- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:船闸运行安全性管理至关重要。随着航运业的发展,船闸的使用日益频繁,其安全运行面临诸多挑战。船闸运行安全性涉及到众多方面,包括设施设备的可靠性、操作流程的规范性、人员的专业素养以及应急处理能力等。从设施设备看,船闸的闸室、闸门、启闭机等关键部件需要定期维护与检测,确保其正常运行。操作流程方面,精确且标准化的操作流程能避免人为失误带来的风险。人员的专业素养要求工作人员具备足够的知识和技能,能够熟练应对各种情况。而有效的应急处理预案可以在突发状况下最大限度减少损失,保障船闸运行安全。
关键词:船闸;运行安全性;管理措施
Abstract: The safety management of ship lock operation is crucial. With the development of the shipping industry, the use of ship locks is becoming increasingly frequent, and their safe operation faces many challenges. The safety of ship lock operation involves many aspects, including the reliability of facilities and equipment, the standardization of operating procedures, the professional competence of personnel, and emergency response capabilities. From the perspective of facilities and equipment, key components such as lock chambers, gates, and hoists of the ship lock need to be regularly maintained and inspected to ensure their normal operation. In terms of operational procedures, precise and standardized procedures can avoid the risks caused by human errors. The professional competence of personnel requires that they possess sufficient knowledge and skills to proficiently handle various situations. Effective emergency response plans can minimize losses and ensure the safe operation of ship locks in case of emergencies
Keywords: ship lock; Operational safety; Management measures
前言:
在现代交通运输体系中,船闸发挥着不可或缺的作用,它是连接不同水位区域的关键枢纽,对于促进内河航运、水利工程综合效益的发挥有着重要意义。然而,船闸运行过程中存在着多种安全风险因素,如设备老化、操作失误、自然灾害等。这些风险一旦转化为事故,不仅会影响航运的正常进行,还可能对周边环境和人员生命财产造成严重损害。因此,加强船闸运行安全性的管理措施的研究和实施迫在眉睫。
一、船闸设施设备的维护与管理
(一)闸室结构维护
混凝土闸室:闸室的混凝土结构长期处于水和干湿交替的环境中,容易出现耐久性问题。混凝土的碳化、氯离子侵蚀等会削弱混凝土的强度和抗渗性。定期进行混凝土强度检测是必要的,可采用回弹法、钻芯法等[1]。回弹法操作简便,能快速获取混凝土表面的强度信息,但钻芯法能更准确地反映混凝土内部的真实强度[2]。对于碳化深度的检测,可以使用酚酞试剂,根据颜色变化确定碳化层的厚度。如果碳化深度超过保护层厚度,就需要采取防护措施,如表面涂刷防护涂料,增加混凝土的密实性。
