摘 要：随着国内原油需求量的不断增加，原油进口量增加迅猛，原油码头船舶进港频率在不断增多，在提高船舶原油接卸效率的同时，如何更好地确保安全生产，是值得特别重视的课题。该文以天津港实华原油码头有限公司为例，简述了油轮靠泊过程中重点需要注意的几个关键节点，输油臂在接口和分离时需要引起特别重视的部分，阐述了激光靠泊仪发展历程和功能原理，较详细地讲述了激光靠泊系统如何融入输油臂偏角报警问题和方法，解决了船舶在整个原油接卸过程中输油臂偏角过大带来的隐患和危害。
关键词：码头 激光靠泊仪 输油臂 紧急脱离 浮动状态
中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（c）-0119-02
1 码头概况
天津港实华30万t级原油码头是京津冀地区最大的人工深水码头，是天津市重点工程也是天津港深水大港标志性工程，年设计接卸原油能力为2 000万t。码头为高桩台结构型式，总长468 m，共9个墩台，呈蝶形布局，其中：1个工作平台，2个靠船墩，6个系缆墩，码头前沿港池水深设计标高-22.5 m。能够停靠作业30万t级和兼靠10万t以上油轮。
2 油轮在靠离泊过程中系/解缆流程和要求
在船舶驶入港池前，在预定的泊位上按规定放置好信号标识，白天为蓝格旗、红旗，夜间为红灯、绿灯。在夜间靠泊时，提前打开靠泊用的探照灯。船方抛下引缆绳后，一人在引缆时，由另外一人操作绞缆机转换开关，迅速将引缆绳系在绞缆机上，然后打开电源开关，缆绳带到合适位置后，切断电源，把缆绳挂到脱缆钩上，拉拽缆绳时与船方配合好，按船方要求挂系合适的系缆钩，并使缆绳拉力松紧适度，插上锁紧机构。解缆时，按船方要求分别从船首船尾依次解掉各部位缆绳，解缆时注意缆绳惯性，谨防弹蹦到操作人员身上。
3 输油臂接口和分离操作要领
船舶靠好后，具备作业条件了，开始连接输油臂。输油臂控制系统有4种操作方法：手动操作、电控操作、遥控操作、应急操作。操作前，检查液压缸液压油液位应在规定的液面以上，油温不能超高。液压总站过滤器指示表应在正常工作范围内，如指示在红色范围内，须立即清洗或更换过滤器滤芯。液压分站截止阀不能作为截流阀使用，输油臂在接口或分离时应处于全开状态。液压电机在输油臂操作过程中不允许停机，同时输油臂不准处于浮动态。输油臂在油轮原油接卸过程中一定要处于浮动状态。
4 激光靠泊系统的发展历程和应用
随着世界海运船舶的大型化，大型船舶靠泊时，由于其体积庞大、吨位巨大、速度过快、惯性过大、角度过大，造成码头接卸设施和船舶受损的事故时有发生，仅靠船舶引航员的直观经验和技术很难保证船舶靠泊安全。为了更好地避免船方和码头设施的遭受伤害，在10万t以上的大型码头上，配备监测船舶靠泊距离和速度的设备就成为必要。靠泊安全辅助设备经历了声呐技术、雷达技术和激光技术。激光靠泊系统由于其性能出众，可靠性高，捕捉船舶行动信息精准，提高了船舶靠泊速度和质量，保护了船岸设施，为码头的安全生产起到了保驾护航的安全支撑作用，已在天津港实华原油码头得到较好地应用。
激光靠泊系统是一种在码头作业中引导大型船舶靠泊的安全辅助系统。它依靠激光测距的工作原理，结合码头环境监测设备为船舶靠泊、离泊提供必要的参考数据。可以大大提高船舶停靠安全系数和靠离泊效率，保障码头设施及船舶安全，已成为国内外港口大型原油码头必须具备的装备。
5 激光靠泊系统的组成原理以及各项功能
激光靠泊系统其实就是：激光靠岸系统与环境监测系统的联合应用。
靠岸系统是通过一对激光探头能准确地监测船舶的靠速、船舶首尾的接岸距离、船体与码头前沿线的夹角，船舶在带缆状态下的漂移信息等。
