摘要:近年来,随着我国经济的高速发展,国家建设对水路运输大型货物的需求越来越多。大件货物由于其体积较大,往往都是采用水路运输的方式,故此对船舶稳定性、强度、系固等方面的专业知识往往有着比较高的要求。一旦相关工作没有做到位,就很容易导致事故的发生。基于此,本文对水路运输大件货物安全管理进行了深度探讨,以期为我国水路运输事业的发展起到有利的作用。
一、前言
当前各种建筑工程越来越多,如桥梁工程、海工设施建造工程、风力发电工程等,其中重大型货物运输的业务量呈现不断上升的态势。这些货物的体积较大、重量较大,很多形状也非常不规则。我国对大型货物有着非常明确的规定,超过40吨的货物、单件长度超过12米、高度超过3米的货物都被称为超高或者超宽货物。由于受到大型货物体积、重量等因素的影响,这些货物通常采用的是水上运输的方式。重大货物在运输过程中的捆绑、装卸、船舶稳定性都会对安全运输构成非常直接的影响。
二、桥梁与大型货物的实际情况
某工程建设桥梁采用了斜拉桥设计,大桥总共有52个钢桁梁,其外观尺寸为32米*16米*17米,重量超过了600吨,运输的横向受风面积超过了300平方米,属于大型货件,需要进行海上大件货物的运输。
在对大型货物的运输上,主要采用的是浮式运输、甲板驳船运输、自航船运输等方式。浮式运输方式主要使用的是具有漂浮能力的浮船坞、海洋平台等,利用拖轮来进行运输。由于大型桁架不属于封闭的结构,没有水面浮动的能力,并不适合采用这种方式。甲板驳船主要用于大型设备的运输,其承载的吨位可以达到几百吨甚至到几万吨,有些甚至具有半潜的功能。虽然其上面没有直接的动力设备,但可以靠大马力的拖轮来拖带。装运大件货物的船主要包括甲板运输船、半潜船、多用途船等。
甲板运输船的好处是,可以根据货物的不同,来对甲板进行设计和改造,甲板是唯一装载货物之处[1]。半潜船主要是为运输超大型货物的,其通过对压载水进行调节,让装货甲板可以有效潜入水中,将待装货物通过拖拽的方式移动到半潜船的指定位置之后,然后及时排出其中的压载水,让船整体上浮,然后对货物进行捆绑运输。该船既可以单独运输大型货物,也可以同时运输多种货物。
三、船舶运输稳定性
船舶运输稳定性、浮态和强度是船舶货物积载的主要内容,其对船舶运输安全性,有着非常直接的影响。船舶的稳定性是指船舶在受到外力作用下发生倾斜,在外力消失之后,又可以回到原来平衡位置的能力。在通常情况下,一般船舶的纵向稳定性通常较高,横向稳定性往往不是非常足,我国《船舶与海上设施法定检验规则》对初稳定性高度有着比较明确的要求,不同的货物类型和船舶类型,对货物中心的高度有着非常严格的要求。为了保证船舶运输的安全性,应该严格按照该标准来执行[2]。
自由液面对船舶稳定性的影响。在实际船舶运输过程中,为了有效满足船舶稳态、浮态、吃水差等条件,需要做好对压载水的调整。如果压载水面高度过高,当船舶发生倾斜之后,船柜内的液体往往向着一个方向进行移动,从而产生了一个扭转力矩,无法有效保证船舶的稳定性和运行安全性。在船舶出现小角度的晃动后,自由液面的高度也会降低,但不应小于规定值。
有效调整船舶运输稳定性的方法。当初稳性高度发生变化后,在船舶还有装载余量的情况下,可以通过加装、减排压载水的方式来对船舶的中心进行调整。通过压载水的调整,还可以对船舶的初始横倾角进行调节。稳定衡准数是衡量船舶抵抗最小倾覆力矩的能力。根据我国相关船舶海上安全运输规则规定,对于内河船舶运输重大件的稳定衡准数应该大于1,对于海船,其应该大于1.5。由于运输货物的重心比较高,应该参照海上船舶运输的要求,来对稳定衡准数进行选择。
四、船舶的强度
由于运输件的重量非常大,需要认真做好对船舶强度的验算,对其强度进行核算,应该使运输船舶满足《钢质船舶入级与建造规范》中对船舶强度的要求。为了保证货物运输的安全,还应该严格做好相关的审批工作。
