船舶起重机是海上运输与海洋作业的核心装备,承担着货物装卸、设备吊运、人员转移等关键任务,其安全性能直接关系到船员生命、船舶财产及作业效率。为确保起重机在复杂海况下稳定运行,全球海事行业形成了国际标准提供通用框架、国内规范结合国情细化要求的体系。解析这些标准与规范的核心内容,是开展船舶起重机安全性能测试的基础前提。
国际核心标准:ISO与IMCA的协同框架
国际标准化组织(ISO)发布的ISO 19353:2018《船舶与海洋技术—起重机装置》是全球船舶起重机安全测试的通用基准。该标准适用于甲板起重机、浮式起重机、海洋平台起重机等所有类型,明确了基础测试要求:静态载荷试验需施加1.25倍额定载荷,持续10分钟,期间结构变形量不得超过设计允许值的1.5倍;动态载荷试验需以1.1倍额定载荷完成至少10次组合动作(起升、变幅、回转联动),验证制动系统的响应时间与稳定性。
国际海事承包商协会(IMCA)的IMCA M 169:2021《海上起重机检验、测试与认证指南》则针对海洋作业场景补充了特殊要求。例如,钻井平台或FPSO上的起重机需增加“恶劣海况适应性测试”——模拟横倾15°、纵倾10°的平台状态,测试额定载荷下的操作稳定性;人员吊运(PT)起重机需额外测试吊笼水平摆动量(≤0.5米)与下降速度(≤0.3米/秒),确保人员转移安全。
ISO与IMCA的协同性体现在:ISO聚焦设备本身的结构安全,IMCA延伸至作业环境与人员防护的匹配性。比如ISO未明确海况模拟参数,IMCA给出了量化指标;ISO关注静态与动态载荷,IMCA补充了人员吊运等特殊场景的测试要求。
需注意的是,IMCA标准虽非强制,但全球主要海洋运营商(如壳牌、埃克森美孚)均将其纳入合同条款,成为船舶起重机进入海洋工程市场的“隐性门槛”。
国内规范:GB基础与CCS的海事专业要求
国内船舶起重机测试的基础标准是GB/T 3811-2008《起重机设计规范》,其规定的载荷系数(静态1.25倍、动态1.1倍)与ISO一致,但对试验后检查更细化——要求测量结构件永久变形量,若超过原尺寸0.1%则判定不合格。
中国船级社(CCS)的《船舶与海上设施起重设备规范》(2022版)是国内海事领域的专业权威规范。该规范在GB基础上补充了针对性要求:材料方面,结构件需用CCS认可的船用钢材,焊接工艺需通过CCS焊接工艺评定(WPS);载荷试验顺序需先做0.5倍预载荷(3次循环)、再做1.0倍额定载荷(5次循环)、最后做1.25倍超载(1次静态+1次动态);制动性能要求起升机构下滑量≤额定速度1%,回转机构制动时间≤5秒。
对于浮式起重机(如起重船),国内有GB/T 19520.11-2004等专项标准,但CCS规范是整合这些标准的“总纲”——船舶起重机若需取得CCS证书,必须满足其全部要求。
国内规范与国际标准的对接性正在加强:比如CCS 2022版的“恶劣海况稳定性测试”参数(横倾15°、纵倾10°)与IMCA一致;人员吊运起重机的测试要求参考了ISO 13859的紧急停止功能原则。
测试关键项目:国际与国内的要求对比
静态载荷试验是验证结构强度的核心,国际ISO与国内GB、CCS均要求1.25倍额定载荷持续10分钟,但CCS额外要求“试验后用水平仪测臂架挠度”,若挠度超设计值20%需补做疲劳测试。
动态载荷试验的循环次数略有差异:ISO要求至少10次组合动作,GB根据起重机类型调整(甲板起重机8次、浮式起重机12次),CCS则统一要求10次,与国际对齐。
制动性能测试方面,ISO要求起升下滑量≤1%、回转制动角≤10°;GB要求更严(起升≤0.5%、回转≤8°),CCS采用GB标准,同时补充“制动系统温升测试”——连续制动10次后,制动盘温度不得超200℃。
稳定性测试是船舶起重机的特有项目,IMCA要求模拟最不利海况(横倾15°+纵倾10°)测试抗倾翻能力;CCS不仅要求同样海况模拟,还增加“动态稳定性测试”——在摇床上模拟风浪,测试起升时横向摆动量≤臂架长度5%。
测试实施的共性要求:资质与流程的统一
国际与国内均要求测试机构具备资质:IMCA要求机构通过ISO 17025认可,检验员持IMCA“海上起重机检验员”证书;国内要求机构取得市场监管总局的“特种设备检验检测资质”,检验员通过CCS“船舶起重设备检验员”培训。
测试前准备工作一致:需核对起重机原始资料(设计图、制造证、材质报告);预检查钢丝绳磨损(≤直径10%)、吊钩裂纹(无肉眼可见)、液压泄漏(无滴漏);设置安全警戒区——IMCA要求半径为臂架1.5倍,CCS要求2倍。
测试中监测要求趋同:均需用应变片+数据采集系统测应力,精度±0.5%;国际要求设备通过ISO 17025校准,国内要求通过CNAS校准;全程录像保存——国际10年,国内5年。
测试报告要求:IMCA报告需包含测试项目、参数、结果及整改建议,由检验员与运营商共同签字;CCS报告需盖“CCS检验专用章”,纳入船舶法定检验记录,作为年审依据。