to calculate the penetration depth after ship anchoring,and the safety value of the buried depth of a submarine pipeline in Bohai Bay is proposed.According to the drift trajectory theory of falling objects,the probability of falling anchor hitting the submarine pipeline is calculated,and the safety risk of the submarine pipeline is obtained by comprehensive analysis.By calculating the depth of the anchor claw and the possibility of dragging the anchor in Bohai Bay,the safety risk of dragging the anchor to the submarine pipeline is obtained.By analyzing and calculating the safety risks of ship anchoring operations such as dropping anchor and dragging anchor,this paper has certain guiding significance to the joint protection of submarine pipelines by submarine pipeline parties,ship parties,and maritime departments.Keywords：submarine pipeline;anchoring;dropping anchor;dragging anchor;Euler-Lagrange method;burial depth据国家统计局数据，2021年我国原油对外依存度高达72％，天然气对外依存度达到46％。

一种船舶应急抛锚贯入深度计算方法嘿，朋友们！今天我要和你们聊聊一种超厉害的船舶应急抛锚贯入深度计算方法！
比如说，当船舶在海上遇到突发情况，就像一个人在陌生的地方突然迷失了方向一样，这个时候抛锚就变得至关重要了。

那怎样才能知道锚能深入海底多深呢？这可就是我们要说的重点啦！
想象一下，这就好比你在挖一个坑，你得知道挖多深才能让这个坑稳稳地立在那里。

我们的这种计算方法啊，就像是给你一把精准的尺子，让你能清楚地算出锚该抛多深。

我们会考虑好多因素呢，比如海水的深度、船舶的重量，这些都和锚能贯入的深度息息相关！就像你要建一座房子，得考虑地基要打多深一样。

哇塞，是不是超级有趣？通过这种计算方法，船员们就像有了一双神奇的眼睛，能准确地把握抛锚的力度和深度，让船舶稳稳地停在那里，避免危险。

我觉得啊，这种船舶应急抛锚贯入深度计算方法简直就是航海的好帮手！能在关键时刻发挥大作用！。

一、概述当海上设施如钻井平台或驳船需要从一个位置转移到另外一个位置时，近海辅助船舶经常为它们提供起抛锚和拖航作业服务。

海上设施的移位，通常都是由几艘船舶同时参与、共同协作的高风险作业；起抛锚作业是一项单调乏味，专业要求较高，费劲又危险的工作；另外，海上设施的移位作业往往时间非常紧迫，需要连续作业直至移位完成为止。

正如澳大利亚近海辅助船舶安全作业规程所言，海上平台的起抛锚作业是一项非常危险而费劲的工作。

本文通过对起抛锚作业过程的描述及起抛锚作业风险的分析，就如何控制和降低起抛锚作业的风险，提高起抛锚作业的安全水准谈谈自己的几点体会。

起抛锚基本原理及计算公式（一）海上设施的固定方式海上设施要在海上进行作业，需要保持相对静止不动或在有限小范围内移动的状态，通常，海上设施的定位是依靠其锚泊系统来实现的，每个锚链系统一般由锚、锚链、卸扣/连接卸扣、连接钢丝等组成。

最通常和典型的海上设施锚泊定位方式为标准的对称性8锚布置，如图1所示：当海上设施如钻井平台或驳船需要从一个位置转移到另外一个位置时，近海辅助船舶经常为它们提供起抛锚和拖航作业服务，即协助海上设施将固定位置的锚和锚链起起来送回海上设施，协助将海上设施拖到指定的位置，协助海上设施重新布设锚和锚近海支持船起抛锚作业 简介及其风险控制措施徐兴华（深圳华威近海船舶运输股份有限公司　深圳蛇口 518067）图1链，将海上设施固定在设计的位置。

二、起抛锚计算公式参与起抛锚作业的近海辅助船舶船长应该掌握并理解以下常用的计算公式，并利用这些公式计算并获得起抛锚作业所必需的有关数据，如：锚链的悬垂长度、水平距离、水平张力、垂直张力和悬垂深度等。

这些数据可以帮助船长确定起抛锚作业过程中所需要的最大张力、船舶需要发挥的最大功率，以及距离海底阻碍物的最近距离等。

下面就分别对如何计算锚链的悬垂长度、水平距离、水平张力、垂直张力和悬垂深度做一个简单的介绍：1.锚链的悬垂长度S锚链的悬垂长度S2..水平距离D（导链孔-触地点或起抛锚船尾）NAVIGATION3-1、3-2）。

