呂宗遠(yuǎn)

（北部灣港防城港碼頭有限公司，廣西 防城港 538001）

海上運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，使得港口規(guī)模不斷發(fā)展壯大，港口大型起重機(jī)械不斷發(fā)展，被廣泛使用到港口運(yùn)輸業(yè)中。我國大型起重機(jī)械包括裝卸船機(jī)、斗輪堆取料機(jī)、岸橋、門機(jī)等?？萍嫉陌l(fā)展使得大型起重機(jī)械設(shè)備技術(shù)越來越先進(jìn)，設(shè)備大型化，效率高。但是沿海地區(qū)受天氣影響，天氣變化大，且風(fēng)力大。大型起重機(jī)械的防風(fēng)成為重點(diǎn)。尤其是夏季和秋季，海上風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)多發(fā)，損毀大型起重機(jī)械。下面以臺(tái)風(fēng)為例，介紹風(fēng)力的作用和影響。臺(tái)風(fēng)在熱帶海洋中形成，是海上形成的一種熱帶旋轉(zhuǎn)、氣旋。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到不同級別時(shí)，形成的氣象現(xiàn)象不同。臺(tái)風(fēng)一般是達(dá)到7級以上的熱帶氣旋，在我國港口管理規(guī)定中稱之為陣風(fēng)。臺(tái)風(fēng)對大型起重機(jī)械有較大的影響，必須采取防風(fēng)措施，保護(hù)港口大型起重機(jī)械。風(fēng)力級別不同，其風(fēng)速和風(fēng)壓也不同，風(fēng)力級別越大，風(fēng)速和風(fēng)壓越大，對大型起重機(jī)械的損壞能力越大，具體風(fēng)力情況如表1所示。

表1 不同風(fēng)級下風(fēng)壓風(fēng)速情況

從表1中可知，熱帶氣旋的種類有4種，按照世界氣象組織的規(guī)定，包括熱帶低氣壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)等4種。風(fēng)級增加時(shí)，破壞力隨之增強(qiáng)。

1 臺(tái)風(fēng)對大型起重機(jī)械的損壞

1.1 整機(jī)滑移

臺(tái)風(fēng)對大型起重機(jī)械的損壞表現(xiàn)為整機(jī)滑移，大型起重機(jī)械被臺(tái)風(fēng)推動(dòng)產(chǎn)生移位?？赡茉斐善鹬貦C(jī)械與其他設(shè)備碰撞而產(chǎn)生損壞、導(dǎo)致起重機(jī)械操作人員的人身安全受到威脅、港口貨物或其他設(shè)備被移動(dòng)的大型破壞，造成人身和財(cái)產(chǎn)損失。例如，在2018年某港口發(fā)生的卸船機(jī)沖入海事件，產(chǎn)生的原因是臺(tái)風(fēng)對大型起重機(jī)械產(chǎn)生的力量超過了起重夾軌器的防風(fēng)能力。

1.2 整機(jī)傾覆

該種損壞是指大型起重設(shè)備被臺(tái)風(fēng)吹倒，整機(jī)被傾覆，從而產(chǎn)生破壞。

1.3 金屬結(jié)構(gòu)局部被破壞

強(qiáng)風(fēng)作用下，大型起重機(jī)械部分零部件的剛度有限，導(dǎo)致受到強(qiáng)烈外力作用下變形或者焊縫開裂。

綜上所述，對大型起重機(jī)械的防風(fēng)設(shè)計(jì)要從多個(gè)方面進(jìn)行，關(guān)注整體和局部結(jié)構(gòu)，分析被損的原因，從而提高防風(fēng)能力。

2 大型起重機(jī)械防風(fēng)裝置及受風(fēng)害的原因分析

2.1 大型起重機(jī)械常用的防風(fēng)裝置

防風(fēng)裝置主要是用于防風(fēng)，避免在陣風(fēng)發(fā)生時(shí)起重機(jī)械發(fā)生沿軌道爬行的現(xiàn)象。一般防風(fēng)裝置的防風(fēng)作用原理是利用摩擦力來抵抗風(fēng)力對大型起重機(jī)械的推動(dòng)力，防止發(fā)生爬行。常見的防風(fēng)裝置包括。

（1）夾軌器。夾軌器是一種傳統(tǒng)的防風(fēng)裝置。一般在臺(tái)風(fēng)作用下，尤其是大風(fēng)力作用下，大型起重機(jī)械會(huì)振擺，導(dǎo)致鉗體滑動(dòng)，造成夾軌器的防風(fēng)作用降低甚至失效。

