مدیریت اسكله و سیستم های نظارت و پهلوگیری كشتی ها در پایانه های LNG

پهلوگيري كارا، ايمن و موثر كشتي هايLNG(
Liquified Natural Gas) بسيار مهم است و در اين نوشتار نیز تلاش شده تكنولوژي ها و تجهيزات پيشرفته پهلوگيري و سيستم هاي نظارت كه هم اكنون در پايانه هاي LNG پيشرفته استفاده مي شود مورد بررسی قرار گیرد.
ایمنی اولین مسئله در پایانه های LNG است که با افزایش تقاضا برای سوخت در حال رشد است.
مانند دیگر سوختها،LNG نیز بطور بالقوه خطرناک بوده و به منظور کاهش حوادث در حین پهلوگیری یا هنگامی که کشتی در امتداد اسکله ایستاده است، سیستم های ترکیبی مهار کشتي بطور ویژه ای در حال استاندارد شدن است.
این یکپارچه سازی بر کنترل عملیات از راه دور و ثبت لحظه به لحظه وقایع در طول پهلوگیری و هنگامي كه کشتی پهلو گرفته است، متمرکز است رشد در پایانه های LNG و افزایش ترافیک کشتیرانی، موضوعی است که بررسی دقیق را می طلبد. اگرچه این صنعت سابقه ایمنی بالایی دارد، با این حال LNG بعنوان یک خطر بزرگ دیده می شود زیرا ذاتا بسیار خطرناک است.
حمل کننده های LNG بشكل ویژه ای جهت حداقل ساختن خطر نشت با ساختار بدنه دولایه و بسیاری از ویژه گی های ایمنی دیگر، طراحی شده اند.
بطور کلی بیشترین خطرات عملیاتی در طول نزدیک شدن به ساحل یا اسکله ، پهلوگيري، مهار کشتي، تخلیه و بارگیری وجود دارد. با توجه به این مسئله که حمل کننده های LNG در آینده ظرفیتی در حدود 215 هزار مترمکعب خواهند داشت، این نکته برای اپراتور حیاتی خواهد بود که اثرات خارجی موثر بر کشتی از طرف دریا و آب و هوا را بداند و نیاز است هنگامي که كشتي پهلو گرفت ارتباطات بین کشتی و اسکله را تحت نظر داشته باشد.
سیستم های مهار و نظارت بر پایانه های LNG دریایی مورد تغییر و تحولات بسیاری قرار گرفته و بطور قابل ملاحظه ای توسعه یافته اندو با توجه به مزایای ارائه شده بر حسب ایمنی و کارایی، استفاده از آنها بی شک گسترده خواهد بود.
هر چند سابقه ایمنی حمل کننده های LNG بسیار عالی است با این حال، اهمیت مسئله هنگام برنامه ریزی و ارتقای تسهیلات LNG مشخص می شود که به منظور اطمينان از تجهیز، جهت برآورده ساختن 100 درصد ایمنی مورد انتظار، صورت می گیرد.
يكي از اجزاي كليدي پايانه هاي LNG سيستم پهلوگيري مطمئن آن است تفاوتهاي زيادي در ويژه گي ها و كيفيت اين سيستم ها، وجود دارد بنابراين بايد بدرستي و بادقت انتخاب شوند تا از پهلوگيري حمل كننده هاي LNG بطور ايمن و كارا اطمينان حاصل شود.
سيستم هاي نظارت و كنترل براي عمليات روي اسكله ها عمدتا به افزايش ايمني كاركنان و عمليات كمك مي كند این در حالی است که در گذشته توجه كمتري به تجهيزات پهلوگيري مي شد و معمولا در ليست تخصيص بودجه سهم كمي داشتند اما با توجه بيشتر به مستند سازي عمليات ها و سيستم هاي قوي نظارت براي اين حوزه دريايي، اين روند تغيير كرد.
سيستم هاي پهلوگيري بطور سفارشي ساخته شده و بايد علاوه بر تست هاي مستقل گواهينامه ايزو 9001 را نيز دريافت كنند.
