付洪亮

(中國船級社 秦皇島分社，河北 秦皇島 066000)

登離船設(shè)施設(shè)計選型與檢驗要點

付洪亮

(中國船級社 秦皇島分社，河北 秦皇島 066000)

鑒于IMO關(guān)于登離船設(shè)施的新要求已經(jīng)生效，針對船舶大型化和舷梯事故頻發(fā)的現(xiàn)狀，分析不同結(jié)構(gòu)類型的登離船設(shè)施優(yōu)缺點，根據(jù)不同船型的結(jié)構(gòu)布置特點總結(jié)對登離船設(shè)施的特殊要求，為設(shè)計選型提供依據(jù)。從設(shè)計的角度介紹最小級數(shù)的確定和絞車負荷的計算，從產(chǎn)品檢驗、建造檢驗和營運檢驗3方面，總結(jié)驗船師應(yīng)關(guān)注的檢驗要點。

登離船設(shè)施；舷梯；絞車負荷；強度試驗

由于國際市場船舶趨向大型化，大型船舶和超大型船舶所配備的舷梯長度均在20 m以上，造成舷梯超長，受運輸?shù)貐^(qū)制約較大。2008年5月16日，IMO以Res.MSC.256(84)通過了《經(jīng)修訂的1974年SOLAS公約修正案》，新增了第II-1/3-9條“登離船設(shè)施”[1]。2009年6月11日，海安會發(fā)布通函MSC.1/Circ.1331《登離船設(shè)施構(gòu)造、維護和檢驗/檢查指南》。該新要求適用于2010年1月1日及之后安放龍骨的船舶，現(xiàn)階段可能存在不滿足新要求的案例[2]。因此，常規(guī)設(shè)計必須更好地適應(yīng)船舶行業(yè)發(fā)展的需要，合理處理舷梯結(jié)構(gòu)多樣化和大型化。

1 登離船設(shè)施的設(shè)計選型

1.1 不同結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)缺點和發(fā)展趨勢

1.1.1 按材質(zhì)可分為鋼質(zhì)舷梯和鋁質(zhì)舷梯

鋼質(zhì)舷梯自重比較重且容易生銹腐蝕，經(jīng)過熱鍍鋅處理后雖然防腐蝕性能有所提高，但表面光潔度不好，影響美觀。鋁質(zhì)舷梯通常采用鋁鎂合金制作，自重輕且強度和剛性有保證，經(jīng)過陽極氧化處理后有很好的防腐蝕性能且表面光潔度比較高。所以船東比較傾向于使用鋁質(zhì)舷梯[3]。

1.1.2 按收藏方式分為翻轉(zhuǎn)收藏式和平移收藏式

翻轉(zhuǎn)收藏式通過翻梯裝置使垂直存放的舷梯伸出舷外，平移收藏式通過平移裝置使水平存放的舷梯伸出舷外。前者占用較小的甲板空間，僅需一臺絞車就可以實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)和收放，但當(dāng)梯架太長自重較大時可能造成扭曲變形。后者占用較大的甲板空間，并且需要2臺絞車分別實現(xiàn)平移和收放，優(yōu)點是操作相對平穩(wěn)、安全。

1.1.3 按結(jié)構(gòu)形式分為整體式、伸縮式和2節(jié)式

整體式結(jié)構(gòu)簡單，制作成本較低。伸縮式和2節(jié)式運輸方便，設(shè)計相對合理，中間帶休息平臺的2節(jié)式更加人性化，而且2節(jié)式表面防腐處理比整體式要方便。

1.1.4 按踏步形式分為固定弧型踏步和活動踏步

固定弧形踏步采用半徑為125 mm的圓弧形鋁質(zhì)踏步，上表面有防滑槽，使舷梯在任意工況下都無需調(diào)整踏步角度。活動踏步表面水平，每個踏步都圍繞固定的軸旋轉(zhuǎn)，利用拉桿將每個踏步相連，使舷梯在任意工況下都能通過拉桿調(diào)整踏步使之保持水平。目前固定弧形踏步使用比較廣泛，而活動踏步主要用于艦船和遠洋測量船。

1.1.5 按扶手欄桿型式分為固定式和可倒式

當(dāng)舷梯采用翻轉(zhuǎn)收藏式時，可倒式欄桿節(jié)省甲板空間，并且舷梯在收藏位置易于固定。當(dāng)舷梯采用平移收藏式時，固定式欄桿可以充分發(fā)揮其優(yōu)點，增大舷梯的強度和剛性，從而降低梯架設(shè)計高度。

1.2 不同船型對舷梯結(jié)構(gòu)特點的特殊要求

1.2.1 超大型原油船(VLCC)

由于甲板寬敞，可用空間較大，收藏方式通常采用平移收藏式。采用平移收藏式時扶手欄桿不存在占用甲板空間的問題，一般為固定式，操作起來平穩(wěn)方便、安全可靠[4]。此類舷梯正常安裝在平行中體靠近居住區(qū)的位置，并與引水員軟梯配合使用，即一梯2用。工作時采用2臺絞車操作，一臺用于收放舷梯，另一臺用于平移收藏。由于舷梯較長，所以結(jié)構(gòu)采用整體式或2節(jié)式，整體式主要考慮到產(chǎn)品制造成本，而2節(jié)式主要考慮到遠途運輸。

但也根據(jù)船東要求會有所變化，比如，大連重工為丹麥船東建造的載重量30.8萬t超大型原油船(VLCC)，采用了26.6 m長的2節(jié)式鋁質(zhì)舷梯，扶手欄桿為可倒式。考慮到可倒式欄桿的缺點，還有目前陽極氧化池深度的制約，梯架的設(shè)計高度為850 mm。

