馮德新
摘 要:文章通過(guò)分析討論大涌浪海況條件下抓斗船疏浚施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合工程實(shí)際,制定相關(guān)預(yù)防措施,以確保施工過(guò)程中安全風(fēng)險(xiǎn)可控,減少甚至杜絕安全事故發(fā)生。
關(guān)鍵詞:抓斗船組 大涌浪 施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析
1.引言
涌浪即風(fēng)浪離開(kāi)風(fēng)吹過(guò)的區(qū)域后形成的波浪。在航海上,一般把能量較大且波長(zhǎng)較長(zhǎng)的波浪稱之為涌浪。文章在此所設(shè)定的大涌浪為加納TEMA港所存在的涌浪情況,如下:
TEMA港位于幾內(nèi)亞灣北側(cè),涌浪來(lái)自于西南的大西洋,波高往往在1m左右,但周期都很長(zhǎng),在10~16s左右。其中每年從5月份~10月份為季風(fēng)期,涌浪較其它時(shí)期更大。
2.抓斗船組施工作業(yè)
2.1抓斗船工作原理簡(jiǎn)要介紹
抓斗挖泥船屬機(jī)械式挖泥船,在其船體上安裝有一臺(tái)進(jìn)行水下泥沙挖掘和抓取的旋轉(zhuǎn)式吊機(jī)。運(yùn)用懸吊在吊機(jī)鋼纜上的抓斗,并依靠其自身的重力作用,張開(kāi)抓斗放入水中一定深度,通過(guò)斗齒切入泥層和閉合抓斗,來(lái)挖掘和抓取泥沙。然后,通過(guò)操縱船上的旋轉(zhuǎn)式起重吊機(jī),將裝滿泥沙的抓斗提升出水面一定高度,回旋至靠泊在挖泥船舷旁的泥駁上方,開(kāi)啟抓斗,將挖掘的泥沙直接卸入泥駁。卸空后的抓斗,再通過(guò)旋轉(zhuǎn)式吊機(jī)的回轉(zhuǎn),返回至挖泥處,進(jìn)行下一輪的挖泥作業(yè),如此周而復(fù)始地循環(huán)作業(yè)。
2.2抓斗船組的施工流程介紹
(1)確定施工區(qū)域,根據(jù)附近其它施工作業(yè)船舶或設(shè)備作業(yè)動(dòng)向及對(duì)我部抓斗船施工的影響確定施工順序;
(2)根據(jù)施工順序,在開(kāi)始施工處由錨艇協(xié)助展布施工錨;
(3)通過(guò)收放錨纜鋼絲定位,定好位后,呼叫泥駁前來(lái)靠泊裝泥;
(4)帶纜靠泊,等待裝泥;
(5)裝泥完成后,解纜離泊前往指定的拋泥區(qū)拋泥,拋泥后,回抓斗船附近區(qū)域等待呼叫,再重復(fù)第(3)、第(4)和第(5)項(xiàng)。
3.大涌浪條件下抓斗船組施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析
3.1大涌浪下靠泊風(fēng)險(xiǎn)分析及安全操作
大涌浪使船舶的航向穩(wěn)定性變差,在靠泊時(shí),船速往往較低,船速越低,航向穩(wěn)定性越差,在大涌浪的影響下,航向穩(wěn)定性的把控更為艱難,也會(huì)加大兩船的偏蕩,使泥駁與抓斗船或與附近其它船之間碰撞風(fēng)險(xiǎn)增大。
較大涌浪時(shí),抓斗船船頭最好選擇頂涌浪方向,以方便泥駁頂涌浪靠泊。泥駁靠泊時(shí)要注意小角度,避免角度過(guò)大,一般為15°左右較好,靠泊前與抓斗船做好溝通,靠泊過(guò)程中謹(jǐn)慎用車用舵。根據(jù)加納特碼工地抓斗船組施工經(jīng)驗(yàn),涌浪周期≥約8S,且波高≥約1.2米時(shí),建議停止泥駁靠泊操作。
3.2大涌浪下帶解纜風(fēng)險(xiǎn)分析及防范措施