با پيشرفت ساخت تسهيلات دريايي به آرامي ،مشخصات قديمي اين تسهيلات توسعه يافته و بهتر شده اند. تجهیزات مهار و سیستم های نظارت امروزه بواسطه اسکله های بسیار مدرن و پیچیده کاملا تخصصي شده اند و شامل موارد زير هستند:
1-چنگكها يا قلابهاي رها سازي سريع و چرخ جمع كننده طناب هاي مهار
2-سيستم هاي آزادي سازي از راه دور
3- نظارت بر بار(فشار وارده به) طنابهاي مهارسازي
4- سيستم هاي كمكي پهلو گيري كشتي (كمك ناوبري در نزديكي اسكله)
5- نظارتهاي محيطي و اقيانوسي
•چنگكها يا قلابهاي رها سازي سريع و چرخ جمع كننده طناب هاي مهار
چنگكهاي رهاسازي سريع (QRH =Quick Release Hooks ) مبنا و پايه هر سيستم مهار سازي در اسكله هاي خطرناك است و بوسيله SIGTTO و OCIMF توصيه شده است . طراحي اصلي اين چنگكها در طول 40 سال اخير توسعه داده شده است و در همه تسهيلات دريايي نفتي و دريايي گازي اصلي در دنيا استفاده مي شوند. QRH ها براي استفاده دستي يا آزاد سازي از راه دور از بارگيري صفر تا ظرفيت كاري ايمن (Safe Working Load =SWL) هر چنگك طراحي شده است.
چنگكها در طول اسكله و در كنار هر دلفين قرار داده شده اند و نقاط اتصال و نگهداري بين كشتي و اسكله را فراهم مي كنند. براي اسكله هاي LNG، QRH معمولا" دوتايي، سه تايي، يا چهارتايي روي يك پايه قرار دارد.(شكل 2)
پايه همچنين از يك چرخ طناب(Capstan) براي كشيدن و محكم كردن هر طناب مهار سازي كه از كشتي گرفته مي شود به چنگك استفاده مي كند.
موتور چرخ طناب بايد بطور ايده آل در پايه محافظ براي حفاظت بهتر از خسارات مكانيكي و محيطي قرار داده شده باشد.
ویژ گی های QRH بمنظور افزایش سطح ایمنی اپراتور، افزایش اطمینان، کارکرد بهتر و حداقل سازی زمان توقف، در حال سخت تر شدن است.
ساختار و ظرفيت چنگك متناسب با تجزيه و تحليل صورت گرفته بوسيله مشاوران كه بايد طيف كشتي هاي استفاده كننده از اين خدمات را در نظر بگيرند مشخص مي شود. ظرفيت SWL چنگك بطور كلي 125 تن براي كشتي هاي بالاي 140 هزار متر مكعب است، با اين وجود ما ظرفيت هاي 150 SWL را نيز اكنون مشاهده مي كنيم موارد كليدي كه در انتخاب يك دستگاه چنگك رهاسازي سريع و با كيفيت بايد مد نظر قرار گيرد عبارتند از :
1- سازنده يا توليد كننده بتواند همه جنبه هاي طراحي ساختار و امكان پيگيري براي موضوعات عملياتي تحت گواهينامه ايزو 9001: 2000 را فراهم كند.
2- آزمايش هر چنگك پيش از بكارگيري شامل سقف بارگيري 125 درصد يا 150 درصد SWL و آزمايش رهاسازي در ظرفيت كاري ايمن
3- حتما چنگك هاي مجهز شده با سلولهاي مشخص كننده ميزان بار/فشار بايد تحت آزمايشات مربوط به سنجش فشار طنابهاي مهار قرار گيرند.
4- حداكثر محافظت از چرخ طناب صورت گرفته باشد.
5- بسيار بهتر است كه يك فروشنده براي طراحي و ساخت مجموعه چنگك ، رهاسازي از راه دور، و سلولهاي مشخص كننده ميزان بار طنابها وجود داشته باشد.
•آزادسازي از راه دور
