尚作仁船長 編撰
前言:
錨泊設備(Anchoring Equipment) 是保障船舶安全的重要設備之一。無論是在港外候泊、裝卸貨物、避風,還是在主機故障等緊急狀態下,一套性能可靠的錨泊設備能有效防止船舶隨波逐流,避免觸礁或碰撞事故。因此,錨泊設備常被視為船舶安全的「最後一道防線」。
錨泊設備基本組成:
錨泊設備並非單一零件,而是一套協同工作的機械組合,主要包括以下五大單元:
1. 錨(Anchor):負責直接嵌入海底,利用與底質的摩擦力產生抓力。
2. 錨鏈(Anchor Chain):連接船舶與錨的紐帶,由其重量所形成的「懸鏈線」,能緩衝波浪與拉力的衝擊。
3. 錨機(Windlass):提供收放錨鏈的動力與機械裝置,並具備剎車功能以控制拋錨速度。
附屬設備:包括制鏈器(固定錨鏈用)、棄鏈器(緊急拋棄用)及錨鏈艙等。
4. 錨機操作與安全注意事項。
5. 錨機維護保養與故障排除。
一、錨(Anchor)
是船舶在水面上停泊重要元件,其設計重點在於如何以最小的重量產生最大的抓力(Holding Power)。一具合格的船用錨必須滿足:在既定重量下產生最大抓力、能適應各種海底底質(泥、沙、碎石等)、起錨時易於脫土、且結構簡單耐用。
在航海初期,人們對錨的要求很簡單:沉得下去、別讓船漂走就好。
沉石(Stone Anchor):是人類最早使用的碇泊工具,可由「碇泊」的「碇」是石字偏旁得知。這種「錨」純粹依靠石頭本身的重量與海床表面的摩擦力,來達成停泊的目的。
木芯錨:古希臘與羅馬時期,開始使用木製錨架,並在內部灌鉛或綁石塊以增加重量,結構上開始出現明顯的「錨爪」,使其在海床上能稍微「咬住」泥土。
中世紀至近代:經典造型的誕生
隨著船隻變大,單靠重量已不足以固定船舶,錨的設計開始利用「錨爪」深入海底的概念。
鐵製有桿錨/海軍錨(Admiral / Fisherman Anchor):18、19世紀的標準錨,透過橫桿(Stock)確保錨爪(Fluke)能始終保持向下插入的方向。但這種錨非常笨重且無法收納在船體內,必須掛在舷外,因此操作風險極高且容易纏繞纜繩。
工業革命時期:無桿錨的崛起(Stockless Anchor)
19世紀是錨泊技術的分水嶺。隨著鋼鐵造船業的興起,傳統的海軍錨已無法滿足大型蒸汽船的需求。19世紀末發明,取消了笨重的橫桿,使錨桿可以直接縮入錨鏈筒,1850年代,霍爾(Hall)與斯貝克(Spek)等工程師進一步改良,取消了礙事的橫桿,設計出「無桿轉爪錨」。錨爪可以繞軸轉動(通常約35°),這意味著無論錨如何著地,雙爪都能同時切入土中。更重要的是,它能直接縮入錨鏈筒(Hawse Pipe),徹底改變了船舶設計的佈局並使錨的收放作業自動化得以實現。
一具現代無桿錨(如常見的霍爾錨)主要由以下部件組成:
錨卸扣(Anchor Shackle/D-Ring): 連接錨桿與錨鏈的首端零件。
錨桿(Shank):錨的主幹,承載拉力。其長度與角度設計決定了錨在海床上的穩定性。
錨爪(Flukes):負責嵌入海床的部分。其表面積的大小直接影響抓力係數。
錨冠(Crown):錨底部的沉重部分,作為配重與限位之用,設有轉軸使錨爪能偏轉30°到45°。
