船用鋼絲索連接方式適用標(biāo)準(zhǔn)探討

文/劉楨兵 許天羽 張江龍

船用鋼絲索連接方式適用標(biāo)準(zhǔn)探討

文/劉楨兵1許天羽2張江龍1

不少船舶營(yíng)運(yùn)中的起重設(shè)備和艇架鋼絲索連接方式存在著安全隱患，但目前全球尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文基于對(duì)中國(guó)、中國(guó)香港地區(qū)、英國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)和探討，為今后完善、統(tǒng)一起重設(shè)備和艇架鋼絲索連接方式標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

鋼絲索 楔形夾緊套 U形繩頭夾

目前，據(jù)香港船舶營(yíng)運(yùn)人服務(wù)商反映，現(xiàn)有船的起重設(shè)備和艇架鋼絲索連接方式有安裝要求，但國(guó)際上無(wú)統(tǒng)一要求。

傳統(tǒng)的鋁合金壓套法（心形環(huán)）由于壓頭重量輕、制作容易、安裝方便，在老齡船上普遍可見(jiàn)，但在受拉力作用時(shí)極易產(chǎn)生斷絲和股繩扭轉(zhuǎn)，安全系數(shù)降低，影響壽命，產(chǎn)生安全隱患（如圖1所示）。

圖1 壓套法結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)缺陷

圖2 U形繩頭夾安裝位置

一、三種船鋼絲索連接方式標(biāo)準(zhǔn)比較與分析

1.國(guó)內(nèi)

上述形式的鋼絲繩之間往往沒(méi)有任何系固裝置，通過(guò)壓套方法實(shí)現(xiàn)兩股鋼絲繩合并，是一種簡(jiǎn)單的物理連接方式。改良后的結(jié)構(gòu)增加了3個(gè)U形繩頭夾的結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)方式如圖2所示。

GB/T 5976-2006《鋼絲繩夾》采納第一種形式，繩頭夾間距等于6～7倍鋼絲繩直徑（dr），繩頭夾的配備數(shù)量對(duì)應(yīng)的計(jì)算表格，見(jiàn)表1。

表1 鋼絲繩頭夾配備標(biāo)準(zhǔn)

目前，該結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于我國(guó)建造的船舶。但需滿(mǎn)足離套環(huán)最近處的繩頭夾盡可能地靠近套環(huán)，離套環(huán)最遠(yuǎn)處的繩頭夾不可首先單獨(dú)緊固；不得損壞鋼絲繩的外層鋼絲。繩頭夾在實(shí)際使用中，受載一、二次以后應(yīng)作檢查，在多數(shù)情況下，螺母需要進(jìn)一步緊固。

2. 中國(guó)香港地區(qū)

根據(jù)香港海事處發(fā)布的《商船海員安全工作守則2007》中文版和英國(guó)海事與海岸警衛(wèi)署（MCA）發(fā)布的最新版《Code of Safe Working Practices for Merchant Seamen 2016 Edition（COSWP）》（商船海員安全工作守則2016）繩頭夾（bulldog grips）的使用要求，如：不鼓勵(lì)使用繩頭夾，繩頭夾也絕不可用在吊索和系泊纜上；若纜索會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)，切勿使用繩頭夾；切勿與膠面鋼纜一并使用；使用時(shí)，必須按制造商的指示正確安裝。

如圖3所示，繩頭夾的U形位須放在纜索的收結(jié)位，兩個(gè)繩頭夾之間的距離約為纜索直徑（d）的6倍。最少使用多少個(gè)繩頭夾須視纜索直徑而定；使用幾個(gè)小時(shí)后，須將繩頭夾再行上緊，并定期檢查它們是否已上緊。繩頭夾如安裝正確，其可承載的重量應(yīng)為該纜索最低斷裂載荷的80%或以上。

圖3 繩頭夾的U形位布置要求（COSWP2016 ANNEX 18.2）

目前，較小船齡的船舶廣泛采用的是楔形夾緊套和附屬U形繩頭夾的結(jié)構(gòu)形式，尤其是香港旗船舶的重力倒臂式艇架的吊艇索。經(jīng)觀察和統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式一般有以下三個(gè)特點(diǎn)：鋼絲索穿過(guò)楔形夾緊套對(duì)稱(chēng)端，從非對(duì)稱(chēng)端穿出尾端形成一個(gè)回路；鋼絲索尾端保留大約0.5～1.0 m；鋼絲鎖末端使用3個(gè)U形繩頭夾進(jìn)行固定，鎖扣位置常見(jiàn)的三種情況見(jiàn)圖2，圖4所示的為常見(jiàn)錯(cuò)誤連接形式和LR船級(jí)社推薦形式。

圖4 楔形夾緊套連接形式

3. 英國(guó)

英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS EN 13411-6:2004+A1:2008《鋼絲繩接線(xiàn)端 安全性 第6部分 不對(duì)稱(chēng)楔槽》對(duì)組成非對(duì)稱(chēng)楔形夾緊套的三部分：本體、楔形塊和定位銷(xiāo)進(jìn)行了細(xì)致的劃分，關(guān)于三者的尺寸和角度有嚴(yán)格的要求，見(jiàn)圖5和表2所示。