（2）頂軌器。和夾軌器相比，頂軌器具有更可靠的性能。頂軌器也稱為壓軌器，是較為常用的一種防風(fēng)裝置。頂軌器一般直接頂定在軌道上，其效果受到軌道垂直方向撓曲的影響，即軌道敷設(shè)的質(zhì)量。所以軌道敷設(shè)時(shí)要提高質(zhì)量，減少撓曲。此外，頂軌器的安裝位置選擇，一般要保證其兩側(cè)的車輪支點(diǎn)的距離最短。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，門腿下的主平衡梁下是較好的位置。

（3）防風(fēng)鐵楔。防風(fēng)鐵楔是一種可靠性較低的防風(fēng)裝置，但是其結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低。可起到一定的防風(fēng)作用。但是對于自動(dòng)控制的大型起重機(jī)械，為避免造成較高的故障率，一般不采用該防風(fēng)裝置。

一般好的防風(fēng)裝置需要關(guān)注其設(shè)計(jì)、制作和安裝等多個(gè)方面，保證其可靠性。此外對安裝的防風(fēng)裝置應(yīng)當(dāng)定期檢查，規(guī)范管理。管理不當(dāng)將對大型起重機(jī)械造成安全隱患，例如，當(dāng)電器聯(lián)鎖失效后，夾軌器沒有在起重機(jī)械停止行走時(shí)夾住機(jī)械，且頂軌器模塊缺失，則直接導(dǎo)致起重機(jī)械在陣風(fēng)中整機(jī)滑落；或者防風(fēng)裝置產(chǎn)品不達(dá)標(biāo)，如纜繩直接不達(dá)標(biāo)或打結(jié)處松弛也都導(dǎo)致防風(fēng)裝置的效率和可靠性的降低。所以必須做好防風(fēng)管理工作，提高大型起重機(jī)械的安全保障力度。

2.2 大型起重機(jī)械損壞的原因分析

設(shè)計(jì)抗風(fēng)能力低?！镀鹬卦O(shè)計(jì)規(guī)范》中對風(fēng)壓和起重傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算進(jìn)行了規(guī)定，從傾覆穩(wěn)定性上看，起重機(jī)械的最大抗風(fēng)能力是11級，一般起重機(jī)械對抗風(fēng)壓范圍為600～1000Pa，從表1中可以得到對應(yīng)風(fēng)級為9～11級。但是依據(jù)實(shí)際情況，起重機(jī)械的抗風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)有待提高。根據(jù)以上分析，如果防風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置偏低，則導(dǎo)致起重機(jī)械中相關(guān)器件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等的設(shè)計(jì)偏低。當(dāng)風(fēng)壓超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將會(huì)使部件受到壓力影響而變形、斷裂等。因此，需要提高防風(fēng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和起重機(jī)械的防風(fēng)能力。

2.3 防風(fēng)裝置性能不達(dá)標(biāo)，可靠性差

防風(fēng)裝置的性能包括定量和定性的兩種，具體表現(xiàn)為防風(fēng)裝置的數(shù)量、防風(fēng)性能、防風(fēng)裝置質(zhì)量等。在早期，尤其是80年代，我國大型起重機(jī)械的防風(fēng)措施包含手動(dòng)夾軌器，但是對一般的起重機(jī)僅采用了防風(fēng)鐵楔，從而導(dǎo)致防風(fēng)裝置的效果差，可靠性低。防風(fēng)裝置的質(zhì)量具有重要作用。例如，如果錨定桿的材質(zhì)、設(shè)計(jì)或焊接不達(dá)標(biāo)，將導(dǎo)致在強(qiáng)風(fēng)中產(chǎn)生斷裂的問題，造成起重機(jī)械倒塌。因此，必須從防風(fēng)裝置的質(zhì)量、設(shè)置數(shù)量等方面加強(qiáng)管理，提高整個(gè)防風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。

2.4 防風(fēng)操作或措施不當(dāng)

造成防風(fēng)裝置可靠性低的另一個(gè)原因是防風(fēng)裝置的操作和相關(guān)措施的制定與實(shí)施不到位。如放松對防風(fēng)裝置的質(zhì)量檢查，在作業(yè)完成后不檢查防風(fēng)裝置的工作狀態(tài)等都將增加大型起重機(jī)械受損壞的可能。具體表現(xiàn)為：大型起重機(jī)械結(jié)束作業(yè)后，未被放到錨定點(diǎn)進(jìn)行錨定；工作人員未設(shè)置需要手動(dòng)操作的防風(fēng)裝置等。

3 提高防風(fēng)能力的方法和注意事項(xiàng)

