楊龍霞，陳 琳

（上海船舶設(shè)備研究所，上海 200031）

0 引言

甲板機(jī)械作為船舶配套設(shè)備的重要組成部分，其價(jià)值通常占到全船造價(jià)的十分之一左右。甲板機(jī)械主要用于保證船舶的航行、運(yùn)營、系泊和作業(yè)等，對(duì)保障船舶正常安全航行有著至關(guān)重要的作用。ISO 7825《造船—甲板機(jī)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(jī)械所共有的、在有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)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(shí)施過程中有效指導(dǎo)了甲板機(jī)械的設(shè)計(jì)建造。自1985年以來，甲板機(jī)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(jí)社協(xié)會(huì)（International Association of Classification Societies，IACS）及各國船級(jí)社涉及甲板機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化組織船舶與海洋技術(shù)委員會(huì)舾裝與甲板機(jī)械分委會(huì)（ISO/TC8/SC4）研究，決定對(duì) ISO 7825：1985 進(jìn)行修訂。

1 國際標(biāo)準(zhǔn)修訂過程

2014年 10月，經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)投票（NP），ISO 7825正式立項(xiàng)，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(xiàng)目提案的基礎(chǔ)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(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)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(huì)草案（Committee Draft，CD）階段，直接注冊(cè)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(biāo)準(zhǔn)修訂后的環(huán)境條件，明確了該標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械術(shù)語參考 ISO 3828[1]，但 ISO 3828中并未給出“甲板機(jī)械”的定義。由于國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于甲板機(jī)械的概念界定存在偏差，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)一般將舵機(jī)納入甲板機(jī)械范疇，而國際甲板機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)不包含舵機(jī)的相關(guān)要求?；谏鲜鼍売桑琁SO 7825作為甲板機(jī)械的通用性標(biāo)準(zhǔn)，明確了“甲板機(jī)械”的定義為“安裝在船舶甲板上依靠動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備的統(tǒng)稱（如錨泊設(shè)備、系泊設(shè)備、起重設(shè)備、艙口蓋開閉設(shè)備、救生設(shè)備、旅客和船員登乘設(shè)備以及其他特種作業(yè)所需要的機(jī)械設(shè)備和裝置等）”，從而避免了因標(biāo)準(zhǔn)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(jí)社的入級(jí)規(guī)范對(duì)甲板機(jī)械環(huán)境溫度的要求為：“無限航區(qū)開敞甲板機(jī)械環(huán)境溫度為-25℃～+45℃”，故將標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加載荷是普遍存在的，各船級(jí)社規(guī)范及部分產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)已有明確的要求，如中國船級(jí)社（China Classification Society，CCS）要求“普通船用起重機(jī)在工作時(shí)應(yīng)考慮船舶處于橫傾5°、縱傾2°產(chǎn)生的力、各種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力、載荷擺動(dòng)產(chǎn)生的力，風(fēng)速20 m/s，風(fēng)壓250 Pa產(chǎn)生的附加力”；“起重機(jī)在放置狀態(tài)下設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(fēng)速55 m/s，作用于前后（或橫向）方向”[2]。另外，各船級(jí)社規(guī)范和部分國家標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)具體甲板機(jī)械配套裝置或部件（如電氣裝置、自動(dòng)化系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、閥件等）也提出了環(huán)境適應(yīng)性的具體量化指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)中增加了在傾斜搖擺工況下甲板機(jī)械的正常工作要求（見表1）。

表1 甲板機(jī)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(jī)械的基本工作環(huán)境。各船級(jí)社對(duì)電氣裝置（包括甲板機(jī)械用電氣裝置）都有具體的規(guī)定，如法國船級(jí)社（Bureau Veritas，BV）規(guī)定一般位置在 55℃、相對(duì)濕度為95%時(shí)，鹽霧含量1 mg/m3；CCS對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)定在45℃時(shí)相對(duì)濕度為60%等?？紤]到不同的甲板機(jī)械因裝配位置不同，對(duì)濕熱鹽霧的要求不一，作為一般性要求，本標(biāo)準(zhǔn)增加了濕熱鹽霧條件要求，但不再具體列出詳細(xì)指標(biāo)。

