ISO 7825《造船—甲板机械—一般要求》修订研究

杨龙霞，陈 琳

（上海船舶设备研究所，上海 200031）

0 引言

甲板机械作为船舶配套设备的重要组成部分，其价值通常占到全船造价的十分之一左右。甲板机械主要用于保证船舶的航行、运营、系泊和作业等，对保障船舶正常安全航行有着至关重要的作用。ISO 7825《造船—甲板机械—一般要求》（Shipbuilding—Deck machinery—General requirements）规定了国际无限航区船舶上的各种甲板机械所共有的、在有关国际标准中未详述的一些特性。ISO 7825上一版本发布于1985年，在30余年的实施过程中有效指导了甲板机械的设计建造。自1985年以来，甲板机械产品的质量和技术水平有了重大发展，国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）、国际船级社协会（International Association of Classification Societies，IACS）及各国船级社涉及甲板机械的规范和规则已更新多次，ISO 7825：1985已不能有效支撑产业发展、满足国际公约规范的要求，经国际标准化组织船舶与海洋技术委员会舾装与甲板机械分委会（ISO/TC8/SC4）研究，决定对 ISO 7825：1985 进行修订。

1 国际标准修订过程

2014年 10月，经国家标准委审核，我国向ISO/TC8/SC4提出了ISO 7825的修订提案。

2015年2月，经过ISO/TC8/SC4下P成员国立项投票（NP），ISO 7825正式立项，并以我国专家为首组建了编制组开展研制。

2015年3月——2015年12月，在新工作项目提案的基础上，编制组先后完成了2次工作组草案（Work Draft，WD）专家意见征询和3次草案完善修改工作，该项标准的修订工作得到了日本、韩国和美国等国专家的技术支持。

2016年1月，经过ISO/TC8/SC4工作组内投票，ISO 7825跳过委员会草案（Committee Draft，CD）阶段，直接注册成为询问草案（Draft International Standard，DIS）。

2016年12月，ISO 7825以100%的支持率通过DIS投票，并于2017年5月正式发布。

2 主要修订内容

2.1 明确适用范围

考虑到内河船舶、海洋工程船的作业环境、使用要求等与海洋船舶有较大差距，依据本标准修订后的环境条件，明确了该标准适用于国际无限航区船舶，不适用于有特殊要求的内河船舶和海洋工程船舶。

目前甲板机械术语参考 ISO 3828[1]，但 ISO 3828中并未给出“甲板机械”的定义。由于国内外标准对于甲板机械的概念界定存在偏差，国内标准一般将舵机纳入甲板机械范畴，而国际甲板机械标准不包含舵机的相关要求。基于上述缘由，ISO 7825作为甲板机械的通用性标准，明确了“甲板机械”的定义为“安装在船舶甲板上依靠动力驱动的机械设备的统称（如锚泊设备、系泊设备、起重设备、舱口盖开闭设备、救生设备、旅客和船员登乘设备以及其他特种作业所需要的机械设备和装置等）”，从而避免了因标准范围模糊引起的歧义。

2.2 修订环境条件的要求

2.2.1 修改环境温度范围

ISO 7825：1985 中环境温度范围为-20℃～+60℃，而目前大部分船级社的入级规范对甲板机械环境温度的要求为：“无限航区开敞甲板机械环境温度为-25℃～+45℃”，故将标准中环境温度的范围修改为“一般为-25℃～+45℃；如超出该温度范围，应在产品合同中明确”。

2.2.2 增加倾斜摇摆下的工作要求

船舶运动产生的附加载荷是普遍存在的，各船级社规范及部分产品标准已有明确的要求，如中国船级社（China Classification Society，CCS）要求“普通船用起重机在工作时应考虑船舶处于横倾5°、纵倾2°产生的力、各种运动产生的惯性力、载荷摆动产生的力，风速20 m/s，风压250 Pa产生的附加力”；“起重机在放置状态下设计时应考虑能承载以下组合力：垂直甲板加速度为±1.0g（g为重力加速度），前后（或横向）方向平行甲板的加速度为±0.5g、静横倾30°，风速55 m/s，作用于前后（或横向）方向”[2]。另外，各船级社规范和部分国家标准中针对具体甲板机械配套装置或部件（如电气装置、自动化系统、电动机、液压马达、阀件等）也提出了环境适应性的具体量化指标。标准中增加了在倾斜摇摆工况下甲板机械的正常工作要求（见表1）。

