沿海航标作业船的工况特点及技术研究

王亚辉

摘  要：我国航标作业船实现新的突破，为航海作业提供新的发展机遇与平台。为此，本文针对沿海航标作业船的工况特点及其技术进行分析与探讨。

关键词：沿海航标作业船;工况特点;技术研究

近年来，我国沿海航道建设逐步发展，设备与技术不断完善，为我国沿海航标作业提供新的发展空间，有效推动我国沿海航道的发展，实现沿海航标作业的现代化、信息化与一体化。例如：我国对“海标12”进行为期3年的改造与整修，对主机、驾控制台等设备进行更新与改造，并将溢油雷达、网络视频、前视声纳等先进的科技设备安装到船舱内部。

1 传统航标作业方式

为提升船舶在进出港过程中的安全性，需要在航道两侧设置各种助航标志，“浮标”是常用的一种方式。“浮标”是由“浮体”“锚链”“沉石”三个部分组成，通过运用锚链对浮体与沉石之间进行连接，使浮体能能够在一定范围内进行漂浮、旋转。将各种灯具、通电设备安装到浮标上，能够使浮标在黑夜依然发挥其应有的作用。从我国现阶段浮标维护情况来看，依然运用传统维护方法，即利用绳索对浮标进行圈套，使浮标能够接近船舷。该方式在实际应用中存在较大的弊端，例如作业效率低、作业质量差、安全隐患较多、对作业人员要求较高等，严重影响到沿海航标作业的顺利开展。航标船在水面过程受惯性影响相对比较大，且船舶行驶相对比较缓慢，能动性相对比较差，无法一次性完成靠近浮标的工作，极大程度上降低作业质量与效率，作业时间相对比较长;航标船与浮标均是海面的一种浮体，航标工调标的跳落点受到限制，且跳标过程容易对作业人员造成一定的伤害;为保证调标作业能够顺利展开，跳标作业人员需要拥有丰富的航标作业经验，灵活的肢体动作，以及高超的航标维护技能，受人口老龄化的影响，优秀的调标人员年龄逐渐增大，其肢体灵敏度逐渐下降，符合调标要求的作业人员越来越少。

2 沿海航标作业船的工况特点

从我国现有的沿海航标作业船的工况特点来看，主要运用船艏或者是船艉沿海船舶为主要形式。相关信息显示，将旋转吊设置在船舶之上，能够加快沿海航标作业船的行驶速度，而其规定吊对船的宽度于主机选型具有一定的限制作用。因此，沿海航标作业的设计人员在实际固定吊时，需要严格按照固定吊的设计要求，根据船体规模对固定吊的持续进行严格控制，使固定吊符合沿海航标作业船的使用标准。通过使用“纵吊式”方案能够有效节省沿海航标作业船的建设资金，方便后期维护工作的开展，降低船舶运行成本。然而，在实际应用中，“纵吊式”方案依然存在一定的问题，例如：固定吊朝着某个方向进行吊起作用时，无法正常开展水平方向的作业，且船艏或者是船艉受作业区的限制作用，运用“纵吊式”方案开展作业属于“船旁作业”，其作业时间相对较短。若“纵吊式”方案在内河浅水区开展作业时，作业区的风量相对比较小，浮标相对比较轻，需要在航标工人的人工作业下开展相应的作业。

因沿海航标作业受多种外界因素的影響，通常无法运用海区抛瞄的方式实施起吊浮标的工作。将锚链系留在海底的岩石上作为“浮标”，其位置相对比较固定，若浮标型号较大，将无法通过人力对其进行控制。只有保证航标船具有良好的操作性才能够对浮标进行合理控制，快速、准确地洁净浮标，避免受水流、风浪等自然因素的影响，防止破坏浮标。从实际应用来看，“双机双桨”方案是一种具有良好操作性的方案，且作业区相对比较远，有效提高船舶动力系统的生产能力，延长航标船使用寿命。

随着科学技术的不断发展，传统航标运行理念已经无法满足现代化发展的要求与需要，船标夹持技术应运而生。将船标夹持装置安装到航标船上，能够提高航标船夹持浮标的准确性与精密性，有效提高作业质量，缩短作业时间，提升作业安全性与稳定性。因海面作业存在较多的不稳定因素，导致传统航标作业的船舶与浮标等无法形成一个完整的整体，为航标作业带来一定的安全隐患。通过运用航标夹持技术能够使船舶与浮标之间保持一个相对静止的状态，提升船舶作业的稳定性，为航标作业人员提供安全保障，且该技术对航标作业人员的要求相对比较低，有效满足航标作业的要求与需要，降低航标作业的劳动力。

3 船标夹持技术与实际应用

在科学技术的推动下，“航标夹持装置”被运用到沿海航标作业船的实际作业中，形成“航标夹持技术”，为我国行业作业提供新的技术发展领域及应用空间。船标夹持技术主要是在航标船的船艏安装一个夹持装置，锁定浮标需要在开展沿海航标作业时进行，通过相关技术设备对浮标实施加紧、固定等工作，使船舶与浮标之间呈现相对静止不动的状态，航标作业人员在相关行走工具的辅助下到达浮标处开展相关作业内容。通常情况下，浮标的干舷尺寸在90 cm左右，受作业设备的影响，需要将浮标与水面控制在90 cm以内。在开展沿海航标作业时，将夹持装置安装到船艏，通过利用标夹持装置的上浪阻力，作业时将船标夹持装置下放使其能够与水面相接近，从而降低沿海航标作业中的风险，提高沿海航标作业的安全性与可靠性。

