范 鵬（中國船級社青島分社，山東青島 266071）

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貨船救助艇和可吊筏共用單臂吊的公約符合性研究

范 鵬
（中國船級社青島分社，山東青島 266071）

摘 要：文章介紹了當(dāng)前國際海上人命安全公約和救生設(shè)備規(guī)則關(guān)于貨船救助艇和可吊筏登乘與降放的相關(guān)要求，并通過對單臂吊蓄能器工作原理的研究，分析了目前國際航行貨船救助艇和可吊筏共用單臂吊的公約符合性，以期為有關(guān)方在安裝、管理和檢查時提供參考。

關(guān)鍵詞：救助艇；可吊筏單臂吊；降落裝置；公約符合性

0 引言

隨著海上事故頻發(fā)，船舶救生設(shè)備一直以來都受到國際海事組織（IMO）、船旗國、港口國和船級社的關(guān)注，其性能和狀況也是船舶安全檢查的重點。在各類安全檢查中，由于救生設(shè)備所產(chǎn)生的缺陷所占比例相當(dāng)高，尤其是救生艇、救助艇和各類救生筏涉及的各類缺陷，近幾年來出現(xiàn)缺陷數(shù)量不斷上升的趨勢。

IMO第79屆會議通過的MSC.170（79）決議規(guī)定，自該決議生效之日起建造的散貨船應(yīng)配備能在船尾自由降落下水式救生艇［1］。按照國際海上人命安全公約（SOLAS）的要求，該類船舶除了配備可容納救生設(shè)備額定人數(shù) 100%的自由降落救生艇外，船舶每舷還必須配備可容納船上救生設(shè)備額定人數(shù)100%的救生筏，其中一舷的救生筏應(yīng)設(shè)有經(jīng)認(rèn)可的降落裝置，該類筏也就是通常所說的吊架降落式救生筏，簡稱可吊筏。

另外，由于IMO規(guī)定自由降落式救生艇不得兼做救助艇，因此還需要額外配備救助艇及其降落裝置。出于經(jīng)濟(jì)成本的考慮，目前普遍采取的是救助艇和可吊筏共用一套降落裝置，即設(shè)置一個單臂吊來滿足要求。

1 公約和規(guī)則相關(guān)要求

SOLAS公約1996年修正案第III章和救生設(shè)備規(guī)則第VI章有如下規(guī)定：

1）每艘救生艇筏的存放應(yīng)持續(xù)處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，使2名船員能在不到5 min內(nèi)完成登乘和降落準(zhǔn)備工作。

2）對于貨船，除公約規(guī)定的例外情況外，船上全部人員棄船所需配備的所有救生艇筏，應(yīng)能在發(fā)出棄船信號后10 min內(nèi)，載足額定乘員及屬具降落水面。

3）救助艇的存放應(yīng)持續(xù)處于準(zhǔn)備使用狀態(tài)，不超過5 min即可降落。

4）降落設(shè)備不得依靠除重力或不依賴船舶動力的任何儲存機械動力以外的任何方式來降落其所配屬的處于滿載、裝備齊全狀態(tài)和輕載狀態(tài)的救生艇筏或救助艇［2］。

總結(jié)來看，為了最大程度減少船舶在突發(fā)情況下的傷亡，SOLAS公約和救生設(shè)備規(guī)則對救生艇筏的降放和準(zhǔn)備時間提出了嚴(yán)格的要求，這就要求為救生艇筏降放的降放裝置應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成降放工作，因此對單臂吊的性能提出了更高要求。

2 單臂吊的工作原理

單臂吊主要由起重臂、回轉(zhuǎn)盤、液壓回轉(zhuǎn)裝置、起升機構(gòu)、蓄能器、手搖機構(gòu)、遙控及限位裝置等組成［3］。

船舶在正常有電的情況下，船員通過遙控按鈕，控制單臂吊的泵站，完成艇筏的起升及轉(zhuǎn)出。船舶在失電狀態(tài)下，就需要借助蓄能器來完成轉(zhuǎn)臂，依靠儲存的能量使起重臂有效地轉(zhuǎn)至艇筏存放位置，載足艇筏后轉(zhuǎn)出舷外，依靠重力完成降放工作。