实例分析探讨应急操船时用锚技艺作者：黄庆平来源：《珠江水运》2016年第01期摘要：本文利用工作中二个成功实例对应急用锚方法注意事项进行分析阐述，供用锚操船者借鉴探讨。

关键词：锚链垂直主机失控锚链控制锚是船舶操纵中的重要工具。

锚的用途极为广泛，无论是在锚泊、港内助操和应急操纵中都能起到关键作用。

1.锚的用途港内助操用锚主要用途：（1）抑制船速和首偏，在靠泊和紧急避碰时，抛短链拖锚制动，抑制船舶惯性滑行距离和首偏；（2）阻滞船身横移速度；（3）顺流进港，抛锚掉头；（4）稳住船首向。

应急操纵用锚主要用途有：（1）避免碰撞、触礁、上滩；（2）搁浅后船体的固定及协助脱浅；（3）用于系泊时缓和船体摇荡。

2.案例分析在靠离泊过程中也经常会出现其他人员工作不协调、工作失误或机械故障等意外情况发生，使船舶处于一种紧迫的局面，此时如何利用自身设备特别是锚，主机、舵等设备和外部的拖轮等条件去化解危险局面，是每一个操作者需要考虑的问题。

本文通过以下两个具体操作中实例来探讨在紧迫局面下如何用锚协助船舶化解紧迫局面。

案例1：集装箱船X河轮，船长170米、艉吃水6.9米。

在只有一艘拖轮的协助下调头，抛左锚右舷靠泊石湖港3#泊位。

在图一位1所示时，拖轮船长报告说，锚链太紧，拖轮无法太靠前，锚链要松出，否则船首顶不动。

询问×河轮大副，回复是“锚链垂直，5节落水，刹车带已打开”。

事后引航站分管安全领导上船调查事故隐患时再次问大副何为锚链垂直，大副回答垂直于甲板为锚链垂直。

空载下有着几米吃水差情况下这判断方法明显是一个错误观点，应当是垂直于水平面才正确。

因此致使令拖轮顶推船首（单拖协助一般习惯上先顶推船首然后再适时调到船尾带拖轮）力量表现出船首难于拢向码头，船尾却以锚链孔为支点、空船4级东北拢风和拖轮合作用下大角度比船首快的速度拢向泊位，拖轮停顶后也因锚链过于吃力反弹使船首被拉向左转使拢角增大如图一位2所示。

因船头带缆人员撇缆上岸后被弹到海里致前倒缆没能及时上岸桩协助甩艉，导致令拖轮移到船尾带拖缆，已明显来不及了作用不大，船尾带缆人员没意识到危险性存在码头工人没有听清指令私自将艉缆顺便带上岸桩。

浅谈船舶抛起锚的安全操作分析【摘要】本文针对船舶抛锚、起锚作业是海员要掌握熟练的职业技能，包括了解锚及锚链的特点、锚机的性能和锚地的水深、地质及海况，还有船舶需要锚链的长度、船舶的安全初径等操纵要素。

因此，在充分认识相关条件后，才能确保船舶在抛锚、起锚的过程中安全及抛锚以后船舶在锚地的安全，显得更为非常重要。

【全键词】抛锚起锚操作一、锚泊船沿海水域中的事故案例(1)澳大利亚的悉尼港港外锚地的自然条件如水深、底质、掩蔽等均不理想,走锚、断链、丢锚事故时有发生,上海远洋公司的船舶曾在此发生锚泊事故。

