岸橋小車供電故障應(yīng)急操作裝置設(shè)計與應(yīng)用

陳俊敏

廣州南沙海港集裝箱碼頭有限公司（以下簡稱“南沙海港”）早期投產(chǎn)使用的岸橋至今已近9年。隨著岸橋日漸老化，部分元器件、電纜等在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障的情況日益加劇，其中拖令電纜系統(tǒng)故障尤為突出，嚴重影響南沙海港生產(chǎn)計劃的推進和生產(chǎn)作業(yè)安全；因此，迫切需要設(shè)計適合當前岸橋狀態(tài)的搶修方案。通過技術(shù)改造，在地面加裝岸橋小車供電故障應(yīng)急操作裝置，增加拖令電纜斷纜應(yīng)急操作模式，從而簡化搶修流程，提高故障處理效率。

1 岸橋拖令電纜系統(tǒng)故障情況

岸橋拖令電纜系統(tǒng)配置供電動力電纜、通信光纜和控制電纜，保證小車架上輔助變壓器、吊具電纜卷盤系統(tǒng)和吊具的供配電，并確保司機室從站可編程邏輯控制器與主站可編程邏輯控制器的通信以及各項控制功能的實現(xiàn)。拖令電纜系統(tǒng)故障將造成司機室控制失靈，導(dǎo)致設(shè)備無法工作。

岸橋配有應(yīng)急電機系統(tǒng)，其主要作用為：當起升機構(gòu)、小車和俯仰機構(gòu)電機出現(xiàn)故障時，作業(yè)人員能夠借此進行單機構(gòu)應(yīng)急操作，將各機構(gòu)慢速運行到停機位置，以便進行后續(xù)維修。在搶修拖令電纜系統(tǒng)故障時，只能通過岸橋原配的應(yīng)急電機系統(tǒng)移機；特別是當岸橋在船艙內(nèi)吊裝集裝箱的過程中出現(xiàn)故障時，搶修任務(wù)最為艱巨，單移機耗時就需要10 h以上。

南沙海港現(xiàn)役岸橋大多老舊失修，其電纜老化現(xiàn)象日漸凸顯，在作業(yè)過程中容易突發(fā)電纜故障，導(dǎo)致作業(yè)長時間中斷、船舶占位、船舶作業(yè)重新配載等問題，嚴重影響碼頭作業(yè)效率和作業(yè)安全。

2 岸橋小車供電故障應(yīng)急操作裝置設(shè)計

岸橋隨機配置的應(yīng)急電機系統(tǒng)的設(shè)計初衷主要是應(yīng)對主機構(gòu)電機故障搶修，而當拖令電纜系統(tǒng)發(fā)生故障時，各主機構(gòu)電機仍然工作。脫離各主機構(gòu)（即機器房）的操作站可視為機構(gòu)的遠程操作站，司機室操作臺就是其中之一，其安裝在小車架上，隨著主小車前后移動。當拖令電纜發(fā)生故障時，司機室操作臺功能失效，司機和搶修人員因無法操作岸橋而難以實施故障搶修。鑒于此，需要在岸橋上除小車架以外的地方，加裝具有司機室操作臺功能的小車供電故障應(yīng)急操作裝置，供搶修人員在應(yīng)急搶修時使用。該操作裝置不受拖令電纜系統(tǒng)故障的影響，使操作人員能夠通過觀察吊具方位，操作起升機構(gòu)、小車和大車慢速移動。

岸橋大車操作站內(nèi)配置大車、起升機構(gòu)、吊具的各項操作功能，結(jié)合小車供電故障應(yīng)急操作裝置的功能需要，可在該操作站內(nèi)加裝應(yīng)急操作選擇按鈕和小車操作按鈕，實現(xiàn)在大車本地操作站內(nèi)對起升機構(gòu)、大車和小車的操作功能。當拖令電纜系統(tǒng)的動力電纜、通信光纜或控制電纜發(fā)生故障時，搶修人員可通過大車操作站慢速操作起升機構(gòu)、小車、大車和吊具，從而減輕岸橋故障對泊位利用率的影響。此外，操作站內(nèi)設(shè)置應(yīng)急旁路選擇開關(guān)，程序中添加應(yīng)急旁路開關(guān)選擇后司機室和大車報警功能，以防止人為誤操作。

大車操作站內(nèi)加裝小車供電故障應(yīng)急操作裝置的具體辦法如下：在操作站內(nèi)添加“小車應(yīng)急旁路”選擇開關(guān)以及“小車向前”和“小車向后”按鈕，并添加小車應(yīng)急操作控制程序和限速（10%）控制程序。當小車出現(xiàn)供電故障時，可通過“小車應(yīng)急旁路”模式屏蔽各種連鎖故障。這些連鎖故障包括司機室輸入/輸出模塊、司機室可編程邏輯控制器、吊具電纜卷盤、起升機構(gòu)/小車/大車操作手柄、吊具開鎖、吊具閉鎖、吊具連鎖、小車錨定、吊具油泵、司機室緊停開關(guān)、小車架緊停開關(guān)、司機室內(nèi)各電源開關(guān)等出現(xiàn)的信號故障。

3 岸橋小車供電故障應(yīng)急操作裝置實施

方案

首先，按照既定設(shè)計，在岸橋大車操作站內(nèi)加裝小車應(yīng)急操作開關(guān)和小車操作按鈕（見圖1）。

其次，添加控制程序，設(shè)置小車應(yīng)急操作功能，并控制故障連鎖和操作狀態(tài)報警（見圖2～5）。

再次，打開小車應(yīng)急旁路信號，將小車供電故障后可能出現(xiàn)的相關(guān)故障連鎖并進行應(yīng)急屏蔽，增設(shè)應(yīng)急操作情況下大車報警器和司機室報警器的報警提醒功能。

最后，為防止誤操作，起升機構(gòu)超高信號、小車架和司機室緊停開關(guān)硬件連鎖信號不進行程序處理，而是在電氣房71.2柜里，將司機室/小車緊停 （1EBSX）繼電器和起升機構(gòu)超高（11LS）繼電器更換為可強制型220 V交流繼電器（見圖6），以便在必要情況下通過人工進行故障屏蔽處理。

4 岸橋小車供電故障應(yīng)急操作裝置應(yīng)用

效果

岸橋大車操作站經(jīng)過小車供電故障應(yīng)急操作裝置技術(shù)改造后，當小車拖令電纜系統(tǒng)發(fā)生故障時，搶修人員即可通過應(yīng)急操作裝置進行快速搶修。單臺岸橋的改造費用為數(shù)百元；改造后應(yīng)急移機耗時由原來的十幾小時縮短為1 h左右，大大節(jié)約時間成本，使作業(yè)效率得到有效保障。

具體來講，岸橋小車供電故障應(yīng)急操作裝置的應(yīng)用效果表現(xiàn)在以下方面：（1）故障岸橋單次停機時間縮短約90%（9 h），使碼頭可支配的作業(yè)時間延長；（2）大大節(jié)省故障搶修的人力和物力成本，以安裝和操作應(yīng)急電機需要10人計算，可節(jié)約90個工時；（3）降低故障岸橋停機對作業(yè)效率和作業(yè)進度的影響，提高碼頭作業(yè)人員的應(yīng)急響應(yīng)速度和決策效率；（4）避免在故障岸橋長時間搶修過程中出現(xiàn)危險情況，消除危險源。