20世紀至今:高效能與大抓力錨(HHP Anchors)
現代航運追求的是以最輕的重量獲得最大的安全係數。
大抓力錨(HHP Anchors):20世紀中葉,科學家透過流體力學研究,開發出AC-14等型號。這些錨的設計重點在於「埋入深度」。
現代與特殊用途:高抓力與科學化
現代錨不再只追求重,而是追求抓重比(錨抓力與自身重量的比率)。
犁式錨(Plow / CQR): 外型像農用的犁。它在受力時會越埋越深,非常適合沙地和草地,常規用於遊艇。
丹福氏錨(Danforth / Fluke Anchor):具有一對大面積、銳利的長三角形錨爪。抓力極強且重量輕,適合泥沙質海底。
爪式錨(Bruce / Claw Anchor):靈感來自海上石油平台。它結構堅固,無論怎麼著地都能迅速翻轉抓牢海底,適應性極廣。
錨的演進對照表:
時代 | 主要類型 | 作用原理 | 優點 |
遠古 | 石錨 | 純重力摩擦 | 製作簡單、成本低 |
近代 | 海軍錨 | 橫杆定位、單爪插入 | 抓力穩定,適合各種底質 |
現代(大船) | 無桿錨 | 可自行轉動、雙爪插入 | 收納極其方便,適合自動化 |
現代(小型船) | 丹福氏/犁式錨 | 以幾何形狀埋入海床 | 抓重比極高,輕巧卻抓力強大 |
海床底質對錨抓力的影響:
不同底質對錨爪的剪切阻力(Shear Resistance)差異極大:
黏土/泥質(Mud/Clay):抓力最佳,因其具備凝聚力,能包裹錨爪產生真空效應。
沙質(Sand):抓力穩定,但若發生液化則抓力驟減。
岩石/碎石(Rock):抓力最差,僅靠錨爪鉤住,且極易發生跳動(Skipping)。
現代主流錨型之對比分析:
根據船級社(IACS)的分類,現代船用錨主要分為以下三類:
1. 普通無桿錨(Stockless Anchor)
代表型號:霍爾錨(Hall Anchor)、斯貝克錨(Spek Anchor)。
優點:拋收極快,可直接收納於錨鏈筒內,結構堅固,無橫桿不會纏繞錨鏈。
缺點:抓重比較低,在惡劣海況下需配備較重的錨。
2. 大抓力錨(High Holding Power Anchor;HHP)
代表型號:AC-14、丹福氏錨(Danforth)。
設計:具有極大的錨爪面積和更銳利的切入角。
規範: 根據規範,若使用HHP錨,其重量可以較普通錨減輕25%。
3. 超大抓力錨(Super High Holding Power Anchor;SHHP)
用於近海鑽井平台或特種工程船,抓力可達同重量普通錨的4倍以上。
錨的材質與製造工藝:
錨必須承受巨大的衝擊力與長期海水腐蝕,因此對材質要求極高。
鑄鋼(Cast Steel):最常見的製造方式,通常採用ZG230-450 等級鋼材。
鍛鋼(Forged Steel):用於錨桿等需承受交變應力的關鍵部位,韌性更強。
無損檢測:完工後需進行超音波(UT)與磁粉探傷(MT),確保內部無鑄造縮孔或裂紋。
拉力試驗(Proof Load Test):每一具錨在交付前,都必須在試驗台上進行額定拉力測試,確保在極限拉力下不發生永久變形。
二、錨鏈(Anchor Chain):連接與緩衝的紐帶