考慮到SOLAS公約規(guī)定的所有救生設(shè)備任何時候均應(yīng)處于工作狀態(tài)，并能立即可用，而船舶在失電狀態(tài)下，只能依靠蓄能器在公約規(guī)定時間完成單臂吊的轉(zhuǎn)臂。因此，蓄能器是單臂吊的重要部件之一，是液壓系統(tǒng)中一種能儲存釋放液體壓力能的設(shè)備，當(dāng)蓄能器儲存和釋放壓力能時，蓄能器的容積V0可以按照下式計算：

式中，P2為系統(tǒng)最低工作壓力；P1為系統(tǒng)最高工作壓力；P0為充氣壓力；n為狀態(tài)參數(shù)（等溫過程n=1，絕熱過程n=1.4）；ΔV為蓄能器內(nèi)部的有效工作容積，其為蓄能器存油結(jié)束時的體積和供油結(jié)束時的體積之差，即ΔV=V2-V1。

圖1是蓄能器的三種工作狀態(tài)：a）是蓄能器的充氣狀態(tài)，充氣壓力為P0，氣體體積為V0，V0就是蓄能器的總?cè)莘e；b）是蓄能器的充液狀態(tài)，氣體的壓力升到最大值P1，體積為V1；c）是蓄能器的供油狀態(tài)，供油壓力達(dá)到系統(tǒng)的最低工作壓力P2，氣體體積為V2。

圖1　蓄能器的三種工作狀態(tài)

由此可知，蓄能器的儲能大小與蓄能器的容量與壓力相關(guān)。在蓄能器的設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際情況選用滿足SOLAS公約相關(guān)要求的容積和壓力。

3 單臂吊公約符合性研究

3.1單臂吊蓄能器轉(zhuǎn)臂角度問題

近年建造的國際航行散貨船，其一舷設(shè)有救助艇和可吊筏，共用的降落裝置位于兩者中間，三者呈一條直線布置，單臂吊的吊臂平時置于救助艇上方。經(jīng)現(xiàn)場走訪了解部分船舶，發(fā)現(xiàn)按照這些船舶單臂吊附近張貼的可吊筏降放操作規(guī)程，在船舶失電情況下降放救生筏時，可以利用蓄能器驅(qū)動吊臂將其回轉(zhuǎn)至可吊筏上方，將筏吊起后，然后再利用蓄能器將吊臂轉(zhuǎn)出舷外以降放可吊筏。這個過程的吊臂回轉(zhuǎn)行程應(yīng)為 180°+90°=270°。然而，經(jīng)現(xiàn)場實際試驗表明，該類船舶配備的單臂吊，其蓄能器僅能驅(qū)動吊臂回轉(zhuǎn)大約120°左右，無法滿足上述角度的轉(zhuǎn)臂要求。

經(jīng)查閱該類單臂吊的產(chǎn)品設(shè)計說明書，廠家為了滿足公約及規(guī)則要求，設(shè)置了專門用于回收吊鉤的“回收繩”，該回收繩的一端通過眼環(huán)松套于吊鉤之上的吊索上，另一端縛于吊臂根部處。此時可以利用蓄能器將吊臂從救助艇正上方處回轉(zhuǎn)到一定角度（比如110°左右），使吊臂頂端部處于與可吊筏存放位置相當(dāng)或比較接近的舷外位置，通過利用回收繩將釋放吊鉤拉到可吊筏處，將可吊筏掛于釋放吊鉤上，再利用回收繩將其移至舷外位置，可快速釋放可吊筏。

由此可見，在船舶失電情況下棄船時，如需要降放可吊筏，通過利用設(shè)置的“回收繩”，單臂吊無須將吊臂從救助艇位置轉(zhuǎn)180°，只需要將吊臂轉(zhuǎn)至110°左右，使吊臂端部處于與可吊筏存放位置相當(dāng)或者比較接近的舷外位置即可，無須回轉(zhuǎn)180°至可吊筏上方，也無須再從可吊筏上方反向回轉(zhuǎn) 90°至舷外位置。這樣，既使蓄能器的能量能夠滿足相關(guān)的要求，也使回轉(zhuǎn)單臂吊吊臂所需的時間顯著縮短。

