朱永俊
(南通航運職業(yè)技術(shù)學院 航海系,江蘇 南通 226010)
2012年12月5日,巴拿馬籍船“敦維”輪在南通港錨地卸貨過程中,三號貨艙克令吊的吊貨鋼絲繩斷裂,導致卸貨抓斗連同其所裝貨物直接砸落至駁船貨艙艙底。所幸此次事故并未造成人員傷亡,駁船艙底被砸產(chǎn)生了一個直徑1米、深12厘米的凹陷變型,造成了因修理駁船以及更換新克令吊鋼絲的損失,還產(chǎn)生了更換克令吊吊貨鋼絲繩的近10小時退租費用損失。在船舶港口卸貨過程中,克令吊吊貨鋼絲繩斷裂事故屢見不鮮。本文將針對事故原因進行分析,并提出鋼絲繩潤滑作用方法及相關(guān)建議。
鋼絲繩斷裂事故常見的主要原因包括:鋼絲繩超負荷工作或野蠻操作;過度疲勞使用導致磨損超過安全范圍;使用非標準器材、鋼絲或安裝鏈接不當;維護保養(yǎng)不當導致腐蝕過度。巴拿馬籍船“敦維”輪吊貨鋼絲繩斷裂事故原因分析如下。
“敦維”輪克令吊安全工作負荷為30噸。經(jīng)現(xiàn)場核實后表明,卸貨用抓斗自重約3噸,每一抓斗貨物最大重量約12噸,每吊最大總重量遠小于吊桿的安全工作負荷。根據(jù)船公司相關(guān)規(guī)定,“敦維”輪克令吊吊貨鋼絲繩在更換3-5年或工作滿300天后應(yīng)當換新。查閱“敦維”輪相關(guān)維修保養(yǎng)記錄后發(fā)現(xiàn),此次斷裂的吊貨鋼絲繩上次更換時間為2011年11月26日,且累計在船使用時間遠少于300天,據(jù)此可以排除此次事故不是因過度使用和磨損所致。查閱“敦維”輪相關(guān)資料得知,該吊貨鋼絲繩為直徑32毫米、長233米的四股克令吊鋼絲繩。通過查閱“敦維”輪供貨物料清單、克令吊鋼絲繩證書和對鋼絲繩的現(xiàn)場勘察,鋼絲繩符合規(guī)定的標準,因此事故原因非使用非標準器材、鋼絲繩或安裝鏈接不當。經(jīng)過現(xiàn)場對吊貨鋼絲繩的檢查,鋼絲繩斷裂處位于臂架頭部滑車組至塔身頂部固定裝置的中間部位。除鋼絲繩斷裂處外,鋼絲繩表面潤滑油均勻,狀況良好,無明顯的扭曲變型,磨損或銹蝕的現(xiàn)象。而斷裂處前后約兩米的鋼絲繩表面滑油已完全干裂,無任何潤滑效果,鋼絲繩內(nèi)外有大量積灰和銹粉,鋼絲銹蝕嚴重,表明已經(jīng)銹斷一段時間。
通過以上勘察與分析,由于對克令吊吊貨鋼絲繩維護保養(yǎng)不夠徹底全面,一段約2米長的鋼絲繩因未涂抹潤滑油導致腐蝕過度而使其強度減弱,所以克令吊吊貨鋼絲繩斷裂的原因是由于過度銹蝕而致。
(1)防止銹蝕腐爛。船舶在海上航行,克令吊鋼絲繩長期暴露在甲板之上,經(jīng)常受到雨水和海浪侵蝕,極易導致鋼絲繩內(nèi)外產(chǎn)生銹蝕而斷絲。均勻的潤滑油保護層能有效的阻止空氣與鋼絲繩直接接觸,減緩鋼絲繩的銹蝕。根據(jù)高夫(HJ.Gough)理論,經(jīng)常使用的鋼絲繩表面容易形成疲勞裂紋,如果潤滑油脂充填其內(nèi),從而防止疲勞裂紋的進一步擴展,延長鋼絲繩使用壽命。