錨鏈(Anchor Chain)是錨與船舶之間的連結,其重要性絕不亞於錨本身。確切的說:「真正讓船停住的是錨鏈,而不是錨。」
錨鏈的作用不僅只是連結,很多人誤以為錨鏈只是用來「繫住」錨,但實際上它有以下三大關鍵功能:
形成「懸鏈曲線」(Catenary Curve):錨鏈極重,當它垂入水中時會形成一個完美的弧形。這個弧形能確保錨鏈平鋪在海底,使錨爪能水平地插入海床。
吸收衝擊(Shock Absorption):當大浪襲來,船隻上下起伏時,錨鏈的弧度會像彈簧一樣收縮與拉伸,緩衝波浪對船體的巨大拉力。
重量輔助:在淺水區,單憑鋪在海底厚重的錨鏈所產生的摩擦力,有時就足以固定船隻。
錨鏈的結構與組成:
現代錨鏈通常由高等級的合金鋼鍛造或焊接而成。
有檔鏈(Stud Link Chain):這是最常見的類型。每個鏈環中間都有一根橫柱(Stud)。
作用:防止鏈環在受力時變形,並避免錨鏈在收放過程中發生糾結、翻轉。
錨鏈強度等級:分為AM1、AM2、AM3三個等級,以AM3強度最高。
錨鏈強度等級對照表
等級(Grade) | 材質名稱 | 特點與強度 | 常見應用 |
AM1 | 普通碳鋼 | 強度最低 | 小型駁船、內河船隻 |
AM2 | 特殊鋼 | 強度中等 | 中小型商船 |
AM3 | 超高強度鋼 | 強度最高 | 現代大型商船 |
為何AM3是主流:
現代大型船舶幾乎標配AM3等級,主要原因有:
輕量化:在相同破斷負荷(Breaking Load)下,AM3的鏈環直徑可以比AM1小很多。這意味著減輕了錨鏈的重量,節省了錨鏈艙的空間。
耐磨性與韌性:AM3在低溫環境下的衝擊韌性(Impact Toughness)更好,能承受更猛烈的風浪衝擊。
如何識別錨鏈等級:
在錨鏈的肯特卸扣(Kenter Shackle)或末端鏈環上找到打刻的標誌(Stamping)。通常包含以下資訊:
等級標識:會打上U3或AM3。
證書編號:對應船級社(如LR, DNV, ABS, CR等)的檢驗批號。
生產日期與廠標:確保追溯性。
強度與安全係數:
雖然AM3強度最高,但在實際操作中,我們絕不會讓它達到破斷負荷。
證明負荷(Proof Load):出廠前施加的拉力測試,確保鏈環無變形。
破斷負荷(Breaking Load):鏈環斷裂的極限值。AM3的破斷負荷通常比AM2高出約40%左右。
注意:雖然AM3強度很強,但它的耐腐蝕性並不一定比AM1高出太多。錨鏈主要的損耗來源是海水鏽蝕與摩擦,因此定期的噴漆保養與「翻轉使用」(將磨損嚴重的端段與艙內端對調)依然非常重要。(進塢時錨鏈掉頭)
鏈鏈長度單位:
錨鏈不是以「公尺」為單位,而是以「節」(Shackle)為單位。每節長定為27.5公尺,源於大航海時代英國海軍的傳統。其原始單位為「噚」(Fathom),1噚約等於1.8288米(成年人雙臂展開長度)。一節錨鏈等於15噚,即15 × 1.8288 ≈ 27.43米,換算為公制後取整為27.5公尺(90英呎)。
每節錨鏈之間以「肯特卸扣」(Kenter Shackle)作為連接環,肯特卸扣是可以拆卸的鏈環,它的外型與尺寸與普通錨鏈環相比略顯肥大。
肯特卸扣組成結構如下表
部件名稱 | 作用 |
