关于船用舷梯与引航员舷梯国际标准的应用研究
2013-08-11杨社建
杨社建
(姜堰市船舶舾装件有限公司 姜堰225500)
0 引 言
对于船用舷梯,目前世界各国一直执行1979年的国际标准ISO 5488-79《造船—舷梯》(以下简称为原标准)[1],而世界造船业发展比较迅猛,所建造船舶已趋向于大型化和超大型化,船型也是各种各样,供人员登离船的船用舷梯仍执行原标准,已不能适应船舶市场发展的需要,也无法满足相关国际新的规范要求[2-5]。新规范对船用舷梯和引航员舷梯提出了更高要求,但专供引航员登离船的舷梯目前尚无专用的国际标准,仍参照执行原标准,这与引航员舷梯的实际使用要求相比存在一定的差距,按此执行也有违市场节能环保、安全的要求。现对舷梯与引航员舷梯目前所执行的标准、应用现状和发展趋势进行研究,为该标准的重新制(修)订提供参考。
1 国际标准与应用现状
因受最新相关国际标准、国际海事组织(IMO)最新规范以及安全、环境和多年来市场等因素的影响,舷梯与引航员舷梯实际应用现状与原标准相比,已有多项发生变化并提出了更高要求。
1.1 引用国际标准
原标准所引用标准只有结构钢和铝合金化学成份的标准,而实际舷梯铝合金与钢结构件材质,因受海洋等大气环境影响,铝合金表面易被氧化,钢结构件易被锈蚀,且铝合金与配套钢结构件表面若防腐处理不好,表面直接接触极易产生电腐蚀,从而影响舷梯整体使用性能与寿命。故实际应用时增加了铝及铝合金硬质阳极氧化膜规范、金属表面预处理等级以及金属表面热镀锌和油漆涂料要求等相关引用国际标准,实际应用时还在铝合金和钢结构接触表面之间垫耐腐绝缘材。此外,吊梯钢索、扶手栏杆等设施也有最新相关国际标准被引用执行,见表1。
表1 舷梯引用国际标准对比
1.2 舷梯结构类型
原标准舷梯的结构只有单节和中间带休息平台的多节舷梯两种类型;而对于集装箱船以及安装位置受长度方向限制的散货船等特殊船型,则需足够长的舷梯。现在常规设计中增设了伸缩结构,即伸缩型舷梯。我国也据此制定了相关标准[6],具体见表2。
表2 舷梯结构对照
对于伸缩型舷梯,其最大长度是L3和L4之和再减去重叠长度l,即是从上节梯顶端销轴中心到下部伸缩梯的下平台支持销轴中心(见图1)。其收缩最小长度L0为L4和l1之和,或L3和l2之和(见图 2)。
图1 伸缩型舷梯
图2 伸缩型舷梯收缩图
图3为伸缩型舷梯收缩截面通常应用式样两例。
图3 伸缩型舷梯收缩截面式样两例
1.3 舷梯型式
原标准是按舷梯上平台型式区分,分为旋转平台式舷梯和固定平台式舷梯。固定平台式舷梯常规布置于船中部,按照IMO MSC.1/Cire.1331规范以及实际应用现状,此型式主要用作引航员专用舷梯。另对油轮等特殊船舶而言,旋转平台式舷梯常兼作引航员舷梯使用。此项原标准未作具体说明,只是相关国家在参照执行。
1.4 主要结构尺寸
舷梯的主要结构尺寸变化包括:名义长度、宽度、踏步间距和扶手高度等方面。
1.4.1 名义长度
原标准名义长度是分三档:
(1)3.6 m~7.2 m 内,以 0.6 m 递增;
(2)7.2 m~21.6 m 内,以 1.2 m 递增;
(3)21.6 m~30.6 m 内,以 1.8 m 递增。
实船设计名义长度并不按照此规定,多数是按踏步间距两倍数进行递增,设计者或船东从节约成本的角度考虑,遵循最大使用角度设计长度原则,按此方法设计的舷梯长度合理且经济适用。
1.4.2 宽 度
