沿海航標作業(yè)船的工況特點及技術研究

王亞輝

摘 ?要：我國航標作業(yè)船實現(xiàn)新的突破，為航海作業(yè)提供新的發(fā)展機遇與平臺。為此，本文針對沿海航標作業(yè)船的工況特點及其技術進行分析與探討。

關鍵詞：沿海航標作業(yè)船;工況特點;技術研究

近年來，我國沿海航道建設逐步發(fā)展，設備與技術不斷完善，為我國沿海航標作業(yè)提供新的發(fā)展空間，有效推動我國沿海航道的發(fā)展，實現(xiàn)沿海航標作業(yè)的現(xiàn)代化、信息化與一體化。例如：我國對“海標12”進行為期3年的改造與整修，對主機、駕控制臺等設備進行更新與改造，并將溢油雷達、網(wǎng)絡視頻、前視聲納等先進的科技設備安裝到船艙內部。

1 傳統(tǒng)航標作業(yè)方式

為提升船舶在進出港過程中的安全性，需要在航道兩側設置各種助航標志，“浮標”是常用的一種方式?！案恕笔怯伞案◇w”“錨鏈”“沉石”三個部分組成，通過運用錨鏈對浮體與沉石之間進行連接，使浮體能能夠在一定范圍內進行漂浮、旋轉。將各種燈具、通電設備安裝到浮標上，能夠使浮標在黑夜依然發(fā)揮其應有的作用。從我國現(xiàn)階段浮標維護情況來看，依然運用傳統(tǒng)維護方法，即利用繩索對浮標進行圈套，使浮標能夠接近船舷。該方式在實際應用中存在較大的弊端，例如作業(yè)效率低、作業(yè)質量差、安全隱患較多、對作業(yè)人員要求較高等，嚴重影響到沿海航標作業(yè)的順利開展。航標船在水面過程受慣性影響相對比較大，且船舶行駛相對比較緩慢，能動性相對比較差，無法一次性完成靠近浮標的工作，極大程度上降低作業(yè)質量與效率，作業(yè)時間相對比較長;航標船與浮標均是海面的一種浮體，航標工調標的跳落點受到限制，且跳標過程容易對作業(yè)人員造成一定的傷害;為保證調標作業(yè)能夠順利展開，跳標作業(yè)人員需要擁有豐富的航標作業(yè)經(jīng)驗，靈活的肢體動作，以及高超的航標維護技能，受人口老齡化的影響，優(yōu)秀的調標人員年齡逐漸增大，其肢體靈敏度逐漸下降，符合調標要求的作業(yè)人員越來越少。

2 沿海航標作業(yè)船的工況特點

從我國現(xiàn)有的沿海航標作業(yè)船的工況特點來看，主要運用船艏或者是船艉沿海船舶為主要形式。相關信息顯示，將旋轉吊設置在船舶之上，能夠加快沿海航標作業(yè)船的行駛速度，而其規(guī)定吊對船的寬度于主機選型具有一定的限制作用。因此，沿海航標作業(yè)的設計人員在實際固定吊時，需要嚴格按照固定吊的設計要求，根據(jù)船體規(guī)模對固定吊的持續(xù)進行嚴格控制，使固定吊符合沿海航標作業(yè)船的使用標準。通過使用“縱吊式”方案能夠有效節(jié)省沿海航標作業(yè)船的建設資金，方便后期維護工作的開展，降低船舶運行成本。然而，在實際應用中，“縱吊式”方案依然存在一定的問題，例如：固定吊朝著某個方向進行吊起作用時，無法正常開展水平方向的作業(yè)，且船艏或者是船艉受作業(yè)區(qū)的限制作用，運用“縱吊式”方案開展作業(yè)屬于“船旁作業(yè)”，其作業(yè)時間相對較短。若“縱吊式”方案在內河淺水區(qū)開展作業(yè)時，作業(yè)區(qū)的風量相對比較小，浮標相對比較輕，需要在航標工人的人工作業(yè)下開展相應的作業(yè)。