兩個半環(Half Shells) | 主體結構,互鎖形成鏈環形狀 |
中心橫隔(Center Stud) | 插入兩個半環之間,起到支撐和固定的作用 |
錐形銷(Taper Pin) | 貫穿整體,鎖死組合件,防止受力時脫散 |
鉛封(Lead Plug) | 驅動銷釘到位後,用鉛封死孔口,防止銷釘意外滑出 |
肯特卸扣(Kenter Shackle)的定位
每節錨鏈的鏈環數(Link)必須為奇數。因為肯特卸扣體積稍大,為了確保肯特卸扣在通過錨機鏈輪時,能夠始終保持「水平橫躺」的姿勢,在鏈輪的橫槽中才能受力穩定。
鏈輪(Wildcat)的幾何銜接
錨機上的鏈輪,專門設計用來卡住錨鏈環。
錨鏈在鏈輪內移動時,鏈環是「一橫、一豎」交替進入鏈輪的。
為了讓每一節錨鏈開頭的第一個鏈環進入鏈輪時的「姿勢」(水平或垂直)與上一節完全一致,整節的總鏈環數必須是奇數。
物理邏輯:假設一節有5個環(奇數):
1豎、2橫、3豎、4橫、5豎。那麼下一節(連接肯特卸扣後)的第一個環也會是「豎」的。這樣鏈輪就不會因為遇到轉向錯誤的鏈環而發生卡死或跳齒。
錨鏈標記:
在航海習慣中,為了方便船員在起錨時判斷放出了多少節錨鏈,通常會在肯特卸扣上塗抹紅漆,或者在附近的鏈環上繞上不鏽鋼絲作為標記。
錨鏈標記一覽表
節數 | 標誌 | 繞鋼絲的鏈環位置 (肯特卸扣前後第幾環) |
第1節 | 肯特卸扣 | 第1環 |
第2節 | 肯特卸扣 | 第2環 |
第3節 | 肯特卸扣 | 第3環 |
最後1-2節 | 黃色/紅色 | 警示即將到頭(避免直接拉斷錨鏈) |
錨鏈配置長度:
船舶配置的錨鍊長度並非隨意決定,而是根據船舶的「舾裝數」(Equipment Number;EN)來計算的。這是一個考慮了船體排水量、寬度、側受風面積等因素的數值。
一般商船(如散裝船、油輪或貨櫃船)左右兩舷通常各配置10至12節。總長度約為275至330公尺。
大型船舶(如VLCC或巨型貨櫃船):可能會配置到13至14節,甚至更多。
小型船隻:則可能僅配置4至6節。
左右舷長度的差異
大多數船舶的左舷和右舷錨鏈長度是對稱的。但在某些特殊設計中,為了因應特定航道或泊位需求,可能會有半節到一節的差異。
三、錨機與附屬設備(Windlass & Accessories)
錨機的組成:
現代船舶多採用電動液壓錨機,由液壓馬達、一級/二級減速齒輪、鏈輪軸、離合器及手動剎車組成。其設計需滿足在57,000 DWT等級船舶上,起錨速度不低於9.2 m/min。
根據國際海事組織(IMO)以及各大船級社(如CR, ABS, DNV, LR)的規範,船用錨機(Windlass)的設計與配置並非隨意,而是有一套嚴格的技術指標,以確保船舶在惡劣海況下的安全。以下是船用錨機的主要規定與性能要求:
1. 額定拉力與速度規定(Performance Requirements)
錨機必須具備足夠的動力,將錨從深水中收回。標準規定通常包括:
額定拉力(Working Load):錨機必須能從水深82.5公尺處(即3節錨鏈長度),將錨與錨鏈拉起。
回收速度 (Recovery Speed):在上述額定拉力下,回收錨鏈的速度不得低於9公尺/分鐘。
