劉徽

天津港太平洋國際集裝箱碼頭有限公司（以下簡稱“太平洋國際集裝箱碼頭”）位于天津濱海新區(qū)東疆保稅港區(qū)，是我國北方地區(qū)第一個保稅集裝箱碼頭。碼頭岸線全長2 300 m，目前擁有 6 個 10 萬噸級集裝箱專用泊位、23 臺岸邊集裝箱起重機（以下簡稱“岸橋”）和58 臺輪胎式集裝箱龍門起重機，年設(shè)計吞吐能力 400 萬TEU。岸橋整機電氣控制系統(tǒng)采用日本安川電氣公司全數(shù)字控制式交流變頻調(diào)速裝置和2000系列可編程邏輯控制器（programmable logic controller，PLC）。岸橋采用RAM公司65 t雙箱吊具，并且所有吊具均采用執(zhí)行器-傳感器接口（actuator-sensor interface，ASI）雙線制總線系統(tǒng)。本文從起重機管理系統(tǒng)（crane management system，CMS）視頻監(jiān)控、司機相關(guān)操作規(guī)程等方面入手分析岸橋吊具導(dǎo)板機損事故原因，并結(jié)合吊具導(dǎo)板實際應(yīng)用情況，提出吊具導(dǎo)板程序優(yōu)化方案，從而為岸橋作業(yè)提供安全保障。

1 岸橋吊具導(dǎo)板機損事故原因

2019年6月5日，太平洋國際集裝箱碼頭4號岸橋在裝船作業(yè)過程中發(fā)生機損事故，導(dǎo)致PS104號懸掛吊具的C2和C4角導(dǎo)板嚴(yán)重扭曲變形（見圖1），造成直接經(jīng)濟損失1.5萬元。

1.1 CMS視頻監(jiān)控分析

回放4號岸橋CMS視頻監(jiān)控，分析機損時間段的司機作業(yè)情況，可以得出以下結(jié)論。

（1）司機未給導(dǎo)板全部升起指令。在正常陸側(cè)裝船作業(yè)過程中，司機在吊具導(dǎo)板全部降下的狀態(tài)下空鉤著箱，閉鎖后隨即給出導(dǎo)板全部升起指令;而在此次導(dǎo)致機損的鉤箱作業(yè)中，司機未給此指令。

（2）吊具吊箱進入船舶集裝箱導(dǎo)槽時的起升高度不夠。吊具導(dǎo)板在自動升起的過程中撞擊船舶作業(yè)貝位兩側(cè)的集裝箱導(dǎo)槽（見圖2），此時吊具起升高度為28.32 m，低于船舶兩側(cè)集裝箱導(dǎo)槽高度。

1.2 岸橋司機操作規(guī)程

太平洋國際集裝箱碼頭岸橋司機作業(yè)管理體系文件包括《安全操作規(guī)程》和《集裝箱裝卸橋司機技術(shù)操作規(guī)程》。

《安全操作規(guī)程》規(guī)定：（1）岸橋司機作業(yè)應(yīng)做到“兩停一快”，其中，“兩停”指空吊具在進出艙口前以及帶箱吊具在著離拖車、進出艙口、著離其他箱體前須短暫停頓，“一快”指機車在空吊具或帶箱吊具離開起始位置向指定位置運行的過程中可以快速行駛;（2）在越高跨箱作業(yè)時，待岸橋司機確認吊具或被吊集裝箱底部高于被跨物體（超限箱的最高點或船舶設(shè)施）1 m以上后，小車方可運行;（3）在裝船作業(yè)過程中，吊具入孔后頂銷燈亮，岸橋司機旋動閉鎖開關(guān)閉鎖，同時抬起導(dǎo)板，使吊具低速上升。

《集裝箱裝卸橋司機技術(shù)操作規(guī)程》規(guī)定：（1）為了防止岸橋司機忘記升起導(dǎo)板導(dǎo)致機損事故，當(dāng)小車從陸側(cè)向海側(cè)行駛，吊具經(jīng)過岸橋海陸側(cè)鑒別位置時，導(dǎo)板自動升起，以降低司機將導(dǎo)板全部升起的操作頻率;（2）為了保證生產(chǎn)安全，岸橋司機在作業(yè)中不可依賴設(shè)備上的機械保護裝置和電氣保護裝置，例如，保護限位動作之后的減速或停止操作（以操作手柄為準(zhǔn)）被視為依賴設(shè)備上的機械保護裝置和電氣保護裝置的危險操作。

1.3 確定事故原因

從CMS視頻監(jiān)控和岸橋司機操作規(guī)程分析來看，導(dǎo)致4號岸橋吊具導(dǎo)板機損事故的原因為岸橋司機在作業(yè)時未遵守相關(guān)操作規(guī)程。