一般抓斗船為了方便泥駁靠泊和帶纜,在主甲板邊沿基本上不會(huì)設(shè)置欄桿;泥駁上也為了帶解纜方便和抓斗裝泥方便一般不設(shè)置欄桿,當(dāng)泥駁靠泊抓斗船時(shí),雙方水手需站在主甲板邊沿進(jìn)行帶解纜作業(yè),如果在大涌浪條件下,船體會(huì)產(chǎn)生隨著涌浪橫搖或縱搖,此時(shí)在甲板帶解纜人員容易失去平衡跌落水中,甚至造成生命危險(xiǎn)。尤其是泥駁帶纜人員,帶纜時(shí)泥艙兩舷甲板(簡(jiǎn)稱泥艙甲板,主甲板的一部分)作業(yè)空間較狹窄,且裝完泥后泥艙甲板會(huì)有大量裝艙時(shí)從抓斗中漏出的淤泥或砂等疏浚料,進(jìn)一步加大地面濕滑,增加人員落水風(fēng)險(xiǎn)。所以船長(zhǎng)或當(dāng)班駕駛員一定要做好人員對(duì)大涌浪安全風(fēng)險(xiǎn)的培訓(xùn),在帶纜作業(yè)過(guò)程中加強(qiáng)安全監(jiān)督和提醒,督促其穿戴好勞保鞋、安全帽和反光救生衣等勞保用品,并提醒作業(yè)人員注意甲板面濕滑情況,必要時(shí)泥駁每駁裝完后對(duì)泥艙甲板進(jìn)行沖洗。夜間作業(yè)時(shí)要提供足夠照明,并保證至少2人在相互看得見(jiàn)的位置進(jìn)行舷邊帶纜作業(yè),作業(yè)時(shí)腿微曲使重心降低,保持身體穩(wěn)性。
由于大涌浪的影響船與船之間的距離會(huì)時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近,纜繩也會(huì)隨著時(shí)而繃緊時(shí)而松弛,一般來(lái)講,涌浪越大,纜繩繃緊的力量也越大,繃緊的時(shí)機(jī)也越突然,繃緊的時(shí)間也越長(zhǎng)。在帶解纜作業(yè)過(guò)程中,在琵琶頭上樁時(shí),如果手掌或手指在纜繩琵琶頭與纜樁之間的空隙,很容易在纜繩繃緊的額一霎那直接將手掌或手指夾斷或夾爛。所以帶纜人員一定不能讓手部及身體其它任何部位進(jìn)入纜繩與纜樁的縫隙,保持手部全部在琵琶頭圈的外側(cè),以防被纜繩夾傷。而且一般大涌浪海況下泥駁與抓斗船之間使用的連接纜繩都比較粗,因?yàn)槔|繩太粗,手保持在琵琶頭外側(cè)拉扯時(shí)不好用力,可在琵琶頭圈上分開(kāi)不同方向系2~3條細(xì)繩,然后由2~3個(gè)人在不同角度將琵琶頭圈拉開(kāi),圈到纜樁上。
3.3大涌浪下泥駁航行安全風(fēng)險(xiǎn)分析及預(yù)防措施
涌浪對(duì)船舶航行安全的影響有很多,諸如涌浪會(huì)增加船舶的航行阻力、降低航速、增加主機(jī)負(fù)荷、損壞航海儀器等。平行于涌浪航行時(shí)有時(shí)會(huì)造成槳葉脫落、尾軸斷裂,甚至尾殼破裂進(jìn)水;會(huì)發(fā)生中拱或中垂現(xiàn)象,使船體結(jié)構(gòu)變形,受到嚴(yán)重?fù)p傷,甚至船體斷裂;垂直于涌浪航行時(shí),會(huì)使船體發(fā)生傾斜,嚴(yán)重時(shí)會(huì)有傾覆的危險(xiǎn)等。針對(duì)泥駁,大涌浪下航行主要需注意防止傾覆、避免使用大舵角,尤其是裝泥狀態(tài)下航行。泥駁應(yīng)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)涌浪,在核準(zhǔn)許可的載重線前提下,保持適當(dāng)裝載,涌浪較大情況下適當(dāng)減載,保持足夠的干舷。
泥駁倒泥時(shí)應(yīng)停車倒泥,倒泥過(guò)程中應(yīng)小角度慢慢開(kāi)體,不要一次性開(kāi)到最大,需開(kāi)一會(huì)停一下,再慢慢繼續(xù)開(kāi)一會(huì)再停一下,開(kāi)停多次直到達(dá)到合適角度。在涌浪大時(shí),應(yīng)船艏頂涌,避免橫著涌倒泥,防止橫搖對(duì)船舶結(jié)構(gòu)造成損害。同時(shí)應(yīng)根據(jù)傾倒區(qū)域海況考慮安全富余水深要求、傾倒時(shí)自由液面對(duì)船舶穩(wěn)性的影響。不得在橫浪或轉(zhuǎn)向航行過(guò)程中卸泥。
3.4大涌浪下泥駁裝載安全風(fēng)險(xiǎn)分析及預(yù)防措施
抓斗船給泥駁裝載時(shí),主要要注意抓斗放泥(或其它疏浚料,下同)的高度和速度,高度太高或者速度太快,都容易對(duì)泥艙造成損壞。抓斗抓滿一斗泥旋回到泥艙上空后,在將抓斗下降到合適高度放泥的過(guò)程中,下降速度不宜過(guò)快,同時(shí)要結(jié)合涌浪對(duì)船體造成的高低起伏影響,注意防止抓斗下落過(guò)程中對(duì)泥艙造成撞擊,破壞或擊穿泥艙。