(2)提供潤滑并減少摩擦。潤滑油涂抹在鋼絲繩內(nèi)外,能有效地減小鋼絲繩與滑車滾輪、鋼絲繩之間以及鋼絲繩內(nèi)部絲、股之間的摩擦阻力與磨損,進而減少斷絲、斷股,延長鋼絲繩的使用壽命。
(3)增加柔韌性。繞過滑車滾輪的鋼絲繩由于方向的改變,使鋼絲繩內(nèi)部絲股之間的受力不能均勻分布;鋼絲繩長期處于這種狀態(tài),極易產(chǎn)生疲勞,加大了磨損、斷絲的風險。涂抹了潤滑油的鋼絲繩的柔韌性得到了增加,可使載荷在繩股之間分配均勻,減少彎曲疲勞。
克令吊鋼絲分吊貨鋼絲和千斤鋼絲,鋼絲在克令吊上布置方式如圖1所示。左側(cè)為千斤鋼絲,控制吊臂的仰俯;右側(cè)為吊貨鋼絲,控制鉤頭的升降。鋼絲的一頭固定在克令吊的絞車滾筒上,中間往返穿過滑輪組的數(shù)個滑車與鉤頭(千斤鋼絲不經(jīng)過鉤頭),另一頭固定在塔身頂部的固定裝置上。此種連接方式,導致涂抹潤滑油作業(yè)時形成了一定的困難。
圖1 克令吊鋼絲布置圖
根據(jù)涂抹潤滑油難易程度的不同可將一根克令吊吊貨鋼絲繩分為三段:第一段為克令吊絞車滾筒上以及至塔身頂部間的鋼絲繩、第二段為塔身頂部滑車組至臂架頭部滑車組以及吊貨鉤頭間的鋼絲繩、第三段為臂架頭部滑車組至塔身頂部固定裝置間的鋼絲繩。由于三段鋼絲繩所處位置的不同,涂抹潤滑油作業(yè)難度和對涂抹潤滑油作業(yè)人員的造成的潛在風險也不同,采用的涂抹潤滑油作業(yè)方法也不相同,具體為:
第一段的涂抹潤滑油作業(yè)方法較為簡單,通常作業(yè)人員站立在滾筒旁邊或站立在塔身頂部(有一定的風險,應(yīng)按照安全操作規(guī)程采取相應(yīng)的安全措施),一邊松出或收進鋼絲繩,一邊抹油。
第二段的涂抹潤滑油作業(yè)方法最為簡單,風險也最小。通常是在船舶壓載/空載的狀況下進行,將吊臂揚起,并旋轉(zhuǎn)至艙口上方或船舷邊,盡可能全部送出鋼絲繩,在送出或收進鋼絲繩的同時對鋼絲繩進行抹油。以上兩段在涂抹潤滑油作業(yè)過程中基本都能保持潤滑油涂抹的均勻。
第三段涂抹潤滑油作業(yè)方法在涂抹潤滑油作業(yè)中難度和風險最大,船上一般采用以下幾種方法:將克令吊平放在支架上,從塔身頂部開始,作業(yè)人員腳踩鋼絲繩,一邊往下走一邊抹油;操作人員坐在跳板上由上往下抹油;操作人員在吊籃中,用另外一個吊桿吊起吊籃,操縱吊桿調(diào)整吊籃的位置對鋼絲繩進行抹油;將固定在塔身頂部的鋼絲繩頭解開,平放到甲板上進行抹油,抹油后再重新安裝固定。此種方法風險相對較小,但工作量大,相當于更換一次鋼絲繩,所以船員較少采用。
綜上所述,對于第三段鋼絲繩的涂抹潤滑油作業(yè),船上現(xiàn)在通常所采用的方法都具有較大風險,稍有不慎就會造成操作人員跌落事故。因此,為避免風險,許多船員只進行簡單地涂抹,通常是在第一、第二段鋼絲繩涂抹潤滑油的過程中在吊臂的兩頭,用長柄加油漆刷對第三段鋼絲繩的兩端進行簡單而不全面地涂抹潤滑油,導致第三段鋼絲繩涂抹的潤滑油不均勻。一根克令吊吊貨鋼絲繩的強度是由其強度最弱的那部分決定的,因第三段鋼絲繩中間有數(shù)米沒有及時涂抹潤滑油導致很快銹蝕,將造成整根鋼絲繩的強度急劇下降。