2 岸橋吊具導(dǎo)板實際工況

2.1 吊具導(dǎo)板自動升起工況

吊具導(dǎo)板機構(gòu)由電氣控制電磁閥控制油缸動作驅(qū)動導(dǎo)板動作。導(dǎo)板機構(gòu)包括4塊導(dǎo)板，分別由4個油缸驅(qū)動，有海側(cè)上下、陸側(cè)上下、左側(cè)上下、右側(cè)上下、全部上下、單個導(dǎo)板上下等6種選擇工況。在吊具進入船艙或集裝箱導(dǎo)槽前，岸橋司機必須升起導(dǎo)板，以免損壞導(dǎo)板。從CMS視頻回放分析可以看出，吊具導(dǎo)板上下動作功能正常，其具體自動升起工況和相關(guān)安川PLC程序控制如下：當(dāng)小車從陸側(cè)向海側(cè)行駛并經(jīng)過岸橋海陸側(cè)鑒別位置（設(shè)定為小車位置54 m）時，若吊具導(dǎo)板處于降下的狀態(tài)，則全部導(dǎo)板自動升起1次。PLC H13.12程序?qū)?yīng)小車海側(cè)位置設(shè)定為54 m（見圖3）。PLC H13.12程序中小車海陸側(cè)鑒別位置線圈見圖4。PLC L22.31程序中導(dǎo)板全部升起條件見圖5。

2.2 吊具導(dǎo)板未安裝上下位置檢測限位

限位不參與岸橋吊具導(dǎo)板控制，其位置檢測任務(wù)主要由司機手動操作完成。吊具導(dǎo)板降下后，4塊導(dǎo)板的平面尺寸大于集裝箱頂部平面尺寸;因此，在吊具吊箱進入集裝箱導(dǎo)槽和船舶艙口時，司機須將導(dǎo)板升起，否則，導(dǎo)板撞擊集裝箱導(dǎo)槽或艙內(nèi)滑道極易引發(fā)船損、箱損、吊具損壞等事故。

吊具導(dǎo)板不安裝上下位置檢測限位的原因為：（1）沒有合適的位置安裝吊具導(dǎo)板的上下位置檢測限位，如果強行加裝，可能破壞吊具端梁結(jié)構(gòu)，直接影響吊具的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且在艙內(nèi)作業(yè)時，滑道的碰撞作用會導(dǎo)致限位信號檢測失誤;（2）吊具振動以及導(dǎo)板的碰撞、移位或變形等極易造成限位損壞或檢測失誤，從而增加故障點和維修時間，影響作業(yè)效率。

3 岸橋吊具導(dǎo)板程序優(yōu)化方案

3.1 優(yōu)化方案

為了避免發(fā)生類似4號岸橋的機損事故，在要求岸橋司機嚴(yán)格遵守操作規(guī)程的同時，還需要考慮優(yōu)化吊具導(dǎo)板程序，以保證其使用安全。岸橋吊具導(dǎo)板程序優(yōu)化方案如下。

3.1.1 方案一：手動控制改造

取消導(dǎo)板自動升起功能，所有導(dǎo)板的上升和下降均由岸橋司機手動控制。

3.1.2 方案二：增設(shè)聲光報警器

岸橋司機室內(nèi)增設(shè)聲光報警器。在裝船作業(yè)時，司機于陸側(cè)著箱閉鎖后，若忘記給導(dǎo)板升起指令，聲光報警器即刻發(fā)出聲光報警，提醒司機給導(dǎo)板升起指令。

3.1.3 方案三：優(yōu)化導(dǎo)板自動升起工況

考慮到陸側(cè)裝船作業(yè)時拖車和集裝箱的整體高度，對導(dǎo)板自動升起工況進行優(yōu)化：當(dāng)?shù)蹙呶挥陉憘?cè)位置且起升高度大于6 m時，吊具導(dǎo)板自動全部升起1次。如圖6所示，只要岸橋司機驅(qū)動吊具進入紅色區(qū)域，即起升高度達到6 m以上，小車位置0～54 m，則自動觸發(fā)安川PLC程序，吊具導(dǎo)板全部升起。PLC程序具體優(yōu)化步驟如下。

（1）在L22.31程序中增加控制條件：當(dāng)?shù)蹙咂鹕叨却笥? m時，增加DB00302線圈（見圖7）。

（2）將小車海陸側(cè)鑒別位置MB002253線圈由常開點改為常閉點，串聯(lián)增加DB00302的常開點。吊具導(dǎo)板全部升起程序優(yōu)化見圖8。

3.2 優(yōu)化方案比較

方案一雖然可以避免類似4號岸橋的機損事故，但有可能因岸橋司機忘記手動升起導(dǎo)板而導(dǎo)致其他類型機損事故，從而不能從根本上解決問題;方案二增設(shè)聲光報警器等硬件，在增加改造成本的同時，還會增加相應(yīng)的故障點，并且警報聲會影響岸橋司機作業(yè);方案三在不改變岸橋司機原有作業(yè)習(xí)慣的前提下，優(yōu)化安川PLC程序，其改動最小，安全性最好，性價比也最高。

4 結(jié)束語

太平洋國際集裝箱碼頭按照方案三對所有岸橋吊具導(dǎo)板程序進行優(yōu)化。經(jīng)現(xiàn)場岸橋司機作業(yè)確認，該優(yōu)化方案滿足安全作業(yè)要求，有利于消除安全隱患，提升吊具導(dǎo)板使用安全性，節(jié)約岸橋設(shè)備維修改造成本。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2019-12-26）