“航标夹持装置”是船标夹持技术的重要设备，该设备有三方面组成，即“工作平台”“翻转机构”“夹持臂”。其中，“工作平台”是由“转动臂”和“平台”两部分构成，U型喇叭口状是整个工作平台的形式，在转动臂的作用下实现工作平台和摆动油箱之间的连接，因此，踏台被设置在转动臂中，使航标作业人能够利用塔台通往作业区;“翻转机构”是有两台相互对称的摆动液压油缸组成，通过摆动液压油缸为夹持装置提供上下旋转动力;“夹持臂”位于夹持装置最末端，能够直接利用夹持臂实现夹持浮标，准确捕捉目标。

然而在使用船标夹持技术时，首先需要在夹持装置内部增加持力。夹持装置使用过程受到多种外力的冲击，需要夹持装置对多种外力进行克服，在不夹破航标的前提下夹住航标。从三级海况下风浪作用情况进行分析，因风浪升沉在垂直方向拥有一定的惯性力，以及纵向惯性力与横向惯性力，且航标作业过程还需考虑潮流力和风力等因素的影响。在多种复杂条件下利用相应的公式对其进行计算，从中决定航标夹角及距离，防止航标被夹破或者是发生变形。为防止航标出现问题，在开展夹持工作之前首先应对航标的厚度与材质进行了解，根据航标材质对其屈服极限进行确定，然后选着与之相吻合的使用力，利用公式计算鼓体与夹持臂之间的接触面积，从而确定航标所能承受的最大值及其最大摩擦力。

设计夹持装置时，应保证该装置结构的科学性与合理性，防止使用夹持技术时影响沿海航标作业的其他功能。因此，航标夹持结构设计人员应尽可能使夹持装置的结构保持紧凑、简单，确保该结构具有良好的刚性与强度，尽可能缩小夹持装置在甲板上的占用面积，尽可能扩大夹持结构的导向范围，从夹持装置在风浪作用下扭力吸收问题，对夹持装置的夹持范围进行科学计算，使夹持臂的设计符合相应规定的要求，并运用机旁控制与集中控制的综合系统。

4  航标夹持技术的应用优势

沿海航标夹持技术的应用有效改善传统航标作业中所存在的工作难题。随着沿海航标作业范围的不断发展，通过运用航标夹持技术能够根据不同的作业对象与工作环境，选择相应的航标技术，充分发挥航标夹持装置的优势。

（1）提升工作效率

将航标夹持技术运用到沿海航标作业中能够有效提升捕捉浮标准确性及其成功率，有效缩短捕捉浮标时间。从船舶的实际应用来看，船舶在靠和系标过程存在较大的惯性，需要多次向浮标靠近，利用浮标航标向上进行不断地靠近，作业环境相对比较稳定、安全，能够有效提高航标作业效率与作业质量，使航标作业能够顺利开展。

（2）确保安全平稳

通过运用航标夹持技术能够将船舶、浮标与沉石形成一个完整的个体。航标作业过程受海浪影响相对比较大，能够有效缓解浮标摇摆幅度与摇摆周期，为航标作业提供一个良好的工作平台，有利于浮标的维护与检修工作的开展。通过运用夹持技术能够降低人力资源的运用，通过运用夹持夹持技术对人力浮标捕捉与跳标过程进行有效代替，全面消除夹持工作对人身安全的影响，有效改善航标作业人员的作业环境。

（3）降低人员要求

通过运用航标夹持技术开展航标作业，使其能够代替“夹标”作业中的“靠标”“系标”和“跳标”等动作，降低航标作业对作业人员的专业技能的要求，降低劳动工作难度，提高作业效果。通过运用航标夹持技术能够充分发挥跳标作业的灵活性与能动性，充分展现现代化技术在沿海航标作业中的应用优势。

（4）对浮标损害小

夹持设备中的“夹持平台”和“夹持臂”均设置有橡胶护垫，开展夹持作业时夹持设备与浮标相接处的过程拥有良好的弹性，能够有效防止夹标过程对浮标所产生的损伤，提高夹标技术的应用价值与应用优势。

5 总 结

综上所述，沿海航标作业是一项重要的海上作业，直接关系到船舶進出港过程的安全。传统沿海航标作业具有一定的危险性，对作业人员要求相对较高，作业质量相对比较差，严重制约航海作业的发展。随着科学技术的不断推进，将夹标技术运用到沿海航标作业中能够有效代替传统航标作业技术，提高工作质量与工作效率，缩短作业时间，提高作业过程的安全性与可靠性，为作业人员提供一个良好的作业环境，降低对作业人员的要求，使越来越多航标作业人员能够参与到该项工作中，优化沿海航标作业内容，为航标作业提供可持续发展空间与平台。

参考文献

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