過載能力(Overload):錨機應能承受不低於1.5倍額定拉力的短時間負載(2分鐘)。
2. 制動與控制系統(Braking and Control)
這是確保拋錨安全的關鍵部分:
主制動器(Main Brake):每一台鏈輪(Wildcat)都必須配備獨立的制動器(通常是帶式煞車皮制動器)。
強度要求:制動器必須能承受錨鏈破斷負荷(Breaking Load)的45%(某些規範要求更高),且在錨鏈自由滑落時能隨時鎖死。
離合器(Clutch):動力驅動部分與鏈輪之間必須設有可靠的離合器。
防逆轉裝置:防止在斷電或動力失效時,錨鏈因自重失控滑落。
3. 配置與結構規定(Arrangement)
驅動方式:現代商船錨機多採用液壓驅動(Hydraulic)或電力驅動(Electric)。(古早船舶也有採用蒸汽動力驅動)
獨立性:左右舷的錨機通常可以聯動,但也必須能獨立運作,互不干擾。
遠端顯示:現代船舶規定,駕駛台(Bridge)或控制站必須能看到已放出錨鏈的長度計數。
4. 關鍵組件的規定
錨機不僅是馬達,還包含以下法定組件:
組件 | 規定重點 |
鏈輪 | 齒槽形狀必須與錨鏈完全匹配,確保不跳鏈。 |
制鏈器 | 位於錨機與錨鏈孔之間。 |
棄鏈器〔註〕 | 安裝於錨鏈艙內部。 |
〔註〕錨鏈的最末端會通過一個「棄鏈器」(Bitter End)固定在錨鏈艙壁上。如果發生緊急情況(如無法收錨且風暴來襲),可以從外部釋放,讓整條錨鏈滑入海中以保全船隻安全。
5. 磨損與檢驗標準(Survey Standards)
在年度檢驗或入級檢驗中,錨機有以下常見規定:
鏈輪磨損:鏈輪齒槽磨損超過原始尺寸的10% ~ 15%(依船級社而定)通常需要換新或堆焊修復。
液壓系統:需定期檢查壓力係數,確保無漏油且壓力維持穩定。
注意:為何不能用錨機馬達「拉住」錨鏈:
很多新手會犯的錯誤是拋錨後只鎖住離合器,未放下制鏈器。法規明確要求:船在錨泊時,必須放下制鏈器(Chain Stopper)並插上安全插梢避免跳脫。制鏈器的設計強度通常為錨鏈破斷負荷的80%,而錨機內部齒輪箱根本無法承受這種等級的衝擊。
四、錨機操作與安全注意事項
1. 下錨作業前準備
在進入作業區前,必須確保人員安全與環境合規:
穿戴PPE:全員必須穿戴安全帽、護目鏡、安全鞋。
通訊確認:大副與駕駛台(船長)進行對講機測試,確認通訊通暢。
照明檢查:若為夜間作業,需開啟船艏大燈及舷外燈。
2. 備錨標準步驟
大副抵達船艏後,通常遵循以下流程監督備錨作業:
備便錨機及船錨:
(1) 供電與暖機,要求機艙或駕駛台提供錨機電源。
(2) 空轉錨機,確認運轉正常且無異音。
(3) 移除錨鏈艙的防水蓋。
(4) 解開船錨繫固鋼索。
確認煞車與離合器:
(1) 確認手煞車已鎖死。
(2) 打開止鏈器並插上防止鬆脫的安全插梢。
(3) 連接離合器,利用錨機動力微調,使錨鏈受力轉移至離合器上。
(重要步驟,避免手煞車鬆開時因離合器間隙撞擊,導致離合器破損)
(4) 鬆開手煞車,讓錨及錨鏈的重量由錨機馬達承受。
送錨出錨孔(Walking Back):
利用錨機動力將錨緩緩送出錨孔,直到錨懸掛在水面上方(通常距離水面1∼2公尺,視海況而定)。