جزء لاينفك هر چنگكي مكانيزم آزاد سازي آن است. هدف مكانيزم رها سازي ، آزاد سازي طنابهاي مهار به شكلي ايمن و كنترل شده كه امكان تحت فشار بودن آنها وجود دارد است. بيشتر توليد كنندگان آزاد سازي دستي از طريق استفاده از اهرم يا دسته قابل سوار و پياده کردن را توصيه مي كنند.
در بسياري از LNG ها و دستگاههاي چگالنده ، سيستم آزاد سازي از راه دور نصب شده است. اين مسئله اين امكان را براي اپراتور بوجود مي آورد كه بتواند هر چنگك را بطور الكتريكي و با استفاده از يك كنترل از راه دور در يك موقعيت ايمن يا از طريق ميز فرمان(كنسول) يا صفحه ي كامپيوتر و يا بوسيله فشردن يك دكمه روي خود چنگك آزاد سازد سيستم هاي آزاد سازي از راه دور به دو دليل بر روي چنگكهاي رهاسازي نصب شده است:
1-ايمني
ريسك صدمات انساني در طول آزادسازي كشتي از طنابهاي مهارش بطور چشمگيري افزايش مي يابد. خدمه مهارسازي بعلت نزديكي به طنابهاي مهار كه ممكن است تحت فشار زيادي باشند در خطر هستند. بعلاوه ممكن است پايانه كنترل كمي روي شرايط حاكم بر طنابهاي مهار داشته باشد. اگر اين شرايط مهيا باشد مي تواند منجر به شكست در پهلوگيري ايمن شود. ناتواني طنابهاي مهار و يك اپراتور نزديك به QRH مي تواند صدمات شديد و حتي مرگ را در پي داشته باشد. برگشتن طناب پاره شده به طرف اپراتور ممكن است باعث برخورد او با طناب شود در طول آزادسازي كشتي، با باز شدن طنابها به ترتيب طنابهاي كمتري از حركت كشتي جلوگيري خواهند كرد و بار اضافي بر روي طنابهاي باقي مانده تقسيم مي شود كه امكان پاره گي طنابها را افزايش مي دهد اين مسئله در شرايط بد آب و هوايي كه يدك كش ها در نگه داشتن و مهار حركات كشتي دچار مشكل مي شوند، بيشتر نمود پيدا مي كند.سيستم هاي رهاسازي از راه دور نياز به اپراتور را براي انجام اين كار در منطقه پرخطر به حداقل مي رساند.
2-بهره وري
تعداد افراد لازم براي آزاد كردن يك كشتي را مي توان با استفاده از سيستم آزاد سازي از راه دور به حداقل رساند.يك كارمند ارشد ، مانند مدير امور دريايي، مي تواند بطور معمول به كنترل سيستم از ميز فرمان بپردازد. اگرچه الزامي نيست، اما هنگامي كه چنگك ها در خط ديد او هستند، دو نفر يا بيشتر مي توانند براي كمك يكي در جلو و ديگري در عقب قرار بگيرند تا به رفع مشكلاتي مانند به هم پيچيدن طنابها يا قطع جريان برق محلي (مي توان براي پشتيباني از سيستم هاي UPS استفاده كرد) كمك كنند.
درحاليكه هدف كاربردي رها سازي از راه دور واقعا ساده است، موقعيت و شرايطي كه نياز به آزادسازي چنگك وجود دارد گاهي پيچيده و گيج كننده است. اگر يك موقعيت بحراني اتفاق بيافتد كه نياز به آزادسازي سريع كشتي از مهار خود باشد آن وقت سيستم آزادسازي از راه دور يك شيوه ايمن و سريع براي كنترل آزاد سازي فراهم مي كند.
•سيستم هاي كنترل و مكانيزمهاي آزادسازي