因沿海航標作業(yè)受多種外界因素的影響，通常無法運用海區(qū)拋瞄的方式實施起吊浮標的工作。將錨鏈系留在海底的巖石上作為“浮標”，其位置相對比較固定，若浮標型號較大，將無法通過人力對其進行控制。只有保證航標船具有良好的操作性才能夠對浮標進行合理控制，快速、準確地潔凈浮標，避免受水流、風浪等自然因素的影響，防止破壞浮標。從實際應用來看，“雙機雙槳”方案是一種具有良好操作性的方案，且作業(yè)區(qū)相對比較遠，有效提高船舶動力系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，延長航標船使用壽命。

隨著科學技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)航標運行理念已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化發(fā)展的要求與需要，船標夾持技術應運而生。將船標夾持裝置安裝到航標船上，能夠提高航標船夾持浮標的準確性與精密性，有效提高作業(yè)質量，縮短作業(yè)時間，提升作業(yè)安全性與穩(wěn)定性。因海面作業(yè)存在較多的不穩(wěn)定因素，導致傳統(tǒng)航標作業(yè)的船舶與浮標等無法形成一個完整的整體，為航標作業(yè)帶來一定的安全隱患。通過運用航標夾持技術能夠使船舶與浮標之間保持一個相對靜止的狀態(tài)，提升船舶作業(yè)的穩(wěn)定性，為航標作業(yè)人員提供安全保障，且該技術對航標作業(yè)人員的要求相對比較低，有效滿足航標作業(yè)的要求與需要，降低航標作業(yè)的勞動力。

3 船標夾持技術與實際應用

在科學技術的推動下，“航標夾持裝置”被運用到沿海航標作業(yè)船的實際作業(yè)中，形成“航標夾持技術”，為我國行業(yè)作業(yè)提供新的技術發(fā)展領域及應用空間。船標夾持技術主要是在航標船的船艏安裝一個夾持裝置，鎖定浮標需要在開展沿海航標作業(yè)時進行，通過相關技術設備對浮標實施加緊、固定等工作，使船舶與浮標之間呈現(xiàn)相對靜止不動的狀態(tài)，航標作業(yè)人員在相關行走工具的輔助下到達浮標處開展相關作業(yè)內容。通常情況下，浮標的干舷尺寸在90 cm左右，受作業(yè)設備的影響，需要將浮標與水面控制在90 cm以內。在開展沿海航標作業(yè)時，將夾持裝置安裝到船艏，通過利用標夾持裝置的上浪阻力，作業(yè)時將船標夾持裝置下放使其能夠與水面相接近，從而降低沿海航標作業(yè)中的風險，提高沿海航標作業(yè)的安全性與可靠性。

“航標夾持裝置”是船標夾持技術的重要設備，該設備有三方面組成，即“工作平臺”“翻轉機構”“夾持臂”。其中，“工作平臺”是由“轉動臂”和“平臺”兩部分構成，U型喇叭口狀是整個工作平臺的形式，在轉動臂的作用下實現(xiàn)工作平臺和擺動油箱之間的連接，因此，踏臺被設置在轉動臂中，使航標作業(yè)人能夠利用塔臺通往作業(yè)區(qū);“翻轉機構”是有兩臺相互對稱的擺動液壓油缸組成，通過擺動液壓油缸為夾持裝置提供上下旋轉動力;“夾持臂”位于夾持裝置最末端，能夠直接利用夾持臂實現(xiàn)夾持浮標，準確捕捉目標。

然而在使用船標夾持技術時，首先需要在夾持裝置內部增加持力。夾持裝置使用過程受到多種外力的沖擊，需要夾持裝置對多種外力進行克服，在不夾破航標的前提下夾住航標。從三級海況下風浪作用情況進行分析，因風浪升沉在垂直方向擁有一定的慣性力，以及縱向慣性力與橫向慣性力，且航標作業(yè)過程還需考慮潮流力和風力等因素的影響。在多種復雜條件下利用相應的公式對其進行計算，從中決定航標夾角及距離，防止航標被夾破或者是發(fā)生變形。為防止航標出現(xiàn)問題，在開展夾持工作之前首先應對航標的厚度與材質進行了解，根據(jù)航標材質對其屈服極限進行確定，然后選著與之相吻合的使用力，利用公式計算鼓體與夾持臂之間的接觸面積，從而確定航標所能承受的最大值及其最大摩擦力。