目的:防止從錨孔直接拋錨時,錨爪撞擊船體造成損壞,並確認錨機運作正常。
待命狀態:
(1) 鎖緊手煞車。
(2) 脫開離合器(此時錨完全由煞車控制,進入備便「Let go」狀態)。
(3) 回報駕駛台:「右 or 左錨備便」
3. 常見安全陷阱
風險項目 | 預防措施 |
操作空間 | 操作人員應始終站在錨機的側方,嚴禁站在錨鏈正後方 |
殘留物 | 檢查錨鏈筒內有無雜物或積水,避免噴濺傷人 |
深水作業 | 若水深超過50m,嚴禁使用重力式拋錨,必須全程使用離合器下錨(Walk Back) |
通訊誤解 | 必須複誦指令。例如:駕駛台下令「拋錨」,大副應複誦「拋錨」後再鬆開煞車 |
當船長下達"Let go!"的指令後,船艏的大副必須進行以下標準化的操作與回報程序。
1. Let go瞬間與後續作業
鬆開煞車:聽到指令後,水手長迅速鬆開錨機煞車。
觀察錨鏈方向:觀察錨鏈入水的方向並回報駕駛台,錨鏈方向以鐘點方向回報,例如:錨鏈方向12點,錨鏈方向10點,錨鏈方向2點。
依序鬆鏈:根據船長的指令(例如:鬆到5節入水),有節奏地鬆緊煞車控制錨鏈入水的速度(絕不可煞車全開,放任錨鏈入水)。
確認抓住:在下錨時,船長會微微倒俥,當船有些微後退速率後停俥,讓錨鏈隨船舶後退而平鋪在海床,當錨鏈下到指定長度後,錨機煞車打死,然後觀察錨鏈方向及吃力裝況,此時船舶仍處於後退狀態,錨鏈應在12點左右的方向逐漸拉緊,若錨已抓住海床,船會因錨鏈拉力而停止後退並開始向前移動(因錨鏈的重量而拉向前),當大副觀察到錨鏈開始鬆垂後,便可向駕駛台回報「錨已抓住」(Anchor securied)。
萬一大副觀察到錨鏈拉緊後隨即鬆弛,再拉緊後又鬆弛,這就是流錨現象,表示錨未能成功地抓住海床(可能是海床底質抓力不夠,也可能因為風浪過大造成流錨)。此時船長就要考慮加長錨鏈或放棄錨泊。
固定與安全:當錨鏈放到預定長度且已確定抓住後,鎖緊煞車,放下止鏈器(Chain Stopper)。
2. 關鍵回報程序(對駕駛台回報)
在整個下錨過程中,船艏大副必須透過無線電持續向駕駛台回報以下三大核心資訊:
(1) 錨鏈長度(Length)
回報目前有多少「節」(Shackles)的錨鏈已經上到甲板或入水。
範例:"Five shackles on deck."(五節錨鏈在甲板上)
(2) 錨鏈方向(Leading / Direction)
使用「時鐘方位」來描述錨鏈相對於船頭的方向,幫助船長操船避免錨鏈纏繞船艏球或船底。
範例:"Chain leading 2 o'clock."(錨鏈指向兩點鐘方向)
(3) 錨鏈受力狀態(Stay / Tension)
這是判斷錨有沒有「抓牢」海床的關鍵。
Short Stay:錨鏈與海面夾角大,鍊條短。
Medium/Long Stay:夾角小,鏈條拉得較長。
Tight / Slack:鏈條是「繃緊」的還是「鬆弛」的。
Up and Down:錨鏈垂直入水(通常發生在剛放下去或起錨即將離底時)。
範例:"Long stay, tight."(長向拉緊,表示錨正在發揮抓力)
3. 完成回報(Brought Up)