所有舷梯宽度都是600 mm,引航员舷梯因无具体国际标准,相关国家执行标准不一致,如日本要求至少450 mm[7],而新规范已明确规定至少600 mm[5]。
1.4.3 踏步间距
原标准要求梯子踏步间距应为300 mm,而实际舷梯与引航员舷梯长度在15 m以上时,踏步间距设计为350 mm已被相关船主要求或接受,并相应获得 DNV、ABS、LR、CCS、GL、NK 等船级社认可,我国并将其制订到国家船舶舾装标准中[8]。
1.4.4 扶手高度
扶手高度为踏步以上至少1 000 mm。原标准中扶手中间设有一道中间栏杆或栏索,而从安全考虑,中间均布设置两道栏杆或栏索比较合理,现实中的船东也是如此要求,如我国船舶舾装标准已作明确规定[8]。
1.4.5 栏杆柱间距
此项原标准未作相应明确说明,实际应用时正常间距最大不超过1 500 mm,这对舷梯使用比较安全,同时不必担心栏杆柱间距增大后,因考虑栏杆柱的侧向受力变大,而带来相应尺寸参数变大的影响。
1.5 设计要求
该项主要包括:舷梯与引航员舷梯的最小和最大使用角度、设计负载、踏步以及配套登梯平台、扶手栏杆的设计负荷、支撑点和安全系数等方面。
1.5.1 使用的最小角度
原标准要求舷梯在水平位置都能安全使用,但实际当舷梯处于水平状态时,常规舷梯相配套设施,如吊梯、吊架等将影响通行通道;而引航员舷梯根据SOLAS第V/23条的统一解释,引航员软梯所需爬高不小于1.5 m,当引航员软梯和舷梯组合使用时,则其最小使用角度不应在水平状态,否则将影响引航员正常通行。
1.5.2 使用的最大角度
原标准要求舷梯的最大使用角度为55°,引航员舷梯也一直按此执行;而最新规范则要求引航员舷梯最大使用角度不超过45°[5],这是从引航员登离船舒适度方面的人性化考虑。
1.5.3 设计负荷
原标准要求舷梯每个踏步上都能承受735 N负荷;引航员舷梯一些国家也按此执行,但中国和日本的国内标准(CB/T 3561-93与JIS F 2622-1995)只要求中间两级踏步上能分别承受735 N的负荷,且IMO MSC.1/Cire.1331通函2.1所述:“对于在2010年1月1日起及以后建造的船舶,用于登离船的舷梯和跳板应达到相应国际标准,如ISO 5488∶1979中船舶建造-舷梯的要求,ISO 7061∶1993船舶建造-远洋船舶铝质跳板的要求,以及/或者其他相应国家标准和政府认可的要求”。按此规定,CB/T 3561-93与JIS F 2622-1995也是政府认可的,故“中间两级踏步上应能分别承受735 N的负荷”是IMO认可的。另外依据IMO大会A.1045(27)“引航员登离船装置建议案”,要求引航员舷梯的下端平台应高出海平面至少5 m才能使用,可见引航员舷梯使用时不停靠码头,则引航员专用的舷梯在“中间两级踏步上应能分别承受735 N的负荷”设计比较合理且经济适用,并符合节能环保理念。
1.5.4 踏步、登梯和中间平台的设计负荷
此项完全按照原标准要求执行,没有变化。
1.5.5 扶手栏杆的设计
对于扶手栏杆的负荷设计,原标准要求“各扶手和支撑的设计,应能承受500 N/m的侧向负荷而不产生永久变形”;而实际大型或超大型油轮因舷梯存放位置空间大,所配舷梯栏杆扶手可为可倒式,也可固定于舷梯本体,并参与舷梯整体强度设计,故在负荷强度试验后,应明确扶手栏杆不产生永久变形。
1.5.6 支撑点
