關于廣東省內(nèi)河航道“浮標”標體標準化的研究

黃偉雄

（廣東正方圓工程咨詢有限公司，廣東 廣州 510000)

1 浮標標準化管理的必要性

根據(jù)《廣東省航道建設和養(yǎng)護管理概況》，廣東省航道系統(tǒng)管轄的航道總里程17783.5 公里，內(nèi)河航道里程13843.5 公里，沿海航道里程3940 公里，航道設標里程6004 公里。

由于廣東省各區(qū)域航道部門和海事部門各自的不同使用習慣，市場上不同的浮標生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的浮標各不相同，使得廣東省航道設置的浮標外形結構存在著較大差異，且各有優(yōu)缺點，對廣東省浮標標體建造、使用、維護的管理均帶來一定困難，影響廣東省航標規(guī)范化管理。目前，現(xiàn)有國家及行業(yè)標準規(guī)范對浮標標體細部構造暫沒有統(tǒng)一的要求，為提高航標維護管理水平和質(zhì)量，規(guī)范航標維護管理，浮標進行標準化管理是有必要的。

2 標準化設計的原則

浮標標體標準化的設計原則主要包括符合行業(yè)規(guī)范、符合標準化原理、滿足使用和維護要求、滿足穩(wěn)定性要求、造價經(jīng)濟五個方面。

3 標準化設計的思路

首先對全省航道系統(tǒng)有關浮標管養(yǎng)單位就目前各種型號和規(guī)格浮標使用情況進行調(diào)研，調(diào)研內(nèi)容包括浮標工作水文條件、使用狀況的歷史數(shù)據(jù)、在用的浮標參數(shù)（外形尺寸、結構、材質(zhì)、細部構造和相關配置的參數(shù)等）、浮標燈器和系錨系統(tǒng)配置情況、在用浮標的優(yōu)缺點等。再通過對收集數(shù)據(jù)資料分析及計算，結合規(guī)范要求，提出標準化產(chǎn)品。

4 標準化的對象

廣東省內(nèi)河航道常用的“浮標”規(guī)格主要有HF1.8、HF1.5、HF1.2、HF1.08 等4 種類型浮標，即對這幾種型號浮標的標體、支架、尾管進行標準化。

5 “浮標”現(xiàn)狀調(diào)研的結論

經(jīng)過實地調(diào)研和對收集到的相關資料、數(shù)據(jù)進行整理、統(tǒng)計、分析，得出了全省浮標現(xiàn)狀使用情況的調(diào)研結論如下：

5.1 支架

（1）浮標支架基本都是采用角鋼制作，但角鋼的規(guī)格（角鋼邊寬、厚度）各不相同。同一規(guī)格浮標的支架高度相差較大，據(jù)不完全統(tǒng)計，HF1.5 型浮標的支架高度在1300～3204mm 之間。

（2）防護圈的材料主要有角鋼、圓鋼、鋼管三種，防護圈支撐的材料有角鋼、圓鋼兩種，同一規(guī)格防護圈的直徑、材料的規(guī)格（尺寸大小）也各不相同。

（3）同一規(guī)格浮標的支架主架的撐桿層數(shù)也各不相同，每層撐桿的間距差別較大，據(jù)不完全統(tǒng)計，HF1.8 型浮標的支架每層撐桿之間的間距在300～600mm 之間。

（4）同一規(guī)格浮標的編號板有采用不銹鋼板、鍍鋅鋼板和普通鋼板3 種，編號板的尺寸大小也各不相同。一個支架上的四塊編號板有的完全固定，有的有一塊是活動的，編號板的固定方式有采用螺絲連接和焊接兩種（活動編號板有采用單個螺絲和雙螺絲連接兩種形式，螺絲的規(guī)格、型號也各不相同）。

（5）不同廠家同一規(guī)格的浮標的承燈板尺寸相差不大，但承燈板上安裝航標燈的螺絲孔的孔徑和螺絲孔布置各不相同，有的承燈板能夠安裝多種規(guī)格的航標燈。

5.2 浮體

（1）同一規(guī)格浮標的浮體直徑一般都會存在誤差，但不同廠家的同一規(guī)格的浮體高度存在明顯不同，據(jù)不完全統(tǒng)計，HF1.2 型浮標的浮體高度在620～760mm之間。

（2）同一規(guī)格的浮標浮體上蓋的吊耳有2 個和3個兩種形式，吊耳的內(nèi)徑及其采用的圓鋼直徑各不相同，有的吊耳有加強板、有的沒有。

（3）同一規(guī)格的浮標浮體下蓋的系錨環(huán)有2 個、3個和4 個三種形式，系錨環(huán)的內(nèi)徑及其采用的圓鋼直徑各不相同，有的系錨環(huán)有加強板、有的沒有。

（4）不同廠家的同一規(guī)格的浮標浮體上蓋和浮體下蓋的凸起弧度也有所不同，據(jù)不完全統(tǒng)計，HF1.8 型浮標浮體上蓋和浮體下蓋的凸起弧度（浮體蓋的最高點和最低點的差值）在120～180mm 之間。