因此，該類船舶單臂吊附近張貼的操作規(guī)程與單臂吊的產(chǎn)品設(shè)計說明書不符，應(yīng)該重新修改制定符合本船實際情況的操作規(guī)程，并加強相關(guān)船員的演習(xí)及培訓(xùn)，避免由此問題被港口國檢查提出缺陷。

總結(jié)來看，對于配備了吊鉤回收繩的單臂吊，通常其蓄能器應(yīng)能使吊臂從平時的存放位置（即救助艇的上方）回轉(zhuǎn) 90°以上，使吊臂端部處于與可吊筏存放位置相當(dāng)或比較接近的舷外位置（具體數(shù)值與救助艇、單臂吊、可吊筏的實際布置位置有關(guān)）。

對于未配備吊鉤回收繩的單臂吊，如單個可吊筏即可承載 100%船員人數(shù)，則單臂吊蓄能器應(yīng)可使吊臂回轉(zhuǎn)至可吊筏上方，將筏吊起后，然后再利用蓄能器將吊臂轉(zhuǎn)出舷外以降放可吊筏。如果兩個可吊筏才能承載 100%船員人數(shù)，則蓄能器應(yīng)可使吊臂回轉(zhuǎn)至可吊筏上方，將筏吊起后，將吊臂轉(zhuǎn)出舷外降放第一個可吊筏后，還需要再回到第二個可吊筏上方，吊起后，同樣還要轉(zhuǎn)出舷外降放第二個可吊筏。因此，對于未配備回收繩的單臂吊，相同情況下，其轉(zhuǎn)臂的總角度要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)要大于配備有回收繩的單臂吊，此時應(yīng)尤為注意蓄能器儲存的能量是否滿足上述過程的轉(zhuǎn)臂要求。

3.2單臂吊吊鉤回收問題

SOLAS公約1996年修正案第III章規(guī)定：對于貨船，除公約規(guī)定的例外情況外，船上全部人員棄船所需配備的所有救生艇筏，應(yīng)能在發(fā)出棄船信號后10 min內(nèi)，載足額定乘員及屬具降落水面。

近年建造的國際航行散貨船存在著普遍不滿足上述降放時間要求的情況。當(dāng)其一舷配備兩只可吊筏時，降放完第一只可吊筏，需要回收吊鉤用于降放第二只，船舶在有電情況下，其吊鉤的回收是通過電機驅(qū)動完成的，回收速度較快。在失電情況下，需要船員抬起剎車重錘，取下手搖柄，插入遙控卷筒邊的手遙孔進(jìn)行搖動，由于此時吊鉤的回收是一個手動回收的過程，手搖回收速度很慢，單純吊鉤的回收時間就已經(jīng)超過10 min了，因此失電情況下此類單臂吊10 min內(nèi)降放所有救生筏的要求很難滿足，而僅滿足有電情況下10 min內(nèi)降放所有救生筏的要求［4］。

對于只配備1個可吊筏就能載足全部乘員及屬具的船舶，由于無需再次回收釋放吊鉤，因此就不存在回收吊鉤的過程，基本上均能滿足公約相關(guān)要求。對于配備2個或多個可吊筏才能載足全部乘員及屬具的船舶，因為存在回收吊鉤的問題，而回收過程在失電的情況下，只能依靠人力，均存在不同程度的手動提升速度過慢的問題。

為了解決大多數(shù)單臂吊普遍存在的手動回收速度過慢的問題，應(yīng)為單臂吊增設(shè)吊鉤快速回收裝置。通過更換軸、齒輪以及控制滾筒，并增加單向軸承，調(diào)整齒輪傳動比，這樣手動旋轉(zhuǎn)回收裝置時能快速回收釋放吊鉤，回收速度得到了很大提高，大大縮短了回收釋放吊鉤的時間，從而能在公約規(guī)定的時間內(nèi)完成艇筏的降放。