原标准要求:“所有支撑点(轴、滚柱等)、悬挂点(吊耳、滑轮架、托架等),都能足够支承舷梯重加上在6.1.3规定的负荷”;实际设计时,对于达到一定长度的舷梯和引航员舷梯(比如15 m以上)从安全考虑,应要求采用两侧吊梯滑轮满足两根钢索起吊,这样比较合理且安全可靠,如我国舷梯标准CB/T 4185-2011已作相关要求。
1.5.7 安全系数
原标准要求许用应力应考虑在规定的外加负荷时,安全系数取为2;对于钢质材料是对屈服点而言,对于铝质材料是对0.2%的验证应力(Proof stress)而言;对引航员舷梯也应明确按此执行。
1.6 试 验
原标准要求:“在舷梯每梯级上应加相当于735 N负荷”,根据以上1.5.3设计负荷所述,对引航员专用的舷梯应在中间两级踏步上分别施加735 N的负荷进行试验较为合理。
1.7 标 记
原国际标准没有明确标记要求,而根据IMO MSC.1/Cire.1331通函要求,应在舷梯每端都要有明显的标记,铭牌上应显示下列内容:
(1)安全操作规则和负荷限制,包括最大和最小允许设计倾斜角、设计负荷、平台的最大负荷等。对引航员专用的舷梯应在梯架上另增设“只限2人”醒目标志。
(2)制造厂名称与标志;
(3)产品名称;
(4)产品规格;
(5)生产日期;
(6)船检部门印记。
2 国际标准与应用发展趋势
舷梯原标准并未在产品质量等方面作相应明确规定,随着国际船舶市场经济不断发展,人们生活质量不断提高,以及受全球金融危机影响带来激烈的船舶市场竞争环境影响,用户对船舶配套舾装件产品更加注重安全可靠性、环境舒适性,同时对产品质量各方面也将提出更高需求,要求质量美观;有关国家在制订相应产品标准时已在产品的加工、制造质量以及表面要求等方面作了严格规定,来满足船舶舾装产品整体品质的提高,使用户满意,以适应人们生活质量整体提高的新要求。例如我国舷梯船舶舾装标准CB/T 4185-2011就其中舷梯制造公差、制造质量以及表面要求等质量方面提出具体实施规定。相信不久的将来满足最新规范要求的舷梯和引航员舷梯的国际新标准将更加注重环保理念,更具人性化,更系统、全面,更具广泛的适用性。
3 结 论
综上所述,舷梯原国际标准ISO 5488-79已不能很好满足IMO最新规范和相关标准要求以及市场发展需要,尤其新规范主要对引航员舷梯方面作了修改和增补规定,提出了更高要求,重新制(修)订该标准已刻不容缓,全面注重节能环保,同时注重产品品质与质量要求的舷梯与引航员舷梯新的国际标准将是市场发展的必然趋势。
[1]ISO 5488-79 造船-舷梯[S].1979.
[2]国际海事组织海上安全委员会.MSC.1/Cire.1331通函[S].2009.
[3]国际海事组织海上安全委员会.MSC.308(88)决议[S].2010.
[4]国际海事组织海上安全委员会.SOLAS第V/23条的统一解释(MSC.1/Cire.1375 通函)[S].2010.
[5]国际海事组织海上安全委员会.A.(1045)27决议,引航员登离船装置建议案[S].2011.
[6]曲德选,杨社建,蔡伟玄,等.CB/T 4190-2011.伸缩型舷梯[S].中华人民共和国工业和信息部.2011.
[7]JIS F 2622-1995.Pilot accommodation ladders[S].Japan Marine Standards Association.1995.
[8]李捷,杨社建,蔡伟玄,等.CB/T 4185-2011.固定弧形踏步铝质舷梯[S].中华人民共和国工业和信息部.2011.