(2)1981年8月30日,B轮驶抵上海港南水道鸭窝沙锚地,抛左锚7节避8114号台风。

31日1245时风力增加到8～9级,实测风力24m/s,2320时发现走锚,采取必要措施。

2日1200再度走锚,搁浅于长兴岛南端。

(3)1982年1月8日,H轮在叙利亚拉塔基亚(Lattaka)港外锚地走锚触礁,造成船舶推定全损,一人死亡的重大事故。

拉塔基亚港港外锚地是开敞海域,到西南风时内临礁石,外无屏障;底质大多是沙或泥沙,水深,陡坡,抓力差。

自12月至次年2月西南强风的频率约每月2～3次。

(4)1992年,A轮在山东半岛荣成湾(宜避北风、西北风、忌避东风、东南风)避风,走锚沉没,多人遇难。

事故的原因1.外界环境(1)大风浪引起船舶偏荡致使锚的抓力不足而走锚。

如台风袭击、季风或锋面过境。

(2)锚地不够理想。

如锚地的水流过急、水深不够、底质较差;锚地的水域空间的大小及旋回余地的范围受限;锚地在地形上不适合避风等。

2.人为因素(1)锚泊的方法不当:出链长度不够。

如大风来临前未改抛八字锚或一点锚等。

(2)人对锚泊中船舶的管理措施不善。

如锚班不得力,未发现走锚或发现走锚后应急措施不当等。

就事故发生的概率来分析,事故率较高的海事主要是台风或锋面过境时造成海面风浪过大而发生走锚;其次船舶吨位的大小及船型也与走锚有着极大的关系。

船舶应急抛锚贯入深度计算方法研究摘 要：本文应用常规公式和有限元CEL 大变形分析法，研究了3.5万吨级船舶7.09 t 船锚、20万吨级船舶13.35 t 船锚、40万吨级船舶18.8 t 船锚在长江电力隧道工程锚地、航道等区域的应急抛锚贯入深度情况。

常规公式法计算的最大应急抛锚贯入深度为4.37 m，CEL 大变形分析法计算的最大应急抛锚贯入深度为5.33 m，常规公式无法考虑贯入过程中土壤的竖向和横向推力的变化，计算结果相对偏小，CEL 大变形法则能考虑多层土壤刚度以及土壤刚度随土层变形增加后的折减，计算精度相对较高。

针对地层组成多变的复杂情况，建议采用计算过程客观、精度高的有限元 CEL 方法。

关键词：贯入深度；电力隧道；埋深黄 勇(中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，上海 200331)0 前 言目前，输电线路工程在穿越长江等高等级航道时多采用电力隧道的形式，电力隧道的埋深直接影响工程安全和建设运行成本，如：电力隧道埋设过深会增加工程投资运行成本，埋设过浅会增加工程安全隐患。

由于高等级航道上通航船舶等级较高，船舶流量密度较大，通航环境较复杂，存在通航船舶遇险后应急抛锚的情况，船舶应急抛锚贯入深度是影响隧道埋深的一个重要因素，如何合理准确的确定船舶应急抛锚贯入深度是一个难点，分析计算船舶应急抛锚情况下船锚贯入河床的深度，可为电力隧道工程的设计和敷设提供科学合理的依据。

本文根据工程河段航道条件、地质条件、水文条件等因素，确定了工程水域代表船型、锚型和锚重，对工程河段的水道、锚地、航道等区域开展应急抛锚贯入深度的分析与模拟计算，对比常规公式和有限元CEL 大变形分析法计算的优缺点，为电力隧道工程的安全敷设提供了必要的设计参数，同时可为类似穿江隧道工程中船舶应急抛锚贯入深度计算提供参考。

1 应急抛锚贯入深度计算方法1.1常规公式法目前，常用的船舶抛锚贯入深度计算方法主要有经验预测模型法、Young 公式法。

浅析大型集装箱船抛起锚操作摘要：本文针对锚设备的功能和大型集装箱船舶的特点，提出大型集装箱抛起锚操作应注意的事项，以及安全可行操作方法。

由此可避免发生丢锚、断链等锚设备损坏的事故。

关键词：大型集装箱船　锚泊设备　锚泊操作0 引言随着船舶大型化，船舶主要甲板设备，特别是锚设备与以往的船舶的锚设备已不可同日而语，操作这些大型船舶的锚设备的风险随之激增，操作不当和操作失误而导致的后果也是巨大的，其次船舶的锚泊设备并非设计成供船舶在恶劣天气中在完全开敞的、远离海岸的水域，或在行进或漂移中系住船舶之用。