3.1 從設(shè)計(jì)上提高防風(fēng)能力

從1996年15號臺(tái)風(fēng)造成的大型起重機(jī)械損壞的事件可知，我國大型起重機(jī)械的防風(fēng)能力設(shè)計(jì)有待提高。為此，交通部還頒布了相關(guān)的文件加強(qiáng)防風(fēng)裝置的配置和防風(fēng)能力的提升。相關(guān)文件提高了工作狀態(tài)下大型起重機(jī)械的抗風(fēng)能力，如從原來最高的10級提升到11級，非工作狀態(tài)下將抗風(fēng)壓提升到1850Pa等。此外還可在防風(fēng)裝置的設(shè)置上進(jìn)行改善，例如，在工作狀態(tài)下使用夾軌器、頂軌器、防爬器。提高防風(fēng)裝置的抗風(fēng)能力標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定防風(fēng)裝置的布置位置、提高抵抗浮動(dòng)能力等。

3.2 加強(qiáng)防風(fēng)裝置的安全管理

防風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)、質(zhì)量等得到保證，但是如果疏于日常的安全管理，也將降低其可靠性。需要定期進(jìn)行檢查。例如，電動(dòng)設(shè)備包括電動(dòng)液壓夾軌器/頂軌器/錨定裝置，需要電氣聯(lián)鎖方式進(jìn)行控制。也就是電氣聯(lián)鎖故障將導(dǎo)致上述電動(dòng)設(shè)備失效（夾軌器不能夾住軌道、頂推器模塊未正常放置等），因此當(dāng)發(fā)生臺(tái)風(fēng)時(shí)，會(huì)造成大型起重設(shè)備滑移甚至傾覆。另外，在大型起重機(jī)械行走時(shí)，夾軌器和頂軌器未松開或移走會(huì)產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致行走電機(jī)燒毀。因此，加強(qiáng)防風(fēng)裝置的安全管理十分重要。

3.3 提高防風(fēng)裝置的可靠性

防風(fēng)裝置是保障大型起重設(shè)備在臺(tái)風(fēng)中不受損壞的重要部件，其可靠性直接反應(yīng)了防風(fēng)裝置的防風(fēng)能力。因此在設(shè)計(jì)、制造、安裝防風(fēng)裝置的過程中，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作，保證防風(fēng)裝置的可靠性。

3.4 提高防風(fēng)操作的規(guī)范性

防風(fēng)操作包括日常防風(fēng)處理和抵御臺(tái)風(fēng)對起重機(jī)械傷害的兩個(gè)方面。其中防風(fēng)處理包括作業(yè)中和作業(yè)后兩個(gè)部分。在進(jìn)行防風(fēng)操作時(shí)，需要注意：（1）施工安全性，應(yīng)做好大型起重機(jī)械的防風(fēng)裝置檢測，包括防爬制動(dòng)、行走制動(dòng)等。在完成作業(yè)后，大型起重機(jī)械應(yīng)停放到指定的錨定地點(diǎn)，做好防風(fēng)處理。保證各個(gè)設(shè)備處于可靠性較好的狀態(tài)。（2）作業(yè)中如果突發(fā)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的級別以上的臺(tái)風(fēng)時(shí)，需要停止作業(yè)，進(jìn)行防風(fēng)處理。（3）大型起重機(jī)械停放到特定位置后，要保證不同門及間有足夠的間距，一般為50m以上。（4）針對軌道式起重機(jī)械，要著重對制動(dòng)和防滑裝置進(jìn)行配備，而且防滑裝置的防滑作用要達(dá)到抗風(fēng)力為15～35m/s的水平，保證在35～55m/s的風(fēng)力下，起重機(jī)械不會(huì)傾覆。（5）保證有平坦的行走軌道以及與碼頭基礎(chǔ)緊密結(jié)合的梁段。（6）提供完善應(yīng)對措施，在臺(tái)風(fēng)到來時(shí)，要終止正在進(jìn)行的作用，做好防風(fēng)處理；臺(tái)風(fēng)過后，要對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行檢查，檢查起重機(jī)械的完好程度、防風(fēng)設(shè)施的完好程度，發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)處理，確保安全性和可靠性。

4 結(jié)語

港口運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，促使大型起重機(jī)械的使用更加頻繁。然而由于港口區(qū)域遭受到臺(tái)風(fēng)，尤其是夏秋季節(jié)，臺(tái)風(fēng)頻發(fā)，臺(tái)風(fēng)對大型起重機(jī)械造成損壞，對人身財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。本文主要明確了臺(tái)風(fēng)對大型起重機(jī)械的危害，介紹常用的防風(fēng)裝置，并從防風(fēng)裝置設(shè)施、管理等多個(gè)方面討論了如何提高防風(fēng)處理的可靠性。