船用钢丝索连接方式适用标准探讨

文/刘桢兵 许天羽 张江龙

船用钢丝索连接方式适用标准探讨

文/刘桢兵1许天羽2张江龙1

不少船舶营运中的起重设备和艇架钢丝索连接方式存在着安全隐患，但目前全球尚无统一标准。本文基于对中国、中国香港地区、英国的相关标准进行比对和探讨，为今后完善、统一起重设备和艇架钢丝索连接方式标准提供参考。

钢丝索 楔形夹紧套 U形绳头夹

目前，据香港船舶营运人服务商反映，现有船的起重设备和艇架钢丝索连接方式有安装要求，但国际上无统一要求。

传统的铝合金压套法（心形环）由于压头重量轻、制作容易、安装方便，在老龄船上普遍可见，但在受拉力作用时极易产生断丝和股绳扭转，安全系数降低，影响寿命，产生安全隐患（如图1所示）。

图1 压套法结构的常见缺陷

图2 U形绳头夹安装位置

一、三种船钢丝索连接方式标准比较与分析

1.国内

上述形式的钢丝绳之间往往没有任何系固装置，通过压套方法实现两股钢丝绳合并，是一种简单的物理连接方式。改良后的结构增加了3个U形绳头夹的结构，常见方式如图2所示。

GB/T 5976-2006《钢丝绳夹》采纳第一种形式，绳头夹间距等于6～7倍钢丝绳直径（dr），绳头夹的配备数量对应的计算表格，见表1。

表1 钢丝绳头夹配备标准

目前，该结构被广泛应用于我国建造的船舶。但需满足离套环最近处的绳头夹尽可能地靠近套环，离套环最远处的绳头夹不可首先单独紧固；不得损坏钢丝绳的外层钢丝。绳头夹在实际使用中，受载一、二次以后应作检查，在多数情况下，螺母需要进一步紧固。

2. 中国香港地区

根据香港海事处发布的《商船海员安全工作守则2007》中文版和英国海事与海岸警卫署（MCA）发布的最新版《Code of Safe Working Practices for Merchant Seamen 2016 Edition（COSWP）》（商船海员安全工作守则2016）绳头夹（bulldog grips）的使用要求，如：不鼓励使用绳头夹，绳头夹也绝不可用在吊索和系泊缆上；若缆索会出现强烈振动，切勿使用绳头夹；切勿与胶面钢缆一并使用；使用时，必须按制造商的指示正确安装。

如图3所示，绳头夹的U形位须放在缆索的收结位，两个绳头夹之间的距离约为缆索直径（d）的6倍。最少使用多少个绳头夹须视缆索直径而定；使用几个小时后，须将绳头夹再行上紧，并定期检查它们是否已上紧。绳头夹如安装正确，其可承载的重量应为该缆索最低断裂载荷的80%或以上。

图3 绳头夹的U形位布置要求（COSWP2016 ANNEX 18.2）

目前，较小船龄的船舶广泛采用的是楔形夹紧套和附属U形绳头夹的结构形式，尤其是香港旗船舶的重力倒臂式艇架的吊艇索。经观察和统计，现场的结构形式一般有以下三个特点：钢丝索穿过楔形夹紧套对称端，从非对称端穿出尾端形成一个回路；钢丝索尾端保留大约0.5～1.0 m；钢丝锁末端使用3个U形绳头夹进行固定，锁扣位置常见的三种情况见图2，图4所示的为常见错误连接形式和LR船级社推荐形式。

图4 楔形夹紧套连接形式

3. 英国

英国标准BS EN 13411-6:2004+A1:2008《钢丝绳接线端 安全性 第6部分 不对称楔槽》对组成非对称楔形夹紧套的三部分：本体、楔形块和定位销进行了细致的划分，关于三者的尺寸和角度有严格的要求，见图5和表2所示。

该标准要求本体与楔形块组装前必须确保无缺陷，即使两者设计参数一致，但是两者必须保证出自同一制造商，以确保加工参数符合表2要求。钢丝索穿过楔形夹紧套后的固定方式有两种，为了防止楔形块变形，绳头夹距离楔形夹紧套末端的距离X应不大于楔形夹紧套全长的75%，如上图5所示。

二、船级社实践应用

LR船级社曾于2000年发布了一份针对于救生筏和救助艇降落装置钢丝索承载受力的技术提醒（Technical alert No.10/2000）。其中，明确强调了不鼓励“铝合金压套法”（心形环）和绳头夹作为重要承载设备的首要连接方式，仅允许在满足数量、尺寸、间距、方向和夹紧螺母扭矩的前提下作为备用方式，并要求按照《国际海上人命安全公约（SOLAS）》第三章20.4条维护保养的时间间隔内进行更换，该技术提醒明确指出不鼓励使用绳头夹的原因是因为受力下的钢丝绳容易减薄并松扣，存在风险隐患，该要求与COSWP基本一致。

对于使用了楔形夹紧套的结构形式，本身的楔形结构保证了尾端钢丝绳在安装到位后固定于楔形环，杜绝了逆向滑动的危险，钢丝绳末端和受力端必须做到不相连。对于6～8股的钢丝绳，末端长度至少是6倍的钢丝绳直径，对于阻旋型钢丝绳，末端长度至少为20倍绳直径，但不得小于6 in（15.24 cm）（见图6）。

该技术提醒针对现场形式各异的更换钢丝绳方法，为了统一现场检验标准，附录了英国SCHAT-DAVIT公司的安装示意图（见图7）。其中，正确的形式与图6有异曲同工之处，即为尾端与受力端分离，采用单个U形绳头夹对钢丝绳末端进行夹固，防止楔形块意外松脱引起的滑动。

图5 BS EN 13411-6:2004+A1:2008的两种钢丝绳尾端处理方式和结构分解图

表2 BS标准的非规则楔形夹紧套加工部分参数要求

图6 LR船级社技术提醒展示的常见形式

马恩岛主管机构 （IOMSA）于2010年发布的一份船东公告MSN011 WIRE ROPE TERMINATIONS FOR LIFE SAVING APPLIANCES（第11号海事公告：救生设备的钢丝索固定方案），针对目前国际上没有专门的统一立法，提供了一种通用安装指导给其入级国船舶参考（如图8所示）。从图8中可以看出最终的形式与英国标准BS的第一种形式吻合。

图7 SCHAT-DAVIT公司关于吊艇索的安装说明

图8 IOMSA关于楔形夹紧套三部分的组装指南

图9 IOMSA对救生艇艇架本体段钢丝绳连接方式的建议形式

该公告同时为重力倒臂式救生艇艇架本体段钢丝绳连接方式提供了建议形式，即可采用U形扣连接压套法接头的传统模式（如图9所示）。

三、结 语

目前为止，国际上针对钢丝绳固定结构的形式未取得统一标准，比较超前提出建议和要求的是英国标准和香港海事局船东公告，同时部分船旗国和海事组织也对此提出了建议案。虽然，暂时未有明文规定生效，但是上述组织和团体在此方面的研究成果指明了今后改进的方向。经过分析，这些标准和建议对船上钢丝绳的维护保养带来较大裨益，同时提高了起重设备和救生设备的安全系数。今后该方面的内容可能作为行业标准或港口国检查的项目之一，建议各位建造和营运验船师在检验过程中推荐给船员和服务商。

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

[2] 香港海事处.商船海员安全工作守则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

（作者单位：1中国船级社2新西兰海事局）