4 單臂吊安裝及維護(hù)保養(yǎng)建議

4.1建造過程的管理

船舶在建造安裝時，應(yīng)注意結(jié)合單臂吊產(chǎn)品證書和包括時間估算書在內(nèi)的相關(guān)審批圖紙，通過單臂吊吊臂回轉(zhuǎn)、舷外吊鉤回收（如設(shè)有吊鉤回收繩）、降放至水面，吊鉤自水面提升至登乘甲板（如需要2個可吊筏）等來評估單臂吊在船舶失電狀態(tài)下降放可吊筏的時間和能力是否滿足SOLAS公約的相關(guān)要求。對于未配備吊鉤回收繩和吊鉤快速回收裝置的單臂吊，在選用時應(yīng)格外關(guān)注。另外，要注意對單臂吊附近張貼的操作規(guī)程進(jìn)行確認(rèn)，應(yīng)與產(chǎn)品使用說明書相關(guān)內(nèi)容一致。

4.2營運過程的管理

船舶在日常的維護(hù)保養(yǎng)時，除了單臂吊常規(guī)檢查項目外，應(yīng)注意確認(rèn)蓄能器狀況良好，蓄能器應(yīng)處于額定工作壓力狀態(tài)，不應(yīng)出現(xiàn)壓力慢慢泄放的情況。如在日常維護(hù)保養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)蓄能器由于漏氣無法儲能，問題產(chǎn)生的原因通常有兩種：一種原因是蓄能器使用時間較長，氣囊老化造成破損；第二種原因可能是蓄能器充氣閥處的單向閥漏氣所造成。當(dāng)蓄能器內(nèi)部的氣囊損壞時，由于氣囊中充灌的氮氣已泄露，整個蓄能器已被液壓油充滿，只能進(jìn)行換新處理。對于漏氣導(dǎo)致失效的蓄能器一般可以通過在充氣閥密封帽處更換或加裝密封墊圈的方式進(jìn)行修理［5］。

確認(rèn)單臂吊附近張貼的操作規(guī)程正確，船員應(yīng)熟悉相關(guān)操作步驟和要領(lǐng)，并能在棄船演習(xí)中熟練操作。如在日常保養(yǎng)時對蓄能器進(jìn)行了效用試驗，則試驗完成后應(yīng)注意將蓄能器蓄能至額定工作壓力狀態(tài)。

5 結(jié)論

單臂吊作為救助艇和可吊筏的降放裝置，是各個港口國檢查的重點，只有切實掌握公約規(guī)則的相關(guān)要求，明確其工作的原理和過程，加強對該設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，才能在演習(xí)或?qū)嶋H棄船時保證設(shè)備的安全有序，能及時高效地降放救生設(shè)備。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 劉震. 吊艇架技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展及相關(guān)問題探討［J］.船舶工程， 2006， 28（4）： 9-12.

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［3］ 賈君瑞. 單臂回轉(zhuǎn)救生筏吊架的設(shè)計［J］. 造船技術(shù)，2011（6）： 24-26.

［4］ 王東濤. 研制船用單臂回轉(zhuǎn)型小艇收放裝置的關(guān)鍵技術(shù)［J］. 船舶， 2014（3）： 85-89.

［5］ 韓成敏. 船用蓄能器的應(yīng)用［J］. 機電設(shè)備， 1998（1）：16-19.

中圖分類號：U676.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14141/j.31-1981.2016.03.002

作者簡介：范鵬（1986—），男，碩士，工程師，研究方向：船舶入級及法定檢驗。

Research of Convention Conformity on Single Arm Davit for Rescue Boat and Life Raft of Cargo Ship

Fan Peng
（Qingdao Branch of China Classification Society， Shandong Qingdao， China）

Abstract：The paper introduces the embarkation and launching requirements of the rescue boat and life raft in SOLAS Convention and LSA Code. By studying the working theory of the single arm davit accumulator， it analyzes the convention conformity on the single arm davit for the rescue boat and life raft. The conclusion can be used for reference to installation， management and inspection.

Key words：rescue boat； davit launched life raft； launching appliance； convention conformity