2.2.4 增加風(fēng)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(duì)起錨機(jī)和系泊絞車連接螺栓強(qiáng)度的影響。各船級(jí)社對(duì)于起重機(jī)在放置狀態(tài)下對(duì)風(fēng)的影響也有類似規(guī)定，在設(shè)計(jì)露天甲板上的其他甲板機(jī)械時(shí)，也應(yīng)考慮海浪和風(fēng)載荷的影響。故相應(yīng)地，在本標(biāo)準(zhǔn)中增加考慮風(fēng)浪載荷的要求：“在設(shè)計(jì)安裝在露天甲板上的甲板機(jī)械時(shí)，應(yīng)考慮海浪和風(fēng)等環(huán)境附加載荷的作用”。

2.3 修改甲板機(jī)械材料選用的要求

甲板機(jī)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(guān)。ISO 7825：1985中對(duì)材料選用并未給出量化可操作的驗(yàn)收要求，僅提出要選用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的材料?？紤]到目前材料的國際標(biāo)準(zhǔn)并不能覆蓋所有材料類型，尤其是新型材料，本標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)取消了該要求。同時(shí)，以鑄鋼件和鍛鋼件為區(qū)分，規(guī)定了詳細(xì)的材料化學(xué)成分要求，以防使用脆性材料，從而保障了甲板機(jī)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(duì)于低溫材料進(jìn)行了特殊要求說明，以確保該標(biāo)準(zhǔn)與極地規(guī)則相對(duì)應(yīng)，為未來新材料技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)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(jī)械配件的重要組成部分，其儲(chǔ)繩和排繩在操作過程中的可靠性對(duì)于甲板機(jī)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(shè)計(jì)計(jì)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(jī)械國際標(biāo)準(zhǔn)相矛盾。在修訂過程中，依據(jù)主要甲板機(jī)械產(chǎn)品（系泊類錨絞車）的設(shè)計(jì)要求，補(bǔ)充了卷筒容繩量計(jì)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(jì)算卷筒長度和最大法蘭直徑時(shí)應(yīng)預(yù)考慮，該要求與ISO 3730[3]保持一致。對(duì)于設(shè)排繩裝置的纜繩而言，其排列整齊，無需預(yù)留空間；對(duì)于無排繩裝置的纜繩，則應(yīng)為其預(yù)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(dòng)要求

目前，仍有采用人力驅(qū)動(dòng)的甲板機(jī)械（如起艇機(jī)、手動(dòng)絞車）作業(yè)，因此基于船員工作的實(shí)際情況，修訂明確人力驅(qū)動(dòng)作業(yè)的要求。ISO 7825：1985中未明確短時(shí)工作和連續(xù)工作的定義，修訂過程中以注解方式進(jìn)行了定義解釋，將短時(shí)工作定義為連續(xù)操作時(shí)長不超過1 min的工作，反之則為連續(xù)工作。同時(shí)，參照人機(jī)工程學(xué)的耐疲勞-負(fù)荷曲線，人員背部肌肉最大可發(fā)出1 220 N的力?？紤]到手臂力的聯(lián)合作用，將短時(shí)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(jī)械的共有特性要求，與ISO 7825：1985相比，其參考了船級(jí)社規(guī)范、實(shí)際甲板機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)和使用要求等，對(duì)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(jìn)行了較大程度的增加和修訂。修訂內(nèi)容涵蓋了對(duì)國際海事組織相關(guān)公約規(guī)范要求的反饋，明確了對(duì)無限航區(qū)開敞甲板機(jī)械環(huán)境溫度的要求；依據(jù)各類絞車和錨機(jī)產(chǎn)品的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)論，新增了船舶傾斜、搖擺等運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的附加載荷的設(shè)計(jì)要求；結(jié)合文獻(xiàn)研究和試驗(yàn)驗(yàn)證，明確了卷筒容繩預(yù)留空間與排繩裝置的定量設(shè)計(jì)要求。我國企業(yè)在主導(dǎo)研制的過程中，積極將我國特色的甲板機(jī)械設(shè)計(jì)方法納入其中，形成優(yōu)勢(shì)技術(shù)準(zhǔn)入門檻，有效增強(qiáng)了我國船舶配套企業(yè)的國際聲譽(yù)，提升了我國在甲板機(jī)械領(lǐng)域的國際話語權(quán)。