液货船系缆机刹车力测试的应用和推广

1、液货船系缆机刹车力测试的应用和推广液货船系缆机刹车力测试的应用和推广何庆华章文俊刘振涛2(1.大连海事大学航海学院;2.河北海事局)靠泊的船舶(尤其是液货船)系缆断裂,不仅可能损坏船舶和伤及船员.而且可能损伤装卸管路而污染环境甚至引发火灾,后果严重.靠泊的船舶,系缆在船一端,若装有自动刹车系缆机,一般系固在系缆机上;若装有手动刹车系缆机(winchbrake),现有规则也不禁止系固在系缆机上.手动刹车系缆机的刹车力,过大则系缆可能因受力超过其最大破断力(maximumbreakingload,简称MBL)而断裂;过小则船舶不能紧靠码头而漂浮,一旦船舶移动过大,也可能导致系缆因受力超过其MBL而

2、断裂.因此,船舶系缆机的刹车力,必须在合适的范围,既保证船舶紧靠码头护舷,又保护系缆.1测试要求目前,国际石油论坛(OilCompaniesInternationalMarineForum,简称OCIMF),国际航运公会(InternationalChamberofShipping,简称ICS),化学品分类协会(ChemicalDistributeInstitute,简称CDI)等,都要求液货船定期测试系缆机刹车力并记录,而且要求船舶接受他们的检查.但他们都没有具体规定测试系缆机刹车力的机构及其资格,造船厂,修船厂和在船船员都可以进行测试.OCIMF出版的国际油轮和码头安全指导(Interna

3、tionalSafetyGuideforOilTankeandTerminals,简称ISGOTI")第23章',Mooring"规定:"测试工具(testkits)应保留在船上供船员使用"fIl,意味着鼓励船员自行测试系缆机刹车力.一般来说,新船交付前当然由船厂测试,营运船舶由船员测试.OCIMF出版的系泊设备指南(Mooringequipmentguidelines)第7章规定:"每一系缆机刹车,新船交付使用前以及以后每年,都应单独测试刹车力;若更换或修理刹车片或有任何证据显示系缆机刹车过早打滑或有相关障碍,也都应测试刹车力&quo

4、t;21.ISGOTI'第23章"Mooring"还规定:"系缆机刹车应进行测试,时间间隔不超过12个月","相关的保养和测试记录应保留在船上"等2l.OCIMF和CDI的船舶检查问卷(VesselInspectionQuestionnaire,简称VIQ),都有船上"系缆机刹车测试方针"和"测试记录"等条目3.4.船舶各系缆机都必须有船级社认可的证书.该证书是调整系缆机刹车力的重要依据【5】.2航运公司的对策OCIMF,ICS,CDI等,都是海运行业的国际民间组织,但他们掌握着绝大部分

5、货源.他们的规定没有法律效力,不具有强制性,但若船舶不符合他们的要求,其所属的航运公司很难获得大量,长期,稳定的货源.OCIMF和CDI对系缆机刹车力测试的检查很严格.许多船舶接受检查后的缺陷或观察项(deficiencyorobservation)包括:?公司没有系缆机刹车力测试方针.?船舶没有定期测试系缆机刹车力.?测试方法不对.等【6】.因此,航运公司必须:?为船舶制定系缆机刹车力测试方针.?采取措施.保证船员充分了解和熟悉测试系缆机刹车力的方针,原理和方法.?保证船舶按规定测试和记录,保存记录和证明文件.3系缆机刹车力测试方针航运公司应在安全管理体系中增加系缆机刹车力测试方针,并要求船

6、员充分了解和熟悉该方针.其内容包括l6,7】:?测试应符合系泊指导书的有关要求,标准.?测试程序和测试设备应不影响船舶系泊安全.?测试周期.?公司总经理签署.等.该测试方针应使用船上工作语言书写,若该船舶的工作语言不是英语,最好有英文译本供检查.该测试方针.船上的货控室至少张贴一份.4测试系缆机刹车力本文仅讨论环形刹车带型手动刹车.4.1刹车力测试流程系缆机刹车力测试流程见图1.系缆机刹车测试测试压力达到设定压力时系缆机刹车不打滑刹车力太大应调松测试压力达到设定压力时系缆机刹车打滑轮机长审核图1刹车测试流程测试压力没达到设定压力时系缆机刹车打滑刹车力不足应调紧或修理航海技术2010年第4期4.