闸室地基处理:闸室地基的稳定性直接影响闸室的安全运行。在船闸建设初期,就要对地基进行详细的勘察,确定地基的承载能力和地质条件。如果地基承载能力不足,需要进行地基处理[3]。例如,采用换填法,将软弱地基土换为强度较高的土料;或者采用深层搅拌桩法,通过搅拌水泥和地基土形成具有一定强度的复合地基[4]。在船闸运行过程中,也要定期对地基进行监测,利用沉降观测点监测地基的沉降情况。如果发现地基有不均匀沉降的迹象,要及时分析原因并采取相应的措施,如对沉降较大的部位进行加固。
(二)闸门维护
人字闸门:人字闸门的枢轴和支垫座是关键部位。枢轴的磨损会影响闸门的转动灵活性,支垫座的变形或损坏会导致闸门关闭不严。定期对枢轴和支垫座进行检查,测量枢轴的磨损量,若磨损量超过规定值,要进行修复或更换。对于支垫座,要检查其表面的平整度和硬度,如有缺陷要及时处理。同时,人字闸门的止水橡皮也要经常检查,保证其与门框之间的紧密贴合,防止漏水。
横拉闸门:横拉闸门的轨道是其运行的基础,轨道的平整度和直线度直接影响闸门的运行平稳性。定期对轨道进行测量,若发现轨道变形,要及时进行校正。轨道的表面也要保持清洁,防止杂物堆积影响闸门的运行。横拉闸门的滚轮同样需要维护,检查滚轮的磨损情况,更换磨损严重的滚轮。此外,横拉闸门的密封装置也要定期检查和更换,确保闸门关闭时的止水效果。
(三)启闭机维护
螺杆启闭机:螺杆启闭机的螺杆容易出现弯曲变形和螺纹磨损的情况。在日常维护中,要定期检查螺杆的直线度,若发现螺杆弯曲,要及时进行矫直处理。对于螺纹磨损,要根据磨损程度决定是否更换螺杆。同时,螺杆启闭机的螺母也要进行检查,螺母的磨损会导致螺杆与螺母之间的配合间隙增大,影响启闭机的正常工作。可以采用涂抹润滑脂的方式减少螺杆与螺母之间的摩擦,延长其使用寿命。[5]
电动葫芦启闭机:电动葫芦启闭机的电动机是核心部件。要定期检查电动机的绝缘电阻,防止电动机受潮短路。同时,检查电动机的轴承,若发现轴承有异常响声或发热现象,要及时更换轴承。电动葫芦的钢丝绳卷筒也要进行维护,检查卷筒的绳槽磨损情况,若绳槽磨损严重,会导致钢丝绳脱槽,引发安全事故。此外,电动葫芦的制动器要保证制动可靠,定期调整制动器的制动力矩,确保在断电时能够及时制动。
二、船闸操作流程的规范化管理
(一)船舶过闸调度
过闸船舶分类管理:根据船舶的类型、尺寸、载货性质等对过闸船舶进行分类。例如,将散货船、集装箱船、油船等分开管理。对于大型船舶,由于其占用闸室空间较大,需要特殊安排过闸时间和停靠位置。对于危险化学品运输船舶,要制定更为严格的过闸程序,如提前通知船闸管理部门,提交危险化学品的详细清单,船闸管理部门要做好相应的安全防范措施,如消防、防泄漏等[3]。
动态调度管理:船闸的动态调度要充分考虑船舶的实时情况。利用船舶自动识别系统(AIS)等技术手段,实时掌握船舶的位置、航速等信息。根据这些信息及时调整调度计划,避免船舶在闸室门口长时间等待。例如,如果发现某艘船舶由于特殊原因延迟到达,要及时调整后续船舶的过闸顺序。同时,要建立船闸与船舶之间的通信机制,船闸管理部门可以及时向船舶发布调度指令,船舶也可以向船闸管理部门反馈遇到的问题。
(二)船闸充放水操作
充放水速度控制:在船闸充放水过程中,要根据闸室的大小、船舶的类型和数量等因素合理控制充放水速度。对于小型闸室和小型船舶,可以适当提高充放水速度,但也要在安全范围内。对于大型闸室和大型船舶,充放水速度要相对较慢,以避免船舶受到过大的水流冲击力。一般来说,充水时,初始速度可以较低,然后根据闸室内水位的上升情况逐渐增加速度,但最高速度不能超过规定值。放水时,要平稳地控制放水速度,防止下游河道出现突然的水位变化。