在这样恶劣天气情况下使用，锚泊设备往往会承受巨大的负荷，尤其是大型万箱集装箱船舶，锚泊设备所承受的负荷增加可能导致锚泊设备的损坏，甚至发生丢锚、断链。

在实际中，轮机部管理人员一般把工作重点放在机舱已都采用电动锚机，相比液压锚机，电动锚机对操作的要求更高。

锚机是船舶上一种大甲板机械，用来收、放锚和锚链。

起锚机通常和绞车配合使用，用一台机组实现起锚、系泊、自动系泊和带缆等作业。

1.2 锚地选择锚地选择的好坏，将直接影响抛锚的成效和船舶的安全。

应考虑以下几个方面：应仔细查阅资料，了解该港锚地的详细情况，及时收听当地气象报告，注意天气变化，根据风向、风力等天气情况来选择锚地，以免受到风浪的袭击。

尤其在台风季节中，更应注意；水深和底质情况，宜选择水流不太急或无回流、花水现象出现和海底比较平坦地方。

根据船舶吃水应选择适当水深，一般不小于吃水的1.5～2倍。

底质好坏直接影响锚的抓力，抓力最佳是黏土，泥沙次之。

如海底坡度极大或底质为沙砾、小石块、贝壳、岩石等抓力差的海区，一般不适合锚泊，水深超过70米一般不适宜锚泊，因有可能造成锚不易被绞起；周围环境，锚地应有足够水域，黄家林（上海远洋运输有限公司　上海　200090）Marine Technology 航海技术情况而定，倒车后使船首右偏至预定锚位，当倒车后船舶略微有后退速度时立即抛下锚，根据当时的风流情况选择合适的后退速度并停车，利用船的退速不断将锚链松到所需的长度。

浅谈船舶在河道内抛锚操作及锚泊安全中远散货运输有限公司船长郭宏赵树海河道内锚泊在船舶操作中因等泊、装卸货等会经常遇到，由于水域受限、水文气象多变等原因．使河道内抛锚操作以及锚泊安全有其特殊性．浅析如下，不妥处谨请指正：1河道内调头和抛锚操作：1．1顶流抛锚：河道内抛锚以顶流抛锚为好：河道内流速通常较大。

严格控制船舶退速．是顶流抛锚的关键操作点。

l.2顺流调头和抛锚：如果顺流到达锚地．则需要调头后锚泊，具体的方法要视河道可用水域的宽度、流速及船舶载重来定：1)横流后抛锚调头锚泊：可用水域宽度达到3倍船长，且流速l节左右．非重载时适合使用：先用车、舵调头至船身与河道垂直。

抛下上流一侧锚2节入水刹牢，利用船身受横流调头．完成调头后根据锚位情况或松至计划链长完成抛锚或起锚调整船位顶流重抛(如加尔各答DIAMOND锚地．引水都会安排船舶在高潮刚过，仍然没有转流时到达锚地，此时流速较缓，适合大型船舶按照上述方法调头抛锚；转流在高潮后一小时)。

2)顺流抛短锚调头锚泊：到达锚地时流速较大：大于2节，或者船舶重载，或者可用水域宽度小于3倍船长，可采取先抛锚后调头的方法．保持尽量小的船速到达调头位置．操船向预计调头侧略偏转，倒车使船舶对水速度为0(倒车水花到驾驶台前)，也可倒车至对地速度为0时(倒车水花到5船)，调头侧锚链1节入水刹牢．利用流压完成调头后或松链完成抛锚或起锚调整位置重抛。

这种方法限制较少．适合较多种情况下的顺流进入锚地的调头抛锚(如流急、重载、回转水域小等)。

3)紧急情况下抛双锚调头锚泊：如果顺流到达锚位．遇到没有倒车等非常情况．可以抛单锚2节入水刹牢，迟滞船速；随后抛另外一个锚2节人水刹牢．进一步迟滞船速．再将先抛的锚松至4节入水，船向吃力大一侧调头，完成调头后两个锚链交叉，短锚锚链在下，收起此锚即可，将另外一个锚链松至预定链长完成调头抛锚。

1．3顺流抛锚调头：如顺流到达泊位，需要顶流靠泊，河道安全宽度约一倍船长时，抛锚调头的操作如下：在泊位上游船舶航行于河道中央．抛锚时船速向前大约2—3节，顺流；抛锚前和抛锚时倒车．使船舶发生右旋趋势；抛右锚出链3节刹牢；锚链向后并保持吃力，使船舶继续向右旋转，船舶偏转20度锚链向右后，与船身出现角度，继续松链至4节入水刹牢，此时出链长度恰好约为船长的一半；在船身右转过程中视情进车右舵，以便保持锚链始终向后并吃力．船身转过与河道垂直的位置后．可以慢慢收锚协助调头。

学术ACADEMIC""^海洋石油工程船舶起抛锚作业探析◎张晓红深圳华威近海船舶运输股份有限公司►摘要：多数海洋石油工程船舶作业均是从起锚开始的，而抛锚是保证海洋石油工程系统稳定运行的前提。

