ISO 7825《造船—甲板機械—一般要求》修訂研究

楊龍霞，陳 琳

（上海船舶設備研究所，上海 200031）

0 引言

甲板機械作為船舶配套設備的重要組成部分，其價值通常占到全船造價的十分之一左右。甲板機械主要用于保證船舶的航行、運營、系泊和作業(yè)等，對保障船舶正常安全航行有著至關重要的作用。ISO 7825《造船—甲板機械—一般要求》（Shipbuilding—Deck machinery—General requirements）規(guī)定了國際無限航區(qū)船舶上的各種甲板機械所共有的、在有關國際標準中未詳述的一些特性。ISO 7825上一版本發(fā)布于1985年，在30余年的實施過程中有效指導了甲板機械的設計建造。自1985年以來，甲板機械產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)水平有了重大發(fā)展，國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）、國際船級社協(xié)會（International Association of Classification Societies，IACS）及各國船級社涉及甲板機械的規(guī)范和規(guī)則已更新多次，ISO 7825：1985已不能有效支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、滿足國際公約規(guī)范的要求，經(jīng)國際標準化組織船舶與海洋技術(shù)委員會舾裝與甲板機械分委會（ISO/TC8/SC4）研究，決定對 ISO 7825：1985 進行修訂。

1 國際標準修訂過程

2014年 10月，經(jīng)國家標準委審核，我國向ISO/TC8/SC4提出了ISO 7825的修訂提案。

2015年2月，經(jīng)過ISO/TC8/SC4下P成員國立項投票（NP），ISO 7825正式立項，并以我國專家為首組建了編制組開展研制。

2015年3月——2015年12月，在新工作項目提案的基礎上，編制組先后完成了2次工作組草案（Work Draft，WD）專家意見征詢和3次草案完善修改工作，該項標準的修訂工作得到了日本、韓國和美國等國專家的技術(shù)支持。

2016年1月，經(jīng)過ISO/TC8/SC4工作組內(nèi)投票，ISO 7825跳過委員會草案（Committee Draft，CD）階段，直接注冊成為詢問草案（Draft International Standard，DIS）。

2016年12月，ISO 7825以100%的支持率通過DIS投票，并于2017年5月正式發(fā)布。

2 主要修訂內(nèi)容

2.1 明確適用范圍

考慮到內(nèi)河船舶、海洋工程船的作業(yè)環(huán)境、使用要求等與海洋船舶有較大差距，依據(jù)本標準修訂后的環(huán)境條件，明確了該標準適用于國際無限航區(qū)船舶，不適用于有特殊要求的內(nèi)河船舶和海洋工程船舶。

目前甲板機械術(shù)語參考 ISO 3828[1]，但 ISO 3828中并未給出“甲板機械”的定義。由于國內(nèi)外標準對于甲板機械的概念界定存在偏差，國內(nèi)標準一般將舵機納入甲板機械范疇，而國際甲板機械標準不包含舵機的相關要求?；谏鲜鼍売?，ISO 7825作為甲板機械的通用性標準，明確了“甲板機械”的定義為“安裝在船舶甲板上依靠動力驅(qū)動的機械設備的統(tǒng)稱（如錨泊設備、系泊設備、起重設備、艙口蓋開閉設備、救生設備、旅客和船員登乘設備以及其他特種作業(yè)所需要的機械設備和裝置等）”，從而避免了因標準范圍模糊引起的歧義。

2.2 修訂環(huán)境條件的要求

2.2.1 修改環(huán)境溫度范圍

ISO 7825：1985 中環(huán)境溫度范圍為-20℃～+60℃，而目前大部分船級社的入級規(guī)范對甲板機械環(huán)境溫度的要求為：“無限航區(qū)開敞甲板機械環(huán)境溫度為-25℃～+45℃”，故將標準中環(huán)境溫度的范圍修改為“一般為-25℃～+45℃；如超出該溫度范圍，應在產(chǎn)品合同中明確”。

2.2.2 增加傾斜搖擺下的工作要求

船舶運動產(chǎn)生的附加載荷是普遍存在的，各船級社規(guī)范及部分產(chǎn)品標準已有明確的要求，如中國船級社（China Classification Society，CCS）要求“普通船用起重機在工作時應考慮船舶處于橫傾5°、縱傾2°產(chǎn)生的力、各種運動產(chǎn)生的慣性力、載荷擺動產(chǎn)生的力，風速20 m/s，風壓250 Pa產(chǎn)生的附加力”；“起重機在放置狀態(tài)下設計時應考慮能承載以下組合力：垂直甲板加速度為±1.0g（g為重力加速度），前后（或橫向）方向平行甲板的加速度為±0.5g、靜橫傾30°，風速55 m/s，作用于前后（或橫向）方向”[2]。另外，各船級社規(guī)范和部分國家標準中針對具體甲板機械配套裝置或部件（如電氣裝置、自動化系統(tǒng)、電動機、液壓馬達、閥件等）也提出了環(huán)境適應性的具體量化指標。標準中增加了在傾斜搖擺工況下甲板機械的正常工作要求（見表1）。

