巴尔的摩大桥撞塌的技术推演

巴尔的摩大桥撞塌的技术推演

首页模拟经营出港集装箱号原版更新时间:2024-05-11

原创 李勇老师 微海事

图1 被撞之前的大桥

图2 被撞之后的大桥

一、事故信息

据网络媒体报道,美国时间2024年3月26日0130时左右,一条名为DALI号的集装箱船出港时,将美国马里兰州巴尔的摩的弗朗西斯斯科特基(Francis Scott Key Bridge)大桥撞塌了。

大桥主跨被撞成四段全损,桥上7名建筑工人和多辆汽车落水,事故原因正在调查中。

图3 大桥被彻底撞毁

二、船舶信息

集装箱船DALI号的船东公司是新加坡GRACE OCEAN,租家是丹麦马士基MAERSK A/S。

从上图可以看出,这条船是2015年建造的,总吨95128,总载重吨116851吨,主机燃油油耗193吨,经济航速22Kt,最大船速没有给出。

网媒报道,该轮船长300米,船宽48米,箱容量为9962TEU.

三、原因推演

商船撞大桥通常有以下几个原因:

1、船大,净空高度太大

虽然DALI号集装箱船的具体船舶规范没有找到,但是该轮属于万箱级别的船,船舶设计和主尺度与其他万箱级别的船类似。

可根据已知的万箱级箱子船推测DALI号的船舶参数如下:

总长320-330米,型宽48米左右,型深27米左右,船舶空船状态首尾吃水大概在10米多一些,净空高度为50米,主机功率4万多千瓦。

由此判断出,该轮满载吃水应该在12-13米左右,此时的净空高度应在48米左右。

早些年船舶撞大桥都是撞上桥墩的多,近些年船舶大型化巨型化,撞到桥身的多一些。可见船大了以后,会导致过桥净空高度不够,容易引发事故。

如果撞到的是桥面,那就说明船过大桥的时候,净空高度不够,船舶上层建筑刮到桥面导致桥梁整体坍塌。

但是,从船舶进出港口的装载以及集装箱运输的特征来分析,这种可能性不大。理由是,进来没事,出去也应该没问题。

2、天气海况不算好

根据气象软件的回溯数据可知,3月26日0200时巴尔的摩附近的风力达到6级,风向029,鉴于DALI号在港口附近,风力可能没有那么大,但当时有点风也应是事实。

从碰撞后的船舶水线和装载情况看,DALI号应该接近于满载的,甲板的箱子9层,对于受风面积较大的集装箱船来说,如果真的是6级风,的确对该船的操纵不利。

3、操纵失误撞倒桥墩

请短视频,如果该视频属实,那么船舶操纵失误撞倒桥墩,导致整个大桥倒塌,便是真正原因。

从上面短视频来看,DALI号当时的航迹向,严重偏离了两个桥墩之间的桥梁跨径,而是朝向了大桥的桥墩。

视频虽是摄向船头方向,但船头撞到桥墩是客观事实。如果是船头撞到桥墩,那么净空高度不够导致船体上层建筑刮到桥面就不成立了。

这座桥1970年左右投入使用,到如今已经55岁左右的高龄了。况且设计上对于通过性来说不如新造的大桥。现代的大桥通常设计成悬索桥,斜拉桥,其优点是主跨没有桥墩,就不会被船撞到。

从画面上看,该桥主跨有较多桥墩,相邻两个桥墩的跨径相对于大型船舶来说比较小。

当然这并不代表该桥存在质量问题,当时造桥的投资1.1亿美元,可见大桥质量良好。从60年前的发展水平来看,大桥的设计在当时也是很先进的。

因此,DALI撞大桥最主要的原因是,船舶操纵不当,撞上桥墩。

DALI号比尼米兹级的航母都要大,航行时产生的动量是巨大的,而无论多么结实的桥墩,也无法承受如此巨大的动量冲击。

根据冲量定理Ft=MV2-MV1,在很短的时间内,动量变化太大,那么产生的冲力是巨大的,无论桥墩质量多么优良,也很容易造成其倒塌损毁。

四、操纵问题

船舶靠离码头进出港,是最考验引水和船长操船水平的时机。这在很大程度上代表了航海技术实操最重要的一个技艺。

船舶在老洋上航行,是非常安全的,任何一个驾驶员只要敬业值班,通常都不会发生碰撞危险。

但是靠离码头进出港,情况复杂,航行条件不好,通航状态也不好,尤其是船舶大型化了之后,给进出港的操作带来了巨大的风险,这也是事实。

引水和船长都是经验丰富的老航海人员,他们能眼睁睁地看着船撞上大桥吗?

当然不是。

第一、有可能是机械故障

例如舵机失灵。

只要是设备就有故障的时候,离码头时可能没有故障,但不等于开到桥边不发生故障。

如果上面视频是真实的,不来车导致撞桥的可能性也有。不来车用舵转向避碰,航速如果很小,舵效不好,可能也没有时间实现快速避碰。

但根据航海技术经验来看,不来车撞桥的可能性确实不大。因此,推断很可能是舵机失灵。

因此,驾驶员和轮机员要对机械设备按照要求维修保养,按照规定检查测试,不能有侥幸心理。

第二、操纵失误

在航海上,几乎不存在人为故意制造事故,而且碰撞事故这种事情不是以人的意志为转移的。

事故发生的时间是凌晨0130左右,正是人最困的时候。对于引水和船长来说,年复一年日复一日在海上的重复劳动,在生理上、情感上和技术上早已产生了疲劳。

不经意之间的一个舵令车令,或者早了点或者晚了点,或者大了点或者小了点。不同的风流情况,不同的船体性能,均可能导致很大的误差。所以,产生这种事故并不新鲜。

事故出了,都是责难,各种追责,这无可厚非,但是行业上的问题谁来解决呢?

在这里不是为引水船长和船员开脱,仅仅是对这一事故发生的原因给予合理的解释。

五、总结陈词

在每个行业里面,似乎都出现了同样的状况:当行业安全发展的时候,到处都是鲜花掌声,红红火火;当行业出现问题的时候,到处都是谩骂质疑,哀号遍野。

这似乎成为了一个定律。

殊不知这个定律的背后是什么?

技术行业不能搞运动式管理,不能搞口号式发展。

需要科学合理的做好资源配置,极为理性的做好技术应用,认认真真的按照运作流程开展工作,保证整个技术的执行在可靠范围之内。

每个行业都要尊重其客观发展的规律,尊重技术执行的基本规律,任何极端情绪化,高度指标化,运动口号化的模式,均为行业发展的隐患甚至是隐患形成的重要原因。

站在岸上看热闹容易,站在船上不出事很难。

期望行业遵循客观规律,健康发展,船员兄弟们发扬敬业精神克服困难,使用良好的船艺谨慎驾驶,从此行船不再撞大桥。

顺祝航安。

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