表1 甲板机械倾斜摇摆环境

2.2.3 增加湿热盐雾条件要求

潮湿空气、盐雾和霉菌是甲板机械的基本工作环境。各船级社对电气装置（包括甲板机械用电气装置）都有具体的规定，如法国船级社（Bureau Veritas，BV）规定一般位置在 55℃、相对湿度为95%时，盐雾含量1 mg/m3；CCS对自动化系统规定在45℃时相对湿度为60%等。考虑到不同的甲板机械因装配位置不同，对湿热盐雾的要求不一，作为一般性要求，本标准增加了湿热盐雾条件要求，但不再具体列出详细指标。

2.2.4 增加风浪载荷要求

IACS的共同结构规范（Common Structure Rules，CSR）要求需考虑上浪载荷对起锚机和系泊绞车连接螺栓强度的影响。各船级社对于起重机在放置状态下对风的影响也有类似规定，在设计露天甲板上的其他甲板机械时，也应考虑海浪和风载荷的影响。故相应地，在本标准中增加考虑风浪载荷的要求：“在设计安装在露天甲板上的甲板机械时，应考虑海浪和风等环境附加载荷的作用”。

2.3 修改甲板机械材料选用的要求

甲板机械多以钢铁为母材，其材料选用和处理工艺与其在使用过程中的可靠性直接相关。ISO 7825：1985中对材料选用并未给出量化可操作的验收要求，仅提出要选用符合国际标准的材料。考虑到目前材料的国际标准并不能覆盖所有材料类型，尤其是新型材料，本标准修订时取消了该要求。同时，以铸钢件和锻钢件为区分，规定了详细的材料化学成分要求，以防使用脆性材料，从而保障了甲板机械的焊接性能。

另外，考虑到某些船舶可能存在低温区域的航行需求，本文对于低温材料进行了特殊要求说明，以确保该标准与极地规则相对应，为未来新材料技术的发展和应用提供空间。

2.4 确定排绳装置卷筒的特殊要求

卷筒作为多数甲板机械配件的重要组成部分，其储绳和排绳在操作过程中的可靠性对于甲板机械的正常使用意义重大。ISO 7825：1985中仅规定了原则性要求，无设计计算要求，也未区分是否安装排绳装置，与现行部分产品的甲板机械国际标准相矛盾。在修订过程中，依据主要甲板机械产品（系泊类锚绞车）的设计要求，补充了卷筒容绳量计算方法。由于缆绳在卷筒上以左旋和右旋的方式交叉缠绕，在计算卷筒长度和最大法兰直径时应预考虑，该要求与ISO 3730[3]保持一致。对于设排绳装置的缆绳而言，其排列整齐，无需预留空间；对于无排绳装置的缆绳，则应为其预留空间，该空间至少为钢缆直径的1.5倍或纤维缆直径的1.0倍。

2.5 明确人力驱动要求

目前，仍有采用人力驱动的甲板机械（如起艇机、手动绞车）作业，因此基于船员工作的实际情况，修订明确人力驱动作业的要求。ISO 7825：1985中未明确短时工作和连续工作的定义，修订过程中以注解方式进行了定义解释，将短时工作定义为连续操作时长不超过1 min的工作，反之则为连续工作。同时，参照人机工程学的耐疲劳-负荷曲线，人员背部肌肉最大可发出1 220 N的力。考虑到手臂力的联合作用，将短时工作的最大操作力定为500 N。

3 结论

ISO 7825：2017主要规定了适用于国际无限航区船舶甲板机械的共有特性要求，与ISO 7825：1985相比，其参考了船级社规范、实际甲板机械产品设计生产和使用要求等，对环境条件、材料、卷筒、人力操作及安全、液压电气装置等部分进行了较大程度的增加和修订。修订内容涵盖了对国际海事组织相关公约规范要求的反馈，明确了对无限航区开敞甲板机械环境温度的要求；依据各类绞车和锚机产品的验证试验结论，新增了船舶倾斜、摇摆等运动产生的附加载荷的设计要求；结合文献研究和试验验证，明确了卷筒容绳预留空间与排绳装置的定量设计要求。我国企业在主导研制的过程中，积极将我国特色的甲板机械设计方法纳入其中，形成优势技术准入门槛，有效增强了我国船舶配套企业的国际声誉，提升了我国在甲板机械领域的国际话语权。