當錨鏈已放至指定長度,止鏈器已鎖好,且船隻已經穩定停住(不再移動)時,大副會向船長報告:"Vessel brought up."(船已停妥 / 定錨完成)
此時,甲板部會拉起錨球(Anchor Ball)(日間),夜間駕駛台會開啟錨燈(Anchor Lights),並開始進行錨泊值班。
拋錨方式:
根據水深,拋錨的方式分為兩種,:
重力式拋錨:靠錨本身的重量,以自由落體的方式拋錨。(一般拋錨作業)
動力式拋錨:靠錨機動力將錨放至海底。(深水拋錨作業)
1. 一般拋錨作業:重力式拋錨(Let go anchor)
通常適合船舶拋錨的水深不會超過30公尺,拋錨前可先將錨以walk back的方式放至離水面約一公尺左右,然後打上煞車,脫開離合器。等聽到船長喊:Let go anchor時,鬆開煞車,讓錨以本身重力落下水,再利用煞車控制速度,採取「煞鬆結合、逐漸煞死」的方式,切勿完全放開煞車再一次性地煞死。
2. 深水拋錨作業:動力式拋錨(On gear walk back)
當水深超過50公尺時,通常不建議錨泊,水深在30 ~ 50公尺時,如果採用重力式拋錨(Free fall anchor),由於錨及錨鏈重量極大,下落的慣性會導致制動器(Brake)過熱起火甚至失效。且錨由高處撞擊海床力量過大可能損壞錨爪或鏈環,且下錨速度過快可能導致錨鏈堆積造生絞纏。
為防止上述狀況,深水拋錨應先將錨鏈以On Gear的方式,用錨機動力將錨緩慢放下至接近海床的高度,再拋下錨。深水拋錨時應注意控制船速,若船速過快可能會導致錨或錨鏈撞擊船體,也可能因海水阻力將錨鏈強行拉出,造成錨機馬達燒毀無法起錨的危險狀況。
理想的深水拋錨,船速應趨近於零,在沒有前進或後退速率的狀態下,將錨緩緩放至離海床不遠處的上方,然後將錨機煞車打死,脫開離合器,回報駕駛台「備便拋錨」。船長會微微倒俥,然後喊:Let go anchor,其餘作業比照一般拋錨程序。
決定安全錨鏈長度:
錨鏈要放多長才安全,取決於水深和天氣狀況。拋錨時,錨鏈長度是確保船舶安全的重要考量。如果錨鏈太短,錨會被拉起脫離海床(流錨);如果錨鏈太長,過大的迴旋半徑可能撞擊他船或擱淺。以下是計算安全錨鏈長度的專業標準與公式:
1. 經驗法則
在一般海象與底質良好的情況下,通常使用以下公式作為基準:
普通天氣:放出水深的3到5倍。
惡劣天氣:放出水深的7到10倍。
2. 專業公式:
L = 1.5√D (這是以「節」為單位的簡易算法),其中L為錨鏈節數,D為水深(公尺)。例如:水深25公尺,1.5√25 = 7.5節。(四捨五入 = 8節)
經驗法則與專業公式的比較:
按照經驗法則,5倍水深 = 5節,在理想平靜的海況下是足夠的(25公尺 × 5倍 = 125公尺,約4.5節),但在專業考量下會多放一點,原因如下:
懸鏈曲線效應:錨鏈必須有一段平貼海底的長度才能產生最大抓力。
水平拉力:無桿錨的設計是只有當拉力是「水平」作用在錨上時,錨爪才會越咬越深。如果錨鏈太短,拉力變成「向上提」,錨就會鬆脫。
安全餘裕:考量到湧浪帶來的瞬間拉力,通常會比「純倍數」錨鏈長度再多放1 ~ 2節。
深度與長度的「非線性」關係:
專業公式為何要用「平方根」,而不是水深的倍數?