مكانيزمهاي آزاد سازي بطور كلي شامل سيستم هاي الكتريكي يا هيدروليكي هستند. سيستم مبتني بر آزاد سازي هيدروليكي نياز به يك واحد توليد نيروي مجزا، طنابهاي هيدروليكي و يك مخزن روغن جهت اجراي عمليات دارند و معمولا هزينه هاي بالايي براي نگهداري خواهند داشت. گرايش زيادي به سمت سيستم هاي الكتريكي وجود دارد، در حاليكه سطح كاركردي يكساني برحسب كنترل و ايمني آزاد سازي در مقايسه با سيستم هاي هيدروليكي و هزينه هاي نگهداري بسيار پايين ، دارند.
•فلسفه كنترل
تعدادي از پروژه هاي بعضي از پايانه هاي LNG درك نادرست صنعت از آزادسازي از راه دور كشتي هاي LNG را بيان مي كند. مرتبط ساختن آزادسازي از راه دور اتوماتيك با قطع اضطراري (ESD ) جابجايي كالا يك مثال در اين زمينه است. يك موقعيت يا برنامه جابجايي كالا در شرايط اضطراري دليلي براي جدا كردن كشتي از اسكله را ايجاد نمي كند.
شيوه هاي سنتي استقرار يا جابجايي تجهيزات ممكن است با سيستم كنترل منطقي استفاده شده براي آزاد سازي از راه دور هماهنگ نشود. روند رو به رشدي در مورد استقرار فيزيكي ميز فرمان كنترل از راه دور آزاد سازي در فاصله اي دورتر از اسكله وجود دارد. اگرچه ممكن است ساختن اتاق هاي كنترل آسان باشد اما اپراتورهاي جابجايي كالا و اپراتورهاي دريايي احتمالا به تيمهاي جداگانه اي با نيازهاي عملياتي متفاوت تقسيم خواهند شد. همانطور كه طنابها از ساحل بوسيله ي كارگران ساحلي بدون نزديكي مستقيم به طنابهاي مهار و چنگكها بطور ايمني آزاد مي شوند، خدمه كشتي اگر قبلا از خطر آزاد شدن طنابها آگاه نشده باشند ممكن است سلامت آنان به خطر بيافتد.
اين مسئله دليلي را براي اجراي يك رويه بي خطر براي مراوده بين ساحل و كشتي در طول پهلوگيري مشخص مي سازد( چه در حال پهلوگيري و مهارشدن و چه در زمان جدا شدن از اسكله و باز شدن طنابهاي مهار).
سيستم هاي نظارت و كنترل بايد توسط يك توليد كننده، طراحي، ساخته و با تجهيزات مهارسازي ديگر مونتاژ شود تا مطمئن شد كه بهترين امكان را براي ايمني و كارايي فراهم مي كند.
•سيستم هاي كمكي براي پهلوگيري(DAS = Docking Aid System)
سيستم هاي كمكي براي پهلوگيري(DAS = Docking or Berthing Aid System) ابزارهايي است كه بوسيله پايلوت يا فرمانده كشتي جهت كمك به مانور كشتي هنگاميكه بسمت اسكله حركت مي كند در 300 متر آخر مانده به اسكله بكار گرفته مي شود. سيستم پهلوگيري فاصله كشتي، زاويه و سرعت نزديك شدن آن به اسكله را با استفاده از ليزرهاي نصب شده روي اسكله اندازه گيري مي كند. داده ها روي نمايشگر يكPC در اتاق كنترل نمايش داده شده و ذخيره مي شود و همچنين اين اطلاعات براي پايلوت روي صفحه نمايشگر بزرگي كه روي اسكله نصب شده است و مانند تابلوي اعلام نتايج در ورزشگاهها مي باشد(شكل3) يا از طريق راديويي بر روي مانيتور دستي كه پايلوت دارد نمايش داده مي شود.