為了方便靠泊,泥駁一般都會(huì)以頂涌浪的方向靠泊,也就是平行于涌浪,此時(shí)涌浪對(duì)船體會(huì)造成中拱或中垂現(xiàn)象,所以裝駁時(shí)應(yīng)充分考慮裝艙不均對(duì)船體應(yīng)力的變化,特別是裝砂石和清礁工程時(shí),泥駁應(yīng)加強(qiáng)與抓斗船的溝通,對(duì)泥艙裝載的時(shí)機(jī)、位置、順序和裝艙量進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控并作及時(shí)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)平衡裝載,船舶正浮,確保船體總縱強(qiáng)度和局部強(qiáng)度不超過(guò)許用應(yīng)力和安全負(fù)荷、無(wú)嚴(yán)重中拱和中垂,以盡量減少對(duì)船體結(jié)構(gòu)的破壞。
3.5抓斗船組斷纜風(fēng)險(xiǎn)分析及預(yù)防措施
如果施工現(xiàn)場(chǎng)涌浪較大,人員在將纜繩琵琶頭帶上另一船的纜樁后,應(yīng)立即遠(yuǎn)離,與纜樁保持安全距離,安全距離以大于同一根纜繩在兩船纜樁間的距離為標(biāo)準(zhǔn)。然后視情況再去帶其它纜繩。
因?yàn)榇笥坷撕r下,斷纜的發(fā)生一般分兩種原因:(1)系纜長(zhǎng)時(shí)間受涌浪搖蕩,纜繩與纜樁、導(dǎo)纜孔、船體突出物反復(fù)摩擦導(dǎo)致嚴(yán)重磨損,已無(wú)法承受應(yīng)有的拉力;(2)涌浪作用纜繩受不均衡的張力反復(fù)拉伸收縮,系纜內(nèi)部受疲勞應(yīng)力損傷,最后受損系纜的實(shí)際破斷拉力小于涌浪對(duì)船舶造成的搖蕩頓力而崩斷。前者情況下纜繩斷裂的位置在纜樁附近,那么斷開(kāi)后打擊范圍差不多是兩船纜樁之間的距離范圍??稍谝资苣Σ恋哪嵌卫|繩外面再包一層帆布保護(hù)或及時(shí)對(duì)纜樁進(jìn)行除銹打磨并刷漆,保持纜樁光滑等方法進(jìn)行預(yù)防,同時(shí)要定期對(duì)纜繩磨損情況進(jìn)行檢查,并及時(shí)在易磨損處加裝或者新的帆布保護(hù)套;后者可根據(jù)涌浪情況,更換較粗纜繩。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),一般如果平均涌浪在1~1.2m之間,周期在7~16s之間時(shí)所使用的纜繩直徑在100~120mm之間較合適,如果超過(guò)波高1.2m,即使是直徑120mm的纜繩也會(huì)出現(xiàn)頻繁斷纜現(xiàn)象,此時(shí)需更換更粗的纜繩,但需注意的是,涌浪越大,兩船之間因?yàn)樵斐傻淖矒粢矔?huì)很劇烈,如果不能有效防止兩船碰撞造成的船體結(jié)構(gòu)損壞,即使換了更粗的纜繩也難以持久施工,建議泥駁離泊,暫時(shí)中止裝泥作業(yè)。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于大涌浪造成的安全風(fēng)險(xiǎn)的而言,更重要的是提前對(duì)大涌浪天氣預(yù)報(bào)信息進(jìn)行收集并做好充分的準(zhǔn)備,同時(shí)要對(duì)船舶機(jī)械設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)效維護(hù)保養(yǎng)及保持對(duì)作業(yè)人員定期進(jìn)行涌浪相關(guān)危害和防范的培訓(xùn),確保船機(jī)設(shè)備有良好的狀態(tài)、人員安全有良好的素質(zhì)和安全意識(shí),以便能足夠應(yīng)對(duì)大涌浪帶來(lái)的各種風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]朱曉林.航道疏浚工程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理[J].交通科技,2003(05):54-56.
[2]王小鋒.抓斗挖泥船疏浚技術(shù)的探討[J].珠江水運(yùn),2017(18):72-73.