因此，本文以某海洋石油工程项目为例，对海洋石油工程项目船舶起锚、抛锚程序进行了简单的分析。

并进一步阐述了海洋石油工程船舶起锚、抛锚作业要点，以期为海洋石油工程作业顺利进行提供有效的借鉴。

►关键词：海洋石油工程船舶起抛锚在海洋石油工程项目中，船舶起锚、抛锚作业可以通过多次拖带操作，协助船舶就位，为导管架准确安装提供依据。

同时可以降低海洋石油工程项目船舶管理风险，保证海洋石油工程项目船舶服务髙效、安全、优质。

因此，为保证海洋石油工程项目顺利进行，对海洋石油工程项目船舶起锚、抛锚作业程序及要点进行适当分析具有非常重要的意义。

1.海洋石油工程项目概述某JZ7-5W油田位于我国东部沿海。

其中JZ7-5W WHPB海洋石油平台至JZ7-5W GCP海洋石油平台的混输管线长度为1.65km, JZ7-5W WHPB海洋石油平台位置水深为7.85m,JZ7-5W GCP海洋石油平台位置水深为7.98m,沿海洋石油平台混输送管线段水深在7.65m〜7.85m之间。

且水深基面为理论层面深度基准面。

2.海洋石油工程船舶起抛锚作业程序2.1起抛锚作业准备基于船舶起抛锚作业高度风险性，为降低船舶受损率、人员伤亡率，应结合相关海洋石油工程项目具体要求，对船舶起抛锚作业者职责、内容进行细化完善。

同时在船舶起抛锚作业开展前，由组织者带领全体操作者，针对船舶起抛锚作业计划、内容，开展作业前会议。

在作业前会议中确定人员配备及设备装备准备情况。

即在人员及安全帽、工作鞋、工作服、护目镜、工作马甲、大铁锤、小方锤、短钢管、工作马甲、断线钳、五米长钩、铁笔、断线钳等劳保用具及作业工具准备完毕后，对鲨鱼钳（正常升降，应急释放，手动应急操控）、船舶起抛锚缆状况、卡环状况、船舶起抛锚刹车、船舶起抛锚机、拖缆机正常运转，应急释放，手动应急操控，，主机正常/应急操控，侧推正常/应急操控，全回转正常/应急操控，配电板正常/应急转换操作等设备运行性能进行详细检査。

浅谈锚在船舶中的实际应用浅谈锚在船舶中的实际应用摘要：此文针对锚在船舶中的实际应用入手，分析船舶平安操纵的用锚方法和紧急情况下的应急用锚方法；并深入分析应急抛锚作业中的考前须知、以及抛“一点锚〞抗台的操作要领，以确保船舶的操纵平安。

关键词：锚应急船舶平安用锚船舶的运动状态受车、舵、锚等设备的控制，车、舵、锚也是船长操纵船舶的三大关键设备。

车和舵的根本功能是控制船舶的前后运动和运动方向，而锚的根本功能是抵御停泊船所受外力的作用与影响把船平安停住，使其平安停泊在某一位置；当然锚还有其它功能，比方用于制动船舶和控制船首方向等的作用。

以及船舶在大风浪中失控的情况下，利用拖锚漂泊滞航防止船身打横；或船舶在珊瑚礁区附件失控的情况下，利用拖锚滞航可防止船舶触礁搁浅。

总的来说锚的用途可分为操纵用锚和应急用锚等，现我们重点介绍锚在船舶中的操纵用锚和应急用锚的使用方法。

1 锚在船舶操纵中的实际应用1.1拖锚制动、抑制余速、减少冲程在船舶进入狭水道或港内时，应及早备锚，必要时船首应派人瞭头，做好抛锚前的一切准备工作，以便出现紧急意外情况用快倒车仍无法防止事故时，可及时抛下双锚发挥锚的紧急制动作用，以进一步协助倒车抑制船速紧急将船停住，防止事故的发生。

当船舶进靠码头、系带浮筒或船舶之间并排靠泊时，其速度控制也是一个很关键的因素，如果船舶因速度太慢，造成舵效差无法摆正船位，那么可抛一短锚既可控制船速又可增加舵效，使船舶按操纵者的意图接近泊位并成功靠泊。

或在港内航行操纵船舶使用倒车时，为防止船首偏转过多，抛一短锚进行配合，可起到稳定船首的效果，特别在靠离泊操纵中，抛锚制动及靠离泊控制船首，是锚在船舶操纵中最为常用的手段。

一般在港内水深12m左右的情况下，船速在3节以下时，抛锚制动操作一次松链应在2节甲板以内并刹牢，否那么不易刹住锚链并容易造成丢锚。

当然具体操作中我们还应考虑船舶的大小、锚设备的性能以及底质情况等；再次就是应急用锚时应注意周围水域有关禁锚的规定，以防钩损海底电缆和水下管道等设施；当发现仅凭拖单锚制动不能有效地降低船速时，切忌盲目继续加大出链长度，否那么极容易造成断链丢锚的事故。