淺水區(例如10公尺):如果只放3倍(30公尺,約1節),一旦有浪湧,船舶的起伏會直接拉動錨。使用1.5√10 = 4.7節,能提供極大的安全餘裕。(1節與4.7節的比例約1:5)
深水區(例如60公尺):如果用5倍(300公尺,約11節),這幾乎快要把整條錨鏈放光了,且錨鏈本身的重量極大,起錨時會給錨機帶來沈重負擔(錨機的最大負荷通常是3節的重量)使用1.5√60 = 11.6節,則是一個臨界極限。(11節與11.6節的比例約1:1)
結論:水越深,錨鏈自身的重力下垂越明顯,因此不需要像淺水區那樣比例誇張的長度。常數1.5倍正是為了修正這種隨深度增加而變化的物理特性。
說白話:
有注意到淺水區與深水區的錨鏈長比例嗎? 按照經驗法則,水深與錨鏈長度是成線性比例加長的,專業公式考量了懸鏈曲線效應,能夠更精準的計算出足夠安全的錨鏈長度。
3. 決定錨鏈長度的關鍵因素
除了水深的考量外,船長在決定錨鏈長度時還應考慮:
考量因素 | 調整建議 |
底質 | 沙地、泥地抓力好(倍數可正常);岩石或貝殼地抓力差(需加長倍數) |
潮差 | 必須考慮高潮時的水深,避免漲潮後錨鏈倍數不足 |
風力與流速 | 風力每增加一級或流速增加,應適度增加1~ 2節錨鏈。 |
停留時間 | 長期停泊通常比短暫待命放得更長。 |
注意:
水深考量
當水深超過三節錨鏈長度時(約80公尺)應絕對避免下錨,因三節錨鏈的重量已經超過錨機的最大起錨負荷。
天氣考量
當風力超過8級、波浪超過5級時,應避免下錨,若已經下錨發現天氣狀況變差時,不要猶豫,應立即啟錨改為漂航,大副在起錨前應先觀察錨鏈鬆緊狀況,當風大浪高時,錨鏈多半是呈現拉直的狀態,此時切不可貿然:「打開止鏈器、帶上離合器、鬆開煞車」。想靠錨機動力絞起錨鏈,很可能一個浪湧就會將錨鏈外拉,導致錨機馬達燒毀。應先回報船長配合微速動車前進,待錨鏈鬆垂下來後才可開始起錨作業。
大副應謹記,絕不可僅靠錨機的力量回收拉緊的錨鏈,否則極易燒毀錨機馬達造成惡劣天候無法起錨的危險後果。
五、錨機維護保養與故障排除
錨機維護與保養(Maintenance)
保養的工作重點在於:潤滑、防鏽、緊固。
1. 定期潤滑(Lubrication)
油杯與油路:每月對所有外部油杯(如滾輪軸承、離合器撥桿)注入潤滑油脂。
減速齒輪箱:定期檢查齒輪油位與油質,若發現金屬粉末或乳化現象應立即更換。
露出齒輪:齒輪表面應塗抹專用的開式齒輪潤滑油脂,防止鹽霧侵蝕與磨損。
2. 機械檢查(Mechanical Inspection)
煞車襯墊(Brake Lining):檢查煞車襯墊的磨損程度。若厚度磨損超過原有的50%或受油污污染導致打滑,必須更換。
離合器(Clutch):確保嚙合靈活,定位插銷無變形。
基座螺栓:檢查錨機座與甲板的連接螺栓是否有鏽蝕或鬆動,避免運作時產生劇烈震動。
3. 液壓/電力系統(System Specifics)
液壓型:定期更換液壓油濾芯,檢查管路是否有滲漏。
電動型:檢查控制箱接點是否燒蝕,馬達絕緣電阻是否正常。
錨機常見故障排除(Troubleshooting)
當錨機發生故障時,可參考下表進行快速排查:
故障現象 | 可能原因 | 排除方法 |
馬達啟動但不轉 | 1. 離合器未脫開(超載) 2. 煞車未放開 3. 機械部位卡死 | 1. 確認離合器狀態 2. 檢查煞車連桿 3. 檢查錨鏈筒是否有異物 |
收鏈速度緩慢/無力 | 1. 液壓油壓力不足 2. 電壓過低或缺相 3. 負載過大(錨埋入深處) | 1. 檢查液壓泵與壓力閥 2. 檢查電源電壓 3. 嘗試倒車鬆鏈後再收 |
收鏈時震動劇烈 | 1. 齒輪咬合不良 2. 鏈輪(Wildcat)磨損變形 3. 基座鬆動 | 1. 重新調整齒輪間隙 2. 修復或更換鏈輪單元 3. 緊固底座螺絲並加固基座 |
煞車失效/打滑 | 1. 煞車帶磨損過度 2. 煞車表面有油垢 3. 連桿調節不當 | 1. 更換煞車襯墊 2. 清理油垢並查找漏油點 3. 重新調整煞車行程 |
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