船体的局部强度。船体各部位抵抗局部变形的能力被称为船体的局部强度,其主要指的是船舶抗弯曲和剪切的能力。在对重大货件进行运输的过程中,应该做好对局部强度的校核工作,避免载荷过大造成船体的破坏。在对重大货件进行运输的过程中,应该做好对积载部位的选择,并利用适当衬垫来减少局部的负荷,保证局部负荷可以满足相关的要求。如果有必要,还可以采用有限元分析法来对传播的局部强度进行校验,其校验的速度更快,可以掌握各局部的实际受载情况。
五、重大件货物的系固
在船舶实际航行的过程中,很容易受到风、浪、流的影响,从而导致船体出现晃动,如果没有进行系固,容易造成货物出现异动的情况,轻则导致事故的出现,重时就会导致船舶的毁坏。根据国外专家统计,超过四成的船运事故都是由于货物移位造成的。因此,在船舶运输开始前,就一定要做好对货物的系固工作。在系固的过程中,应该让货物与船舶形成一个整体,避免其在运输过程中出现晃动的现象。在系固完成之后,还应该对系固效果进行检查,并及时提交相关部门进行检验,最大程度保证船舶运输的安全性。
刚性系固就是通过制作系固的结构件,并将其焊接在甲板之上,以此来防止货物出现移动和翻滚的现象。其同柔性系固相比,操作更加简单,系固的强度也比较大,还能有效解决货物过高所导致的绳索倾角过大的问题。为了避免大件货物运输过程中,货物出现横向位移的现象,在结构件的横向焊接了牛腿,并保证牛腿可以承受船舶运动所带来的水平载荷,避免钢桁梁出现横向位移的情况[3]。
六、一些安全保障措施
在船舶每次开船之前,就应该严格做好对船舶和装载情况的检查,在其出具适航证明之后,才可以出航。在船舶航行中,应该让经验丰富的人员对船舶进行驾驶,并做好对船舶驾驶人员的航行指导工作。
在船舶每次开船之前,都应该让船舶处于无初始横倾的状态,并对船舶的稳定性和强度进行验算,让其满足相关的适航要求。在实际开船之前,应该尽量降低船舶的重心高度,同时做好对货物的固定工作,避免其在外力的作用下出现移位的现象。在实际船舶运行的过程中,应该认真考虑液面对船舶运行稳定性的影响。
在实际船舶航行的过程中,应该及时向沿线海事告知船舶航运的相关情况,密切注意航运的安全情况,及时对航行计划进行调整,尽量避免在夜间行船。如果船舶航行遇到了大雾的情况,能见度小于了50米,就应该禁止通航。考虑到船舶运输的特殊性,如果遭遇到了五级以上的大风,应该禁止船舶航行。
由于大件货物运输的特殊性,其对船舶操作人员往往有着比较高的要求,应该尽量避免大舵角操作或者急操作,对船舶的横向晃动幅度进行严格控制,如果需要通过一些急的弯道,更需要进行谨慎驾驶。此外,还应该及时注意过往船舶的类型、大小和航速情况,避免过往船只高速航行所产生的行波对自身行船造成太大的影响。
在正常行船的过程中,应该及时检查锚设备是否可以正常工作,如果遇到了突发情况,如大雾等,就应该紧急停锚,并按照要求对锚进行更换,选择合适地点进行抛锚,及时和海事机关取得联系,认真听取海事机关的指挥。此外,还应该及时了解航线途径地区的天气变化情况,及时对船舶航行计划进行调整。
船舶工作人员的工作情况对船舶航行安全,有着非常直接的影响,应该认真做好对这些人员的培训工作。在实际航行前,应该告知本次航行需要注意的地方,加强工作人员的相互监督,严格遵守船舶航行纪律。
七、结语
随着时代的不断发展,对水路运输大型货物的需求越来越多。针对航行过程中风险性高的特点,应该引起足够的重视,认真做好相关工作,做好对船舶安全运行的稳定度计算,通过合理采用一些措施,来提升船舶运输的安全性。
参考文献:
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