7、2刹车力测试原理和方法环形刹车带型手动刹车,环形刹车带套在刹车轮毂上.是否刹车以及刹车力大小,取决于刹车手轮和螺杆调节环形刹车带两端距离(刹车带抱紧刹车轮毂的程度).一般在刹车螺杆上设限位螺丝限制刹车力.f1)测试原理测试刹车力.使用人字型专用工具,液压千斤顶和手摇油泵等(见图2).图2系缆机测试示意图按图2,根据力矩平衡原理,×Ll=F×L,即刹车力=,×L/L1其中:?F是液压千斤顶的顶力;P是液压千斤顶油压,由压力表读出;C是千斤顶柱塞受力面积,查阅千斤顶说明书或由直径计算,则千斤顶的顶力F=P?C.?L是F的作用力臂.即人字型专用工具等腰三角形的高,可测量

8、得出.?.是的力臂,等于系缆滚筒直径D与缆索直径d之和的一半,即L1=(D+d)/2(缆索在滚筒上只绕一层).D可从系缆机说明书查出或实测.d可据系缆规格从其说明书查出.?系缆最大破断力MBL,可据系缆规格从其说明书查出.刹车力,据系泊设备指南,新缆索应为80%MBL,旧缆索应为60%MBLtEJ.即F1=(60%80%)×MBL(2)测试步骤短时间运行系缆机,清除刹车片上水分,牛油等影响刹车力的附着物,系缆机滚筒上的系缆层数不超过1层以获得最大的刹车力.正常刹紧刹车,脱开系缆机离合器.人字型专用工具的两脚.用螺栓紧固在系缆机滚筒一侧挡板的两个专用螺孔上.转动滚筒使专用工具处于基本水

9、平.检查压力表量程确认符合测试需要,摇动手摇泵,千斤顶顶端上升,顶动人字型专用工具顶端,迫使滚筒克服刹车力转动.测试期间各受力点必须保持稳定,以策安全.测量和记录,系缆滚筒直径D,系缆的直径d,滚筒刚开始转动时的油压P.计算刹车力.根据测试原理,按照F=P?C,由P,C计算出液压千斤顶的顶力F,再计算刹车力=F×LILl.(3)判定刹车力在规定范围通常,是先设定刹车力范围,再由此计算出液压千斤顶的油压范围.然后测试验证液压千斤顶油压是否在设定范围内.例如,测试某系缆机刹车力:已知,缆索的MBL=435KN,设定其刹车力为65%70%MBL,测得L=l050mm,D=400mm,系缆直

10、径d=65mm.C=14.44em.求液压千斤顶的设定压强JP:?按刹车力为65%MBL,即=65%?435KN=282.75KN?液压千斤顶的顶力F,根据力矩平衡原理,有顶力F=×LI/L即,=282.75KN×J/2(40+6.5)/1050=62.61KN?液压千斤顶的油压P.根据P=F/C,则P=62.61KN/14.44cm2:43.4MPa?按刹车力为7O%MBL,同上述方法,则F=67.43KN.P=46.7MPa.测试若刹车刚开始打滑时:?压力表显示43.446.7MPa范围内刹车打滑,表示该刹车的刹车力正常.?压力表显示43.4MPa之前刹车就打滑.表示刹

11、车力过小需提高,调节或修理后重新测试.?压力表显示超过46.7MPa刹车还没打滑.则表示刹车力过大需降低,调节后再重新测试.(4)刹车力锁定刹车力调定后必须锁定.通常调整刹车螺杆上限位螺帽锁定刹车力.若刹车螺杆上没有限位螺帽,可以在刹车按设定刹车力刹紧后,在刹车螺杆和刹车带上各做一个相对的标记;以后操作时,刹车螺杆与刹车带上的标记一致即符合设定的刹车力【引.(5)测试记录测试完毕,做测试记录并评估系缆机刹车技术状态.i咀0试记录的内容,OCIMF,ICS,CDI等都没有具体或详细规定.一般认为应包括:?测试的日期和时间.?测试方法液货船系缆机刹车力测试的应用和推广何庆华章文俊刘振涛?测试数据.