（5）HF1.08 和HF1.2 型浮標的浮體內(nèi)部均沒有隔艙，HF1.5、HF1.8 型浮標的浮體內(nèi)部有的有隔艙、有的沒有，有的加強肋、有的沒有。

5.3 尾管

（1）尾管有D1 型和D2 型兩種，不同廠家生產(chǎn)的同一規(guī)格的D1 型浮標的尾管長度和直徑也有所不同，例如HF1.5-D1 浮標的尾管長度有1.5m（廣州產(chǎn)）和1.0m（惠州產(chǎn)）兩種。

（2）不同廠家同一規(guī)格的浮標的浮標尾管與下蓋肘板的尺寸及鋼板規(guī)格各不相同。

（3）不同廠家同一規(guī)格的浮標平衡鐵限位板和平衡鐵定位肘板在結構、安裝位置、數(shù)量、材料規(guī)格上各不相同。

（4）不同廠家同一規(guī)格的浮標尾管上的排水孔所在的位置和孔徑大小各不相同，排水孔的數(shù)量一般都是兩個。

（5）部分浮體直徑較大、尾管較長的浮標，在尾管上設計有一塊尾管防護板，用以防止馬鞍鏈與浮標尾管之間的摩擦。

6 “浮標”規(guī)范參數(shù)要求

浮標的技術參數(shù)及外形結構須符合《浮標通用技術條件》（JT/T 760-2009）的相關要求，具體參數(shù)要求如表1。

表1 普通鋼質(zhì)浮標的基本參數(shù)

表2 HF1.08 型浮標3s 和5s 自搖周期下的狀態(tài)特性和技術參數(shù)

表3 HF1.2 型浮標3s 和5s 自搖周期下的狀態(tài)特性和技術參數(shù)

表4 HF1.5-D1 型浮標3s 和5s 自搖周期下的狀態(tài)特性和技術參數(shù)

表5 HF1.5-D2 型浮標3s 和5s 自搖周期下的狀態(tài)特性和技術參數(shù)

表6 HF1.8-D1 型浮標3s 和5s 自搖周期下的狀態(tài)特性和技術參數(shù)

表7 HF1.8-D2 型浮標3s 和5s 自搖周期下的狀態(tài)特性和技術參數(shù)

7 “浮標”標體標準化設計步驟

（1）將調(diào)研后浮標選型結果進行數(shù)據(jù)化（得出浮標的整體數(shù)據(jù)），根據(jù)相關數(shù)據(jù)進行各種工況下的常規(guī)計算和建立模型計算，得出浮標的吃水、重心、搖擺周期和搖擺角等技術參數(shù)，并對兩種計算方法下的計算結果進行核對、檢驗。

（2）根據(jù)燈焦面高度、干舷度和吃水之間的換算關系，將浮標的總高、吃水等已知參數(shù)進行換算，得出干舷度、燈焦面高度的數(shù)值。

（3）將計算得出的吃水、干舷度、燈焦面高度、搖擺周期和搖擺角的數(shù)值與浮標對應的規(guī)范要求進行對比，核對不同工況下浮標是否滿足規(guī)范要求（考慮到錨鏈錨力的大小、在浮標上可能增加的重量，在浮標最初的結構設計中要預留有足夠的干舷度、燈焦面高度余量）。

（4）根據(jù)燈焦面高度、干舷度和吃水之間的換算關系以及重心的變化規(guī)律，對不滿足規(guī)范要求的浮標的技術參數(shù)進行調(diào)整（主要是搖擺周期和搖擺角，以盡量小調(diào)的原則通過浮標結構來改變浮標重心進行調(diào)整，以使浮標的各項技術參數(shù)滿足規(guī)范）。

（5）對調(diào)整后的浮標再進行穩(wěn)定性計算，驗證是否滿足規(guī)范要求，若不滿足規(guī)范要求，則重復上述步驟，以使浮標滿足規(guī)范要求為止。

8 “浮標”標體標準化研究的成果

經(jīng)過反復驗算、核對、試驗、檢驗，在滿足標準、規(guī)范要求前提下，提出內(nèi)河航道常用的HF1.08、HF1.2、HF1.5、HF1.8 型浮標4 種類型浮標標準化產(chǎn)品參數(shù)及圖紙如下：

圖1 HF1.08 型、HF1.2 型浮標整體結構外形尺寸

圖2 HF1.5-D1、D2 型浮標整體結構外形尺寸

圖3 HF1.8-D1、D2 型浮標整體結構外形尺寸

9 結語

“浮標”標體的標準化對浮標標體建造、使用、維護管理均帶來好處，行業(yè)產(chǎn)品的標準化可以提高人力和設備的利用率、提升解決問題的有效性、減少生產(chǎn)的波動性以及改善產(chǎn)品質(zhì)量，應加大力度推廣使用。結合個人工作經(jīng)驗，提出常用的幾種型號浮標標體標準化產(chǎn)品參數(shù)及圖紙的建議，以供讀者參考。