該標(biāo)準(zhǔn)要求本體與楔形塊組裝前必須確保無(wú)缺陷，即使兩者設(shè)計(jì)參數(shù)一致，但是兩者必須保證出自同一制造商，以確保加工參數(shù)符合表2要求。鋼絲索穿過(guò)楔形夾緊套后的固定方式有兩種，為了防止楔形塊變形，繩頭夾距離楔形夾緊套末端的距離X應(yīng)不大于楔形夾緊套全長(zhǎng)的75%，如上圖5所示。

二、船級(jí)社實(shí)踐應(yīng)用

LR船級(jí)社曾于2000年發(fā)布了一份針對(duì)于救生筏和救助艇降落裝置鋼絲索承載受力的技術(shù)提醒（Technical alert No.10/2000）。其中，明確強(qiáng)調(diào)了不鼓勵(lì)“鋁合金壓套法”（心形環(huán)）和繩頭夾作為重要承載設(shè)備的首要連接方式，僅允許在滿(mǎn)足數(shù)量、尺寸、間距、方向和夾緊螺母扭矩的前提下作為備用方式，并要求按照《國(guó)際海上人命安全公約（SOLAS）》第三章20.4條維護(hù)保養(yǎng)的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行更換，該技術(shù)提醒明確指出不鼓勵(lì)使用繩頭夾的原因是因?yàn)槭芰ο碌匿摻z繩容易減薄并松扣，存在風(fēng)險(xiǎn)隱患，該要求與COSWP基本一致。

對(duì)于使用了楔形夾緊套的結(jié)構(gòu)形式，本身的楔形結(jié)構(gòu)保證了尾端鋼絲繩在安裝到位后固定于楔形環(huán)，杜絕了逆向滑動(dòng)的危險(xiǎn)，鋼絲繩末端和受力端必須做到不相連。對(duì)于6～8股的鋼絲繩，末端長(zhǎng)度至少是6倍的鋼絲繩直徑，對(duì)于阻旋型鋼絲繩，末端長(zhǎng)度至少為20倍繩直徑，但不得小于6 in（15.24 cm）（見(jiàn)圖6）。

該技術(shù)提醒針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)形式各異的更換鋼絲繩方法，為了統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，附錄了英國(guó)SCHAT-DAVIT公司的安裝示意圖（見(jiàn)圖7）。其中，正確的形式與圖6有異曲同工之處，即為尾端與受力端分離，采用單個(gè)U形繩頭夾對(duì)鋼絲繩末端進(jìn)行夾固，防止楔形塊意外松脫引起的滑動(dòng)。

圖5 BS EN 13411-6:2004+A1:2008的兩種鋼絲繩尾端處理方式和結(jié)構(gòu)分解圖

表2 BS標(biāo)準(zhǔn)的非規(guī)則楔形夾緊套加工部分參數(shù)要求

圖6 LR船級(jí)社技術(shù)提醒展示的常見(jiàn)形式

馬恩島主管機(jī)構(gòu) （IOMSA）于2010年發(fā)布的一份船東公告MSN011 WIRE ROPE TERMINATIONS FOR LIFE SAVING APPLIANCES（第11號(hào)海事公告：救生設(shè)備的鋼絲索固定方案），針對(duì)目前國(guó)際上沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的統(tǒng)一立法，提供了一種通用安裝指導(dǎo)給其入級(jí)國(guó)船舶參考（如圖8所示）。從圖8中可以看出最終的形式與英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS的第一種形式吻合。

圖7 SCHAT-DAVIT公司關(guān)于吊艇索的安裝說(shuō)明

圖8 IOMSA關(guān)于楔形夾緊套三部分的組裝指南

圖9 IOMSA對(duì)救生艇艇架本體段鋼絲繩連接方式的建議形式

該公告同時(shí)為重力倒臂式救生艇艇架本體段鋼絲繩連接方式提供了建議形式，即可采用U形扣連接壓套法接頭的傳統(tǒng)模式（如圖9所示）。

三、結(jié) 語(yǔ)

目前為止，國(guó)際上針對(duì)鋼絲繩固定結(jié)構(gòu)的形式未取得統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，比較超前提出建議和要求的是英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和香港海事局船東公告，同時(shí)部分船旗國(guó)和海事組織也對(duì)此提出了建議案。雖然，暫時(shí)未有明文規(guī)定生效，但是上述組織和團(tuán)體在此方面的研究成果指明了今后改進(jìn)的方向。經(jīng)過(guò)分析，這些標(biāo)準(zhǔn)和建議對(duì)船上鋼絲繩的維護(hù)保養(yǎng)帶來(lái)較大裨益，同時(shí)提高了起重設(shè)備和救生設(shè)備的安全系數(shù)。今后該方面的內(nèi)容可能作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或港口國(guó)檢查的項(xiàng)目之一，建議各位建造和營(yíng)運(yùn)驗(yàn)船師在檢驗(yàn)過(guò)程中推薦給船員和服務(wù)商。

[1] BS EN 13411-6-2004+A1-2008 Terminations for steel wire ropes[S].

[2] 香港海事處.商船海員安全工作守則2010[EB]. http://www.mardep.gov.hk/hk/pub_services/pdf/ code_swp.pdf.

Many linkage methods of lifting equipment and davit steel wire in ship operations have potential safety hazard, but there is no unif i ed standard in this area globally. Based on the comparison and discussion for relevant standards in Chinese Mainland and Hong Kong, UK, this study will provide some references for future improvement and unifying standards on the linkage methods of lifting equipment and davit steel wire.

Metallic cable; Wedge socket; U wirerope grip

（作者單位：1中國(guó)船級(jí)社2新西蘭海事局）