浅谈岚山辖区传统钢制航标弹性改造

徐晓鹏

摘   要：只有海上航标标位准确、灯质正常、涂色鲜明、结构良好，才能够精确示位、指明方向。文章主要结合岚山港航道实际情况，对传统钢质航标标架改造以及改造后对航标助航的影响进行简要分析探讨。

关键词：海上航标;航道分支;航标标架、顶标弹性改造;胡克定律

随着习总书记发展“21世纪海上丝绸之路”战略构想的提出，我国对船舶海上航行安全尤为重视，为船舶航行起指引作用的航标在海上的重要性就越发凸显，但现阶段应用的传统钢质浮标刚性强，易受船舶、风浪影响损坏。所以，对传统钢质航标进一步改造提升，促进航海保障的准确性、及时性就显得格外重要。更高水准的航标管理与服务成为我国未来海上经济发展的必然需求。

1    相关概述

1.1  海上航标概述

海上航标是指引航向、标注浅滩和沉船等危险物的海上助航设备，从岩石等自然航标发展到现在人为布设、建造航标，发展已经有数千年历史。作为海上航行重要的标识，对人类社会、经济、交通、物流等发挥了巨大的推动作用，古老的海上丝绸之路从秦汉以来一直作为我国同东亚、东南亚许多国家和地区交流沟通的桥梁和纽带，影响着中国的经济贸易发展。到21世纪，习近平总书记提出的基于历史、发展“21世纪海上丝绸之路”的战略构想，更是对航运经济提出了新的要求和挑战。

1.2  岚山辖区航道分布概况

山东港口集团下属岚山港位于日照市岚山区，是国家一类对外开放口岸，航线通达四海，已与80多个国家和地区通航，岚山港区现在有航道5条：（1）岚山港区南作业区主航道。（2）岚山港区10万t级油码头航道。（3）岚山港区中作业区深水航道。（4）岚山港区中作业区北港池航道。（5）岚山港区岚北码头航道。

辖区内航道众多，纵横交错，航标配布数量巨大，仅岚山辖区海上航标配布数量就高达150余座（陆上灯桩、导标除外），每年发生航标碰撞事件10余起，特别是航道转向点处的航标，遭到碰撞的概率更高，例如岚山港主航道206号、204号灯浮标，这给海上准确助航带来巨大影响，给过往船只造成安全隐患，同时，也给港航企业带来一定的经济损失。

1.3  岚山辖区传统海上航标基本组成

海上应用传统的航标主要包括以下几部分：钢制浮筒、浮标标架以及水下用卸扣相互连接的锚链、沉石，其中，最为重要的就是浮标架以上的结构，由上往下依次是形状显示部分（此部分符合《中国海区水上助航标志形状示显示规定》），下面还有许多助航电子设备，例如刚应用不久的北斗一体化灯器、船舶自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）定位设备、雷达应答器等，在夜晚或者白天能见度低的情况下，这些设备发挥着主要助航功能，这些精密的电子设备少则几千元，多则上万元，一旦遇到浮标撞击，标体损坏，灯器、定位设备等设施落水丢失，会给航海保障工作带来巨大的经济损失，所以对传统浮标进行进一步改造刻不容缓。

2    针对岚山航道的特殊性对航标进行弹性改造

2.1  现阶段钢质浮标存在的弊端

由于现阶段钢制浮标上部结构浮筒和浮标架、顶标和标架之间全部都是钢材焊接或者螺丝进行刚性固定，延展性差，几乎不存在弹性，所以受到外力（船舶撞击、涌浪晃动、大风吹拂晃动等）影响时极易发生断裂、折损，导致航标设备损坏，无法正常导航，给过往船舶带来很大的安全隐患，例如，岚山辖区仅2019年11月、12月就发生了3起较为严重的航标被船撞损坏事件，导致标架折断，顶标、北斗一体化灯器、AIS设备落水丢失，直接经济损失十几万元，间接经济损失更是不可估量。

2.2  传统钢制航标弹性改造

结合多年工作实际，针对岚山辖区航标多次发生被撞折断损毁的现象，提出以下两点改造措施。

对传统的钢制标架进行弹性改造，将原来单纯靠钢材焊接而成的标架下端4个支架嵌入50 cm的高强度弹簧，下部跟浮筒连接依然沿用传统的螺丝进行连接。

对传统顶标进行弹性改造，将原有一根钢管支撑的顶标支架中间焊接嵌入30 cm的高强度弹簧，相比标架来说，顶标嵌入的弹簧较细，弹性却增大，轻便而弹性大，不致被撞后折断丢失顶标。

弹簧在弹性限度内，受力大小与弹簧长度的改变量有这样一个关系：F=kx。又叫作胡克定律（Hookes law）。F是受力（单位：N），它描述单位形变量时所产生弹力的大小，k值大，说明形变单位长时需要的力大，或者说弹簧“硬”。长度的改变量x（单位：m）是整个弹簧总的改变量。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。k的单位：牛/米（N/m）。x的单位：米（m），传统钢质浮标标架k值非常大，所以能够承受的改变量就小，容易折断。

2.3  传统浮标改造后的优势

改造后，对比之前的结构，当船舶撞击航标时，标体吸收小部分能量并将大部分能量传递到弹簧，弹簧通过位移变形转移能量，减缓船舶碰撞对标身、标架产生的伤害。一旦停止外力，标架和顶标在弹簧的作用下很快恢复原状，不会损坏，不影响航标的正常使用。船舶的损坏也很轻微，改造后可靠性高，制作以及使用弹性底座简单，修理、维护容易，大大节约了维护成本，航海保障效率更高、更可靠。

3    结语

新形势下，要求航保事业高质量发展，跟上时代的步伐，稳中求进、进中求质，所以做好傳统浮标改造也正是顺应了发展的要求，推动技术改革、装备改进，提高助航效率，全面落实“巩固、增强、提升、畅通”八字方针的总要求，推动航保事业的质量变革、效率变革、动力变革，为航行安全奠定更坚实的基础，对海事发展起到支撑作用，为交通运输事业做出应有的贡献。

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