設計夾持裝置時，應保證該裝置結構的科學性與合理性，防止使用夾持技術時影響沿海航標作業(yè)的其他功能。因此，航標夾持結構設計人員應盡可能使夾持裝置的結構保持緊湊、簡單，確保該結構具有良好的剛性與強度，盡可能縮小夾持裝置在甲板上的占用面積，盡可能擴大夾持結構的導向范圍，從夾持裝置在風浪作用下扭力吸收問題，對夾持裝置的夾持范圍進行科學計算，使夾持臂的設計符合相應規(guī)定的要求，并運用機旁控制與集中控制的綜合系統(tǒng)。

4 ?航標夾持技術的應用優(yōu)勢

沿海航標夾持技術的應用有效改善傳統(tǒng)航標作業(yè)中所存在的工作難題。隨著沿海航標作業(yè)范圍的不斷發(fā)展，通過運用航標夾持技術能夠根據(jù)不同的作業(yè)對象與工作環(huán)境，選擇相應的航標技術，充分發(fā)揮航標夾持裝置的優(yōu)勢。

（1）提升工作效率

將航標夾持技術運用到沿海航標作業(yè)中能夠有效提升捕捉浮標準確性及其成功率，有效縮短捕捉浮標時間。從船舶的實際應用來看，船舶在靠和系標過程存在較大的慣性，需要多次向浮標靠近，利用浮標航標向上進行不斷地靠近，作業(yè)環(huán)境相對比較穩(wěn)定、安全，能夠有效提高航標作業(yè)效率與作業(yè)質量，使航標作業(yè)能夠順利開展。

（2）確保安全平穩(wěn)

通過運用航標夾持技術能夠將船舶、浮標與沉石形成一個完整的個體。航標作業(yè)過程受海浪影響相對比較大，能夠有效緩解浮標搖擺幅度與搖擺周期，為航標作業(yè)提供一個良好的工作平臺，有利于浮標的維護與檢修工作的開展。通過運用夾持技術能夠降低人力資源的運用，通過運用夾持夾持技術對人力浮標捕捉與跳標過程進行有效代替，全面消除夾持工作對人身安全的影響，有效改善航標作業(yè)人員的作業(yè)環(huán)境。

（3）降低人員要求

通過運用航標夾持技術開展航標作業(yè)，使其能夠代替“夾標”作業(yè)中的“靠標”“系標”和“跳標”等動作，降低航標作業(yè)對作業(yè)人員的專業(yè)技能的要求，降低勞動工作難度，提高作業(yè)效果。通過運用航標夾持技術能夠充分發(fā)揮跳標作業(yè)的靈活性與能動性，充分展現(xiàn)現(xiàn)代化技術在沿海航標作業(yè)中的應用優(yōu)勢。

（4）對浮標損害小

夾持設備中的“夾持平臺”和“夾持臂”均設置有橡膠護墊，開展夾持作業(yè)時夾持設備與浮標相接處的過程擁有良好的彈性，能夠有效防止夾標過程對浮標所產(chǎn)生的損傷，提高夾標技術的應用價值與應用優(yōu)勢。

5 總 結

綜上所述，沿海航標作業(yè)是一項重要的海上作業(yè)，直接關系到船舶進出港過程的安全。傳統(tǒng)沿海航標作業(yè)具有一定的危險性，對作業(yè)人員要求相對較高，作業(yè)質量相對比較差，嚴重制約航海作業(yè)的發(fā)展。隨著科學技術的不斷推進，將夾標技術運用到沿海航標作業(yè)中能夠有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)航標作業(yè)技術，提高工作質量與工作效率，縮短作業(yè)時間，提高作業(yè)過程的安全性與可靠性，為作業(yè)人員提供一個良好的作業(yè)環(huán)境，降低對作業(yè)人員的要求，使越來越多航標作業(yè)人員能夠參與到該項工作中，優(yōu)化沿海航標作業(yè)內容，為航標作業(yè)提供可持續(xù)發(fā)展空間與平臺。

參考文獻

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