淺談嵐山轄區(qū)傳統(tǒng)鋼制航標(biāo)彈性改造

徐曉鵬

摘? ?要：只有海上航標(biāo)標(biāo)位準(zhǔn)確、燈質(zhì)正常、涂色鮮明、結(jié)構(gòu)良好，才能夠精確示位、指明方向。文章主要結(jié)合嵐山港航道實(shí)際情況，對(duì)傳統(tǒng)鋼質(zhì)航標(biāo)標(biāo)架改造以及改造后對(duì)航標(biāo)助航的影響進(jìn)行簡要分析探討。

關(guān)鍵詞：海上航標(biāo);航道分支;航標(biāo)標(biāo)架、頂標(biāo)彈性改造;胡克定律

隨著習(xí)總書記發(fā)展“21世紀(jì)海上絲綢之路”戰(zhàn)略構(gòu)想的提出，我國對(duì)船舶海上航行安全尤為重視，為船舶航行起指引作用的航標(biāo)在海上的重要性就越發(fā)凸顯，但現(xiàn)階段應(yīng)用的傳統(tǒng)鋼質(zhì)浮標(biāo)剛性強(qiáng)，易受船舶、風(fēng)浪影響損壞。所以，對(duì)傳統(tǒng)鋼質(zhì)航標(biāo)進(jìn)一步改造提升，促進(jìn)航海保障的準(zhǔn)確性、及時(shí)性就顯得格外重要。更高水準(zhǔn)的航標(biāo)管理與服務(wù)成為我國未來海上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然需求。

1? ? 相關(guān)概述

1.1? 海上航標(biāo)概述

海上航標(biāo)是指引航向、標(biāo)注淺灘和沉船等危險(xiǎn)物的海上助航設(shè)備，從巖石等自然航標(biāo)發(fā)展到現(xiàn)在人為布設(shè)、建造航標(biāo)，發(fā)展已經(jīng)有數(shù)千年歷史。作為海上航行重要的標(biāo)識(shí)，對(duì)人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通、物流等發(fā)揮了巨大的推動(dòng)作用，古老的海上絲綢之路從秦漢以來一直作為我國同東亞、東南亞許多國家和地區(qū)交流溝通的橋梁和紐帶，影響著中國的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易發(fā)展。到21世紀(jì)，習(xí)近平總書記提出的基于歷史、發(fā)展“21世紀(jì)海上絲綢之路”的戰(zhàn)略構(gòu)想，更是對(duì)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。

1.2? 嵐山轄區(qū)航道分布概況

山東港口集團(tuán)下屬嵐山港位于日照市嵐山區(qū)，是國家一類對(duì)外開放口岸，航線通達(dá)四海，已與80多個(gè)國家和地區(qū)通航，嵐山港區(qū)現(xiàn)在有航道5條：（1）嵐山港區(qū)南作業(yè)區(qū)主航道。（2）嵐山港區(qū)10萬t級(jí)油碼頭航道。（3）嵐山港區(qū)中作業(yè)區(qū)深水航道。（4）嵐山港區(qū)中作業(yè)區(qū)北港池航道。（5）嵐山港區(qū)嵐北碼頭航道。

轄區(qū)內(nèi)航道眾多，縱橫交錯(cuò)，航標(biāo)配布數(shù)量巨大，僅嵐山轄區(qū)海上航標(biāo)配布數(shù)量就高達(dá)150余座（陸上燈樁、導(dǎo)標(biāo)除外），每年發(fā)生航標(biāo)碰撞事件10余起，特別是航道轉(zhuǎn)向點(diǎn)處的航標(biāo)，遭到碰撞的概率更高，例如嵐山港主航道206號(hào)、204號(hào)燈浮標(biāo)，這給海上準(zhǔn)確助航帶來巨大影響，給過往船只造成安全隱患，同時(shí)，也給港航企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3? 嵐山轄區(qū)傳統(tǒng)海上航標(biāo)基本組成

海上應(yīng)用傳統(tǒng)的航標(biāo)主要包括以下幾部分：鋼制浮筒、浮標(biāo)標(biāo)架以及水下用卸扣相互連接的錨鏈、沉石，其中，最為重要的就是浮標(biāo)架以上的結(jié)構(gòu)，由上往下依次是形狀顯示部分（此部分符合《中國海區(qū)水上助航標(biāo)志形狀示顯示規(guī)定》），下面還有許多助航電子設(shè)備，例如剛應(yīng)用不久的北斗一體化燈器、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Automatic Identification System，AIS）定位設(shè)備、雷達(dá)應(yīng)答器等，在夜晚或者白天能見度低的情況下，這些設(shè)備發(fā)揮著主要助航功能，這些精密的電子設(shè)備少則幾千元，多則上萬元，一旦遇到浮標(biāo)撞擊，標(biāo)體損壞，燈器、定位設(shè)備等設(shè)施落水丟失，會(huì)給航海保障工作帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以對(duì)傳統(tǒng)浮標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步改造刻不容緩。