操作安全保障:船闸充放水操作前,操作人员要对相关设备进行全面检查,包括阀门、水泵、管道等。确保设备无故障后才能进行操作。在操作过程中,要严格按照操作规程进行,严禁违规操作。操作人员要密切关注设备的运行状态和闸室内外的水位变化情况。如果发现设备有异常响声、振动或者水位变化异常,要立即停止操作,采取相应的应急措施。同时,要设置操作安全警示标志,提醒操作人员注意安全。
三、船闸运行安全的信息化管理
(一)设施设备监测信息化
传感器技术应用:在船闸的闸室、闸门、启闭机等设施设备上安装各种传感器,实现对设施设备运行状态的实时监测。例如,在闸室墙体上安装应变传感器,监测墙体的应力变化情况;在闸门上安装位移传感器,监测闸门的开启和关闭位置;在启闭机的关键部位安装振动传感器,监测启闭机的运行振动情况。这些传感器采集的数据可以通过有线或无线网络传输到船闸管理中心,管理人员可以通过监控软件实时查看设施设备的运行状态。
数据管理与分析:船闸管理中心要建立完善的数据管理系统,对传感器采集的数据进行存储、管理和分析。数据存储要保证数据的完整性和安全性,可以采用数据库技术进行数据存储。对采集到的数据进行分析,可以发现设施设备运行过程中的潜在问题。例如,通过对闸室墙体应力数据的分析,可以预测墙体是否存在结构安全隐患;通过对启闭机振动数据的分析,可以判断启闭机是否存在故障隐患。利用数据挖掘技术,可以从海量的数据中提取有价值的信息,为船闸的维护和管理提供决策支持。
(二)船舶过闸管理信息化
过闸申报与审批信息化:建立船闸过闸申报与审批的信息化平台,船舶可以通过互联网登录平台进行过闸申报。申报信息包括船舶的基本信息、载货情况、预计过闸时间等[6]。船闸管理部门通过平台对申报信息进行审批,审批结果可以及时反馈给船舶。这种信息化的申报与审批方式可以提高工作效率,减少船舶等待时间。同时,信息化平台可以对船舶的申报信息进行统计和分析,为船闸的调度管理提供数据支持。
在过闸申报与审批信息化平台中,要建立信息安全保障机制,防止船舶申报信息泄露。采用加密技术对申报信息进行加密传输和存储,确保信息的安全性。同时,要对平台的访问权限进行严格控制,只有授权人员才能访问和操作平台。
船舶调度信息化:利用信息化技术实现船舶调度的智能化。通过船舶自动识别系统(AIS)、全球定位系统(GPS)等技术手段获取船舶的实时位置和航速等信息,结合船闸的运行状态和调度规则,利用智能算法自动生成船舶调度方案[7]。这种智能化的调度方案可以更加科学合理地安排船舶过闸顺序,提高船闸的运行效率。同时,船舶调度信息化系统可以实时显示船舶的调度情况,方便船舶和船闸管理部门及时了解船舶的过闸安排。
总结:
总之,船闸运行安全性管理是一个综合性的系统工程。要通过完善设施设备的维护检测体系,提高设备的可靠性;强化操作流程的规范管理,减少人为操作失误;提升人员的专业素养,以应对各类复杂情况;这不仅关乎航运的畅通和高效,更是对周边环境、人员安全等多方面的重要保障,需要相关部门和人员持续重视并不断改进管理措施。
参考文献:
[1] 陈亮.探析加强船闸运行安全性的管理措施[J].交通科技与管理, 2021(2):0246-0246.
[2] 赵琦.对水运工程管理中加强船闸运行安全性的管理措施[J].科学与财富, 2019.
[3] 韩春阳.船闸的常见电气故障与处理策略[J].交通科技与管理, 2021(9):0043-0043.
[4] 宋占兵,王如君,魏利军,等.危险品通过长江三峡船闸安全性探讨[J].中国安全生产科学技术, 2021(S1):145-148.
[5] 刘祖伟,胡航,熊锦玲,等.三峡船闸智能自动化运行方式的可行性研究[J].水运工程, 2021(3):4.DOI:10.3969/j.issn.1002-4972.2021.03.029.
[6] 宁广河,张建平.智能监测与诊断技术在船闸设备维护中的作用和意义[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2024(002):000.
[7] 蔡一平,刘华强,黄根民,等.可变模糊集理论在船闸闸门安全性态评估中的应用[J].水利技术监督, 2024(4):228-231.
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