12、?采取的调整措施及其结果.?系缆机刹车技术状态评估结论.?测试人和审核人签署,等.4.3缺陷处置系缆机刹车力与刹车片或刹车盘的工作状况以及刹车手柄位置有关.当刹车片或刹车盘老化时,刹车手柄刹得再紧也无济于事,这时就需要更换刹车片或刹车盘;如果刹车片或刹车盘处于良好的工作状态,刹车手柄的位置就决定刹车力的大小,这时应调整好其位置,使船舶在正常情况下能紧靠码头碰垫;在系缆受力接近其MBL时能打滑,保护系缆.4.4保存测试记录测试记录,OCIMF,ICS,CDI等都要求保存在船上备查,但都没有具体规定.为规范操作和避免相关检查遇到的麻烦.可参考OCIMF和CDI资深检查官的建议,例如:?在船级社认可

13、的系缆机证书(各系缆机都有,通常保存在船长相关文件夹中)上,用铅笔标注该系缆机在船位置.?制作测试证书(包括测试图例,内容和结果),船长签署并加盖船章,同其他小证书一起存放,作为重要文件留存在船长房间(见表1).表1系缆机刹车测试结果Datadesignslipping%0fL1Frope'sPMPaPMPaMBLtmmnlmtWinchHyd.JackHyd.Jack6528.81050232.56.3943.4No.146.07031.1lO50232.56.8846.76528.81050232.56.3943.4No.246.17031.11050232.56-8846.765

14、28.8lO50232.56I3943.4No.345.97031.1l050232.56.8846.76528.81050232.56-3943.445.9No.47031.1l050232.56.8846.7Resuh:No.1winch:slippingat46.0MPa,brakeingoodcondition;No.2winch:slippingat46.1MPa,brakeingoodcondition;No.3winch:slippingat45.9MPa,brakeingoodcondition;No.4winch:slippingat45.9MPa,brakeingoodco

15、ndition;注:%ofrope'sMBL,设定缆绳破断力对应MBL的百分数.Design/pMPaHyd.Jack,计算的液压千斤顶油压.slipping/pMPaHyd.Jack,刹车打滑时液压千斤顶油压.?测试过程最好用相机将主要场面拍摄下来.打印图片附在测试证书中.?测试日期和测试刹车力必须用油漆标注在系缆机明显易见处.5结束语系缆机刹车力,IMO没有强制性规定.石油公司行业规范要求液货船测试系缆机刹车力.是因为液货船系缆断裂的后果比非液货船严重.为规避系缆断裂的风险和避免相关检查可能遇到的麻烦,航运公司必须为船舶制定系缆机刹车力测试方针,明确要求并采取措施保证船员充分了解和

16、熟悉系缆机刹车力测试方针,原理和方法.按规定测试和记录,并保存相关记录和证明文件.此外,笔者认为,非液货船系缆机刹车力测试可能提上IMO的议事日程,因为:?非液货船系缆断裂同样可能导致损坏船舶,伤及船员,污染环境和引发火灾.而且随着船舶大型化.非液货船系缆断裂的可能性增加,后果也越来越严重.?非液货船系缆机刹车力测试,操作方便省时.所需工具简单,成本不高,一般船东都能接受.?OCIMF是IMO的咨询单位【】01.IMO的建议性规则甚至强制性规定,不少来源于OCIMF的行规.不排除IMO受OCIMF的影响将系缆机刹车力测试推广到非液货船的可能.作者:何庆华.大连海事大学航海学院船长讲师. 116

17、026. captbehotmail 参考文献lInternationalChamberofShipping.IntemationalSafetyGuideforOilTankersandTerminalsM.London:Witherbyspublishing,2006,342.2OilCompaniesInternationalMarineForum.MooringEquipmentGuidelinesM.London:0CIMFPublication,1997,113124.3OilCompaniesImemationalMarineForum.ShipInspectionReportP

18、rogrammeM.London:OCIMFPublication,2007,108.4ChemicalDistributeInstitute.ShipInspectionRepoaChemicalTankerM.London:CDI,2oo7,4O.5DorvalKaiunK.K.WorkinginstructionM.Tokyo:Dorval,2008.6DorvalKaiunK.K.CDIInspectionReportM.Tokyo:Dorval,2008.7DorvalKaiunK.K.ShipboardSMSManualM.Tokyo:Dorval,2007.8刘文保,陈建荣.分筒式缆车的使用和刹车测试【J.航海技术,2OO9(2),24.9Capt.AndyEra.PreparationforVettingInspectionsM.Tokyo:Dorval,2008,15-17.lO中国船级社.