楊 杰,張志江
寧波航標處,浙江寧波 315211
航標船燈浮拋設方式改進研究
楊杰,張志江
寧波航標處,浙江寧波315211
在航標船拋設燈浮的傳統作業方式中,錨鏈與沉石、浮體相連的兩端要先后放入導鏈口,因導鏈口間隙較小,使燈浮拋設作業操作難度大,工作效率低,作業危險性比較大。寧波航標處結合多年的工作實踐,將原有的燈浮拋設作業設備進行了輔助設計和改進,自行設計了過鏈器裝置,彌補現有技術的不足,優化了作業方式,提高了安全系數、簡化了操作步驟,減輕了工作強度,極大的提高了工作效率。
燈浮;拋設;改進
燈浮是裝有航標燈的浮標,在航行水域引導船舶安全航行或者避開危險水域,其主要通過浮體、錨鏈、沉石等裝置固定在水中。而燈浮的拋設作業是其發揮航海保障工作的前提。在航標船拋設燈浮的傳統作業方式中,錨鏈與沉石、浮體相連的兩端要先后放入導鏈口,因導鏈口還同時起著固定燈浮位置的作用,故間隙較小,錨鏈放入的操作難度大,工作效率低,作業危險性比較大。本研究主要方向就是改進相關拋設的設備,優化作業流程,降低操作難度,提高工作效率。
燈浮是海上重要的助航標志之一,發揮著引航和避險的作用,主要由燈器、能源設備、浮體、系鏈設備等組成,浮體下部是尾管,主要起到燈浮平衡和扶正作用。新設燈浮時就需要做好拋設工作,另外,由于海上高鹽分、海生物粘附等原因,每隔一段時間還需要對燈浮進行起吊更換,以保持良好的助航效能,因此燈浮的拋設作業比較頻繁。在傳統的燈浮拋設作業中,一般是先將錨鏈中間合適部位固定在甲板固定裝置,錨鏈兩端分別與浮體和沉石相連,之后將沉石吊至船舷外,與其相連的錨鏈放入導鏈口,待到達預定位置后,將沉石和部分錨鏈放入水中,剩余錨鏈卡在導鏈口中,起到位置固定作用。然后,將燈浮吊至船舷外,與其相連的錨鏈也須自內而外地放入導鏈口,待燈浮入水后,松開甲板的錨鏈固定裝置,使兩端錨鏈全部通過導鏈口入水,燈浮拋設工作完成。
導鏈裝置是燈浮拋設的主要設備,其結構特征如下:圖中左側為左導鏈滾輪及其支架,右側為右導鏈滾輪及其支架,2個滾輪中間為導鏈口,導鏈口外側水平方向的導鏈滾輪,右導鏈滾輪的支架為新增的過鏈器(詳細介紹見下文),整個裝置設置在甲板上,與船體甲板相連接。
在海況條件良好時,船上吊機能較好的控制浮體,整個作業流程比較順暢。但在海況不佳時,特別是開闊海域,涌浪較大,容易導致船舶搖擺不定,燈浮拋設時,錨鏈很難放入導鏈口,使整個作業過程操作難度大大增加。
在拋設作業時,與沉石相連的一段錨鏈,因為錨鏈懸掛部分較短,放入導鏈口相對比較容易,但是而與浮體相連的一段,由于浮體下部設有尾管,使浮體自身較長,錨鏈懸掛部分也相應增加,往往難以放入導鏈口,錨鏈放置方向更是難以固定,隨著浮體的晃動,錨鏈往往容易在導鏈滾輪上發生纏繞(如圖2所示),實際作業中需要反復操作,作業安全難以保證。如果不放入導鏈口,則在松開固定裝置后,錨鏈兩端分別往水中下滑,最后落水部位的錨鏈就會掛在側面導鏈滾輪上,無法完成拋設任務。
為了改進燈浮拋設方式,優化拋設作業流程,相關人員根據多年的燈浮運行情況,認為現行的燈浮整體系鏈方式比較穩定,故本研究將重點放在導鏈裝置改進和拋設流程的優化。經過對整個拋設作業流程和作業難點分析,認為主要的工作難點是錨鏈與沉石、浮體相連的兩端需要先后放入導鏈口,且方向要一致。因此改進的思路就是研究錨鏈兩端不同時放入導鏈口時,如何讓錨鏈順利落水,而不是掛在導鏈滾輪上。
相關人員經過反復研究,提出了增加了過鏈器的設想,就是在原有導鏈裝置的基礎上,在導鏈滾輪上增加了一個支架,通過設計合理的弧度,使錨鏈不必同時放入導鏈口就可以順利滑入海中。根據這個裝置發揮的作用,我們稱這個支架為過鏈器,增加過鏈器后的整體構造如圖1所示(圖中右導鏈滾輪新增的裝置即過鏈器)。其基本原理就是利用錨鏈落入水中時產生的慣性,在最后落水的那部分錨鏈接近導鏈滾輪位置時,產生的拉力將這部分錨鏈拉上過鏈器,使其滑到導鏈滾輪頂部,起到跨過導鏈滾輪的作用,從而使錨鏈順利滑入水中。
經過多次試驗和改進,對過鏈器的高度、弧度、寬度等參數進行了優化,增加過鏈器裝置后,拋設作業中達到了預期目的,即在燈浮拋設時,同浮體相連的錨鏈可以放在過鏈器一側的任何位置(如圖3所示),而不必將錨鏈吊放到導鏈口中間,也能保證燈浮在拋設過程中,錨鏈能夠順利滑入海中(如圖4所示)。
根據使用近一年的統計,在海況不良的情況下,單次拋設作業的時間由平均45min縮減到30min,效果明顯。在提高作業效率的同時,還提高了單航次的作業量,該增設過鏈器裝置的船舶,甲板的設計空間是可以放置6個燈浮,但是為了防止碰撞,預留作業空間,只能放置5個,改進拋設方式后,所需的作業空間也相應減少,當個航次的工作量由5個增加到6個,相當于比工作能力額外提升了20%,發揮了良好的經濟效益。
與現有技術相比,本裝置的優點是:該改進型航標船燈浮拋設作業輔助設備,改變了傳統拋設燈浮的方法,采用過鏈器設計之后,燈浮拋設時,同浮體相連的錨鏈可以放在過鏈器一側的任何位置,能夠保證燈浮在拋設過程中錨鏈正常滑落海中,極大的提高了工作效率;同時,該裝置具有整體結構簡單,制造方便,實用性強,造價低廉,易于推廣使用等特點。通過實際使用,寧波航標處的燈浮拋設作業效率顯著提升,操作安全性得到了提高。
[1]交通部航測標準化技術委員會.浮標錨鏈[JT/T 100-2005].中國標準出版社:交通部,2005.
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1674-6708(2016)166-0187-02
楊杰,寧波航標處。張志江,寧波航標處。