2? ? 針對(duì)嵐山航道的特殊性對(duì)航標(biāo)進(jìn)行彈性改造

2.1? 現(xiàn)階段鋼質(zhì)浮標(biāo)存在的弊端

由于現(xiàn)階段鋼制浮標(biāo)上部結(jié)構(gòu)浮筒和浮標(biāo)架、頂標(biāo)和標(biāo)架之間全部都是鋼材焊接或者螺絲進(jìn)行剛性固定，延展性差，幾乎不存在彈性，所以受到外力（船舶撞擊、涌浪晃動(dòng)、大風(fēng)吹拂晃動(dòng)等）影響時(shí)極易發(fā)生斷裂、折損，導(dǎo)致航標(biāo)設(shè)備損壞，無法正常導(dǎo)航，給過往船舶帶來很大的安全隱患，例如，嵐山轄區(qū)僅2019年11月、12月就發(fā)生了3起較為嚴(yán)重的航標(biāo)被船撞損壞事件，導(dǎo)致標(biāo)架折斷，頂標(biāo)、北斗一體化燈器、AIS設(shè)備落水丟失，直接經(jīng)濟(jì)損失十幾萬元，間接經(jīng)濟(jì)損失更是不可估量。

2.2? 傳統(tǒng)鋼制航標(biāo)彈性改造

結(jié)合多年工作實(shí)際，針對(duì)嵐山轄區(qū)航標(biāo)多次發(fā)生被撞折斷損毀的現(xiàn)象，提出以下兩點(diǎn)改造措施。

對(duì)傳統(tǒng)的鋼制標(biāo)架進(jìn)行彈性改造，將原來單純靠鋼材焊接而成的標(biāo)架下端4個(gè)支架嵌入50 cm的高強(qiáng)度彈簧，下部跟浮筒連接依然沿用傳統(tǒng)的螺絲進(jìn)行連接。

對(duì)傳統(tǒng)頂標(biāo)進(jìn)行彈性改造，將原有一根鋼管支撐的頂標(biāo)支架中間焊接嵌入30 cm的高強(qiáng)度彈簧，相比標(biāo)架來說，頂標(biāo)嵌入的彈簧較細(xì)，彈性卻增大，輕便而彈性大，不致被撞后折斷丟失頂標(biāo)。

彈簧在彈性限度內(nèi)，受力大小與彈簧長度的改變量有這樣一個(gè)關(guān)系：F=kx。又叫作胡克定律（Hookes law）。F是受力（單位：N），它描述單位形變量時(shí)所產(chǎn)生彈力的大小，k值大，說明形變單位長時(shí)需要的力大，或者說彈簧“硬”。長度的改變量x（單位：m）是整個(gè)彈簧總的改變量。勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時(shí)的彈力。k的單位：牛/米（N/m）。x的單位：米（m），傳統(tǒng)鋼質(zhì)浮標(biāo)標(biāo)架k值非常大，所以能夠承受的改變量就小，容易折斷。

2.3? 傳統(tǒng)浮標(biāo)改造后的優(yōu)勢(shì)

改造后，對(duì)比之前的結(jié)構(gòu)，當(dāng)船舶撞擊航標(biāo)時(shí)，標(biāo)體吸收小部分能量并將大部分能量傳遞到彈簧，彈簧通過位移變形轉(zhuǎn)移能量，減緩船舶碰撞對(duì)標(biāo)身、標(biāo)架產(chǎn)生的傷害。一旦停止外力，標(biāo)架和頂標(biāo)在彈簧的作用下很快恢復(fù)原狀，不會(huì)損壞，不影響航標(biāo)的正常使用。船舶的損壞也很輕微，改造后可靠性高，制作以及使用彈性底座簡單，修理、維護(hù)容易，大大節(jié)約了維護(hù)成本，航海保障效率更高、更可靠。

3? ? 結(jié)語

新形勢(shì)下，要求航保事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，跟上時(shí)代的步伐，穩(wěn)中求進(jìn)、進(jìn)中求質(zhì)，所以做好傳統(tǒng)浮標(biāo)改造也正是順應(yīng)了發(fā)展的要求，推動(dòng)技術(shù)改革、裝備改進(jìn)，提高助航效率，全面落實(shí)“鞏固、增強(qiáng)、提升、暢通”八字方針的總要求，推動(dòng)航保事業(yè)的質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革，為航行安全奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)海事發(fā)展起到支撐作用，為交通運(yùn)輸事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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