潤滑質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到鋼絲繩的使用壽命和生產(chǎn)安全,而鋼絲繩在生產(chǎn)時的初次潤滑并不能滿足其使用壽命期間的需要。因此,應(yīng)在使用過程中進行補充,否則會顯著影響其使用壽命。鋼絲繩到船后的潤滑分為存儲期間和安裝后使用期間兩段,具體要求如下。
(1)存儲期間的潤滑。船上通常儲備所需型號的各類鋼絲繩至少一根,以保證一旦發(fā)生斷裂事故后能及時對鋼絲繩進行更換。備用鋼絲繩經(jīng)常會放置幾年,潤滑油長期暴露在空氣會慢慢風干老化,降低了對鋼絲繩的保護作用。因此,對于存儲在庫房中的備用鋼絲繩應(yīng)當定期檢查,維護保養(yǎng),根據(jù)其潤滑油風干的情況,對其涂抹潤滑油。
(2)使用過程中的潤滑。在使用過程中應(yīng)注意按照船舶維修保養(yǎng)計劃定期或根據(jù)現(xiàn)場檢查的實際情況對鋼絲繩進行維護保養(yǎng)、涂抹油潤滑。鋼絲繩表面黏附油脂不宜過多,避免出現(xiàn)滑落或龜裂。在抹油的過程中應(yīng)注意按照有關(guān)安全操作規(guī)程執(zhí)行,并盡量將油脂涂抹徹底和均勻。
(3)使用與鋼絲繩匹配的潤滑油脂。船上涂抹的潤滑油脂應(yīng)與鋼絲繩在生產(chǎn)時廠方涂抹的潤滑油脂具有良好的兼容性,滲透性,確保油脂能充填到鋼絲繩內(nèi)部。若維護潤滑油與廠方涂抹的潤滑油脂不匹配,對延長鋼絲繩使用壽命所起的作用甚小。[1]
(4)采用合理的補充潤滑油方法。目前,船上多以“刷、抹”的方法進行潤滑油的補充。圖2、圖3所示分別為德國佩松公司(PYTHON)、美國鋼繩公司(WRCA)給出的潤滑油脂的補充方法。無論哪種方法,如果不注意潤滑油脂本身是否具有高的滲透性和當時的涂油環(huán)境溫度,潤滑油脂很難進入到股繩內(nèi)部,維護潤滑的效果將大打折扣。[2]
圖2 PYTHON維護潤滑油脂補加方法
圖3 WRCA維護潤滑油脂補加方法
涂抹油潤滑對延長克令吊鋼絲繩的使用壽命,裝卸貨物的安全操作起著舉足輕重的作用。目前已有多種型號的鋼絲繩自動補油裝置問世與運用,對操作人員的安全起到了很好的保護作用,同時也提高了涂抹潤滑油作業(yè)的質(zhì)量。但由于補油裝置結(jié)構(gòu)的局限性,尚未能應(yīng)用到船舶上。因此,船舶相關(guān)作業(yè)人員應(yīng)嚴格按照操作規(guī)程進行作業(yè),并對克令吊鋼絲繩進行持續(xù)潤滑,以減少事故的發(fā)生。
[1]秦萬信,王強.對鋼絲繩潤滑問題的認識[J].金屬制品,2009(5):1-4.
[2]秦萬信,岳磊.從鋼絲繩突然斷裂談潤滑對其使用壽命的影響[J].金屬制品,2009(2):48-51.