表1 甲板機械傾斜搖擺環(huán)境

2.2.3 增加濕熱鹽霧條件要求

潮濕空氣、鹽霧和霉菌是甲板機械的基本工作環(huán)境。各船級社對電氣裝置（包括甲板機械用電氣裝置）都有具體的規(guī)定，如法國船級社（Bureau Veritas，BV）規(guī)定一般位置在 55℃、相對濕度為95%時，鹽霧含量1 mg/m3；CCS對自動化系統(tǒng)規(guī)定在45℃時相對濕度為60%等?？紤]到不同的甲板機械因裝配位置不同，對濕熱鹽霧的要求不一，作為一般性要求，本標準增加了濕熱鹽霧條件要求，但不再具體列出詳細指標。

2.2.4 增加風浪載荷要求

IACS的共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（Common Structure Rules，CSR）要求需考慮上浪載荷對起錨機和系泊絞車連接螺栓強度的影響。各船級社對于起重機在放置狀態(tài)下對風的影響也有類似規(guī)定，在設計露天甲板上的其他甲板機械時，也應考慮海浪和風載荷的影響。故相應地，在本標準中增加考慮風浪載荷的要求：“在設計安裝在露天甲板上的甲板機械時，應考慮海浪和風等環(huán)境附加載荷的作用”。

2.3 修改甲板機械材料選用的要求

甲板機械多以鋼鐵為母材，其材料選用和處理工藝與其在使用過程中的可靠性直接相關。ISO 7825：1985中對材料選用并未給出量化可操作的驗收要求，僅提出要選用符合國際標準的材料?？紤]到目前材料的國際標準并不能覆蓋所有材料類型，尤其是新型材料，本標準修訂時取消了該要求。同時，以鑄鋼件和鍛鋼件為區(qū)分，規(guī)定了詳細的材料化學成分要求，以防使用脆性材料，從而保障了甲板機械的焊接性能。

另外，考慮到某些船舶可能存在低溫區(qū)域的航行需求，本文對于低溫材料進行了特殊要求說明，以確保該標準與極地規(guī)則相對應，為未來新材料技術(shù)的發(fā)展和應用提供空間。

2.4 確定排繩裝置卷筒的特殊要求

卷筒作為多數(shù)甲板機械配件的重要組成部分，其儲繩和排繩在操作過程中的可靠性對于甲板機械的正常使用意義重大。ISO 7825：1985中僅規(guī)定了原則性要求，無設計計算要求，也未區(qū)分是否安裝排繩裝置，與現(xiàn)行部分產(chǎn)品的甲板機械國際標準相矛盾。在修訂過程中，依據(jù)主要甲板機械產(chǎn)品（系泊類錨絞車）的設計要求，補充了卷筒容繩量計算方法。由于纜繩在卷筒上以左旋和右旋的方式交叉纏繞，在計算卷筒長度和最大法蘭直徑時應預考慮，該要求與ISO 3730[3]保持一致。對于設排繩裝置的纜繩而言，其排列整齊，無需預留空間；對于無排繩裝置的纜繩，則應為其預留空間，該空間至少為鋼纜直徑的1.5倍或纖維纜直徑的1.0倍。

2.5 明確人力驅(qū)動要求

目前，仍有采用人力驅(qū)動的甲板機械（如起艇機、手動絞車）作業(yè)，因此基于船員工作的實際情況，修訂明確人力驅(qū)動作業(yè)的要求。ISO 7825：1985中未明確短時工作和連續(xù)工作的定義，修訂過程中以注解方式進行了定義解釋，將短時工作定義為連續(xù)操作時長不超過1 min的工作，反之則為連續(xù)工作。同時，參照人機工程學的耐疲勞-負荷曲線，人員背部肌肉最大可發(fā)出1 220 N的力。考慮到手臂力的聯(lián)合作用，將短時工作的最大操作力定為500 N。

3 結(jié)論

ISO 7825：2017主要規(guī)定了適用于國際無限航區(qū)船舶甲板機械的共有特性要求，與ISO 7825：1985相比，其參考了船級社規(guī)范、實際甲板機械產(chǎn)品設計生產(chǎn)和使用要求等，對環(huán)境條件、材料、卷筒、人力操作及安全、液壓電氣裝置等部分進行了較大程度的增加和修訂。修訂內(nèi)容涵蓋了對國際海事組織相關公約規(guī)范要求的反饋，明確了對無限航區(qū)開敞甲板機械環(huán)境溫度的要求；依據(jù)各類絞車和錨機產(chǎn)品的驗證試驗結(jié)論，新增了船舶傾斜、搖擺等運動產(chǎn)生的附加載荷的設計要求；結(jié)合文獻研究和試驗驗證，明確了卷筒容繩預留空間與排繩裝置的定量設計要求。我國企業(yè)在主導研制的過程中，積極將我國特色的甲板機械設計方法納入其中，形成優(yōu)勢技術(shù)準入門檻，有效增強了我國船舶配套企業(yè)的國際聲譽，提升了我國在甲板機械領域的國際話語權(quán)。