环境监测系统是利用各种环境探测器，结合码头作业现场的工况环境，通过相关环境检测仪器采集作业周围区域的各种环境信息，如：风速风向、大气温度湿度、水流方向，潮汐变化情况等。
码头在投产时安装了一套英国引进的激光靠泊系统。系统在前沿现场，利用安装在靠船墩上的二个平行相距98 m的激光探头，探测船舶上前后二点的离岸距离，根据一定时间间隔的不同距离计算出船舶速度，根据二点的距离计算出船舶与码头的角度。安装在1#系缆墩的潮位波浪探头和流速流向探头，探测潮位波浪流速流向，安装在工作平台操作间上的测风仪，监测风速风向等环境数据。如果周围环境恶劣，不适于船舶靠泊和作业，启动安全报警。在系缆绳的缆钩上配置缆绳张力监测装置和快速脱缆装置，还配置了船舶漂移实时在线监测功能，当船舶在靠泊结束进入原油接卸状态后，开启“漂移监测状态”能让码头工作人员直接地了解船舶与码头的动态距离，对其进行不同角度、速度报警设定后，当距离超出设定的限值后会发出报警，提醒工作人员及时做出适当处理。
系统在中控调度室利用工业控制计算机，连接上现场探头和传感器采集的数据信息。系统将自动捕捉、识别、跟踪靠岸船舶，显示和控制监测过程，处理和记录船舶靠泊数据。实现码头船舶激光靠泊数据以及环境数据的采集、显示报警和记录。
在登船梯上还安装有LED显示大屏，将船舶靠泊速度、船岸距离和夹角显示在大屏上，为船舶引航员提供安全有力的靠泊保障。
6 油轮在接卸过程中输油臂可能会出现的危害情况
为什么还要再进行功能扩展集成呢？天津港实华原油码头2008年11月投产，安全运行2 700 d，接卸船舶540艘次，接卸原油8 100万t。居安思危！通过这么多年的运行应用，也发现了威胁到安全生产的因素和问题，譬如说在船舶接卸过程中，随着原油的外输，船舶的吃水会减少，而且是船头上翘船尾下沉的不平衡漂移，随着涨潮落潮的波动吃水也会波动，缆绳的拉力和松紧也会不断变化。这些变化如果不能及时调整缆绳拉力，将会带来船舶漂移过大，从而导致输油臂偏角过大，虽然输油臂在原油接卸中是设定在“浮动状态”，但是输油臂偏角超过极限范围，输油臂就会“紧急脱离”。“紧急脱离”装置处理不及时将会有可能拖倒输油臂，造成原油泄漏和码头设施伤害事故。
7 输油臂偏角报警解决方案
所以说非常有必要在激光靠泊系统的基础上，把输油臂偏角和输油臂偏角报警引入激光靠泊系统应用中来。原本的输油臂只有输油臂现场偏角指示，没有输油臂偏角报警和报警远传。通过分析研讨，把输油臂偏角指示机构经过角度转换器，转换成电讯号传送到操作间和中控调度室。一旦输油臂左右偏角超过4°，就会在前沿操作间和中控调度室有声音报警，警示操作人员和船甲板水手及时调整缆绳拉力和输油臂偏角。
8 结语
综上所述，油轮在靠离泊过程中，从船舶接靠过程到带缆、系缆过程，再到靠好后的输油臂连接，以及原油接卸的整个流程，每一个环节，都必须准确到位，才能确保油轮的接卸安全高效。激光靠泊系统从船舶进港到离港，都起到了非常关键的安全辅助作用，安全生产对于任何企业来讲都是一个永恒的话题。利用激光靠泊系统这个平台，加入输油臂偏角报警，让船舶在靠离泊和接卸的整个过程都得到了强有力安全保障。在经过近一年的应用效果非常好，受到公司上下一致地欢迎和好评。
参考文献
[1]方爱东，潘海涛，姜俊杰，等.大型原油码头设计技术发展和创新[J].水运工程，2011（9）：105-109.
[2]陈臻.如何提高大型油轮装缷效率为石化码头作业提速[J].中国水运，2011，11（5）：35-36.