همانطور که اندازه ی کشتی ها بزرگتر می شود، اسكله و پهلوگيري نیز تغییر خواهد کرد. اگرچه تجربه عامل مهمي در پهلوگيري ايمن است اما نمي توان كاملا در همه زمانها بر آن متكي بود و ممكن است اين امر گاهي محدود كننده باشد خصوصا در تسهيلات دريايي نوظهور. با افزايش اندازه كشتي ها، شيوه هاي پهلوگيري نيز تغيير كرده است و يك DAS اطلاعات لازم را براي پرسنل جهت دنبال كردن رويه هاي مورد قبول را فراهم مي كند بطور مثال؛ حفظ سرعت پهلوگيري كشتي متناسب با ميزان مجاز در آن محل. يك DAS معمولي شامل 2 سنسور(حس گر) ليزري ،يك كنترولر، يك PC مركزي با نرم افزار و ابزارهاي نمايش راه دور مانند تابلوي نمايش براي هر اسكله مي باشد. مطابق همه ي سيستم هاي نظارت بر اسكله، چندين اسكله مي توانند به يك نقطه ي كنترل واحد براي نظارت اپراتور، ذخيره و گزارش دهي متصل شوند. در حوادثي از قبيل تصادفات در حين پهلوگيري، مي توان لحظات آخر نزديك شدن كشتي به اسكله و برخورد با آن را دوباره روي نرم افزار پهلوگيري بازخواني كرد. اطلاعات در فواصل يك ثانيه اي ذخيره مي شوند كه يك سري از نمودارها و گزارشات چاپ شده براي اهداف آموزشي و تحليلي را در اختيار مي گذارند.
•نظارت بر بار(فشار ناشي از بار) طنابهاي مهارسازي
هنگاميكه كشتي در كنار اسكله پهلو گرفته است و طنابهاي مهار بسته شده اند، فشار وارده بر طنابهاي مهار و توزيع آن بين طنابها بايد بطور موثري مورد نظارت قرار گيرد زيرا اين امر يك اصل اساسي مهم است كه حركات كشتي چه طولي و چه بصورت بالا و پايين را محدود مي كند و این یعنی نیاز اساسی به مهار سازی موثر. اندازه گيري فشار طنابها بوسيله ي سلول هاي بار (سنجش فشار)كه بر روي انتهاي پايه ي چنگك نصب شده است صورت مي گيرد. نيروهاي مختلفي امكان دارد كشتي را تحت تاثير قرار دهد كه عبارتند از باد، جريان آب، سرعت و جهت امواج، اثرات موجي شكل ناشي از عبور ديگر كشتي ها، تغييرات جزر و مدي و تغييرات آبخور كشتي بعلت تخليه و بارگيري محموله. كارايي يك سيستم مهار بطور زيادي وابسته به آرايش، طول هر طناب، استحكام و ساختار طنابهاي مهار است. مديريت سيستم مهار سازي كشتي ها نشان دهنده مسئوليت بزرگ اپراتور پايانه و فرمانده است و نياز قابل توجهي به درك فاكتورهاي عنوان شده در بالا و همچنين بازخور موثر اطلاعات بمنظور اينكه تصميم گيري درستي در زمان مجاز گرفته شود دارد. بنابراين علاوه بر نمايش فشار وارده به طنابها در اتاق كنترل اسكله، توصيه شده است كه فشار سنج هايي جهت نمايش اين فشار در محل هر چنگك نيز وجود داشته باشد.(شكل 4) و به يك آژير دريايي كه با متد چرخشي كار مي كند متصل باشد تا اپراتور اسكله و خدمه كشتي را سريعا از اضافه بار يك طناب مطلع سازد. بنابراين مي توان عمل صحيح را در زمان مناسب جهت تغيير شرايط انجام داد. نمايش فوري اطلاعات در محل از انجام كارهاي حدسي هنگام افزايش بيش از حد فشار طنابهاي مهار سازي جلوگيري كرده و باعث اطمينان از اينكه فشار بدرستي توزيع و متعادل شده است و كشتي بطور ايمني از زمان رسيدن مهار شده است مي شود.
•نظارت محيطي و اقيانوسي
باد، امواج و نيروهاي ديگر در كنترل كشتي خصوصا در سرعت پايين و مانور تحت كمك يدك كش ها اثرات بسياري دارد. تسهيلات دريايي LNG نيازمند سنسورهاي (حس گرهاي) محيطي و اقيانوسي(اقيانوس شناسي) جهت فراهم آوردن اطلاعات با ارزش در طول پهلوگيري و مهارسازي هستند كه به پرسنل پايانه و كشتي در رابطه با تصميم گيري درست در مورد عمليات كشتي كمك مي كند. اطلاعات از حس گرها ي مختلفي جمع آوري مي شود كه ممكن است بطور معمول شامل موارد زير باشد:
1-يك ايستگاه هواشناسي مستقر در بام(سقف) ساختمان كنترل اسكله
2-كليه ابزارهاي نظارتي نصب شده بر روي اسكله
3-ابزارهاي سنجش ارتفاع، ويژگي ها و مشخصه هاي امواج و اطلاعات جزر و مد اسكله(تصوير 5)
4-اندازه گيري امواج و جريان بازگشتي از طرف ساحل، نزديكي كانالها، و/يا محلهاي پهلوگيري در ساحل
حس گرها با PC مركزي از طريق كابل يا از طريق راديويي(telemetry)، ارتباط برقرار كرده و امكان پخش مجدد داده ها بر روي صفحه نمايش قابل حمل كه پايلوت با خود دارد امكان پذير مي شود.
•يك رويكرد جامع نسبت به نظارت مركزي
داده ها از سلولهاي سنجش فشار ، ليزرهاي نصب شده بر روي اسكله و حس گرهاي محيطي به PC مركزي كه معمولا در اتاق كنترل اسكله قرار دارد منتقل مي شوند. علائم حاصل از اين حس گرها اكنون بيشتر بصورت ارتباطات ديجيتال و از طريق فيبر نوري و يا راديويي منتقل شده و كاهش قابل توجهي در نياز به استفاده از كابل فراهم كرده است، در حاليكه در مقايسه با چند سال قبل پايايي را افزايش داده است.
اختصاص يك سيستم جامع مبتني بر PC اين امكان را فراهم مي كند كه اپراتور با مهارت كم و از طريق واسطه ي كاربر دوستانه، در طول مهارسازي كشتي و عمليات هاي مربوط به انتقال كالا اقدام به نمايش و ذخيره اطلاعات نمايد. اگر اطلاعات حاصل از نظارت بر بار طنابها، پهلوگيري و حس گرهاي محيطي از حد مجاز تعريف شده بوسيله كاربر تجاوز كرد سيستم اقدام به پخش آژير مي كند كه بايد مورد توجه اپراتور قرار گيرد اگر لازم باشد مي توان اطلاعات را با ديگر شبكه هاي محلي به اشتراك گذاشت يا از طريق راه دور مخابره كرد و درخواست هاي مكرر براي نمايش هاي خاص اطلاعات پهلوگيري ، بار طنابهاي مهار و اطلاعات محيطي را براي استفاده پايلوت يا ناظر مهار سازي مي توان روي يك صفحه نمايش قابل حمل نمايش داد.
سيستم هاي مهارسازي و نظارت براي پايانه هاي دريايي LNG در طول 5 سال گذشته بسيار توسعه داده شده اند. مدت زمان زيادي نيست كه، هر يك از سيستم هاي بالا بخوبي توسط توليد كنندگان مختلف طراحي و ساخته شده اند، و هر كدام كنترل PC مخصوص به خود را دارند. اين صنعت مسلما حركت مثبتي را به سمت سيستم هاي كاملا جامع مكانيكي و ابزارهاي سنجش دارد، كه توسط يك سازنده كه مسئول همه تجهيزات ارائه شده مي باشد، توليد شده است و شامل خدمات پس از فروش است.

مدیریت اسكله و سیستم های نظارت و پهلوگیری كشتی ها در پایانه های LNG

مطالب مشابه :

مشاغل دریایی

خستگی کار در مشاغل دریایی

معرفی رشته مهندسی دریا

مشاغل مرتبط با زیست شناسی دریا

گایدلاین های مرکز سلامت

مدیریت اسكله و سیستم های نظارت و پهلوگیری كشتی ها در پایانه های LNG

شرایط احراز شغل های صنعت نفت ارتقا یافت

مهندس برق و الکترونیک در کشتی