渤船重工建造的載重量29.7萬t超大型原油船，采用的是25.6 m長的2節(jié)式鋁質(zhì)舷梯，扶手欄桿為固定式。梯架的設(shè)計高度僅為400 mm左右，這也是目前超大型原油船的主流結(jié)構(gòu)類型。見圖1。

圖1 載重量29.7萬t超大型原油船(VLCC)舷梯

1.2.2 大型散貨船

考慮到散貨船的甲板布置，為了保證通道的暢通只能占用較小的甲板面積，采用翻轉(zhuǎn)收藏方式，由收藏方式?jīng)Q定扶手欄桿應(yīng)為可倒式。此類舷梯通常不與引水員軟梯配合使用，所以需要另設(shè)引水員舷梯。通常也安裝于平行中體靠近居住區(qū)的位置。考慮到產(chǎn)品制作成本，一般采用整體式比較多。但因梯架太長，為了滿足強度和剛性要求所以梯架設(shè)計高度比較大，由于自重大所以翻梯裝置的轉(zhuǎn)矩也大。所以通常在傳統(tǒng)翻梯裝置基礎(chǔ)上增加鋼索導(dǎo)向裝置，由鋼索牽引上平臺帶動舷梯同步翻轉(zhuǎn)。所以不需要設(shè)計太大的傳動軸，避免了由于傳動軸的扭曲帶來的翻轉(zhuǎn)不同步，造成舷梯扭曲變形的問題[5-6]。

IMO新要求規(guī)定“只要切實可行，登離船設(shè)施應(yīng)位于非工作區(qū)域，并不應(yīng)置于貨物或其他懸掛重物可能在其上空經(jīng)過的位置”。所以舷梯設(shè)置在靠近艉樓甲板的位置，由于艉部線型收得快，較為削瘦，所以停靠碼頭時舷梯下平臺與碼頭間會有一定的距離。通過鋼索導(dǎo)向裝置也可以實現(xiàn)平穩(wěn)垂直翻轉(zhuǎn)收藏，即將翻梯吊架設(shè)計為軌道式，在軌道內(nèi)設(shè)有滑移裝置，通過牽引實現(xiàn)平移外伸。

載重量29.7萬t大型散貨船就是采用的這種型式。此類舷梯自動化程度較高，操作起來安全可靠，會有廣泛的應(yīng)用前景，也是以后大型散貨船登離船設(shè)施的發(fā)展趨勢。

1.2.3 大型集裝箱船、大型浮式儲油船(FPSO)和液化天然氣船(LNG)

采用與大型散貨船一樣的舷梯收藏方式和結(jié)構(gòu)型式。但由于大型集裝箱船受箱柱的影響甲板面布置通常比較緊張，而艉部線型收得慢，為了確保行走通道，所以舷梯通常布置在艉樓甲板。而大型浮式儲油船(FPSO)和液化天然氣船(LNG)的舷梯大都布置在平行中體靠近居住區(qū)的位置。

1.2.4 中型船

中型船目前大都采用翻轉(zhuǎn)收藏式固定弧形踏步鋁質(zhì)舷梯，扶手欄桿為可倒式。油船通常是一梯2用，與引航員軟體配合使用。而散貨船通常有單獨的引航員舷梯。

渤船重工建造的載重量46 000，49 000 t原油/成品油船，采用的便是此類舷梯,長14.4 m。見圖2。

圖2 載重量46 000 t原油/成品油船舷梯

渤船重工為長航鳳凰建造的載重量57 300和58 000 t散貨船，前者布置在平行中體靠近居住區(qū)的位置，后者需要適用新要求，所以布置在艉樓甲板。分別采用了14.1，13.8 m長的此類舷梯。

1.3 登離船設(shè)施的設(shè)計選型

1.3.1 結(jié)構(gòu)形式的確定

根據(jù)以上分析和調(diào)研，歸納國內(nèi)登離船設(shè)施狀況見表1。

1.3.2 最小級數(shù)的確定

每部舷梯應(yīng)具有在其設(shè)計最大操作傾斜角

表1 國內(nèi)不同船型登離船設(shè)施狀況

時，下平臺在按SOLAS第III/3.13條定義的最輕載航行水線以上不大于600 mm的高度。跳板梯使用時水平傾斜角不應(yīng)大于30°，舷梯使用時水平傾斜角不應(yīng)大于55°，除非設(shè)計和構(gòu)造的使用傾斜角大于這些角度，并在標(biāo)記牌上予以標(biāo)記。SOLAS第III/3.13條規(guī)定“最輕載航行水線系指船舶處于平浮、無貨，備品和燃料有10%剩余量的裝載狀態(tài)，對客船而言，指船舶處于載足全額乘客和船員及行李的裝載狀態(tài)”。通常認為壓載到港是這種狀態(tài)。

目前很多船廠在建船舶并不能滿足下平臺高度的要求，比如，渤船重工建造的載重量46 000，49 000 t原油/成品油船和載重量29.7萬t原油船，下平臺高度分別為700，1 230和810 mm。適用新要求的船舶下平臺高度不應(yīng)大于600 mm，要保證此高度則應(yīng)根據(jù)下式確定舷梯最小級數(shù):

舷梯最小級數(shù)=(L-600)/(sin 55°×300)

式中：L為舷梯附近干舷甲板距最輕載航行水線的距離。根據(jù)舷梯結(jié)構(gòu)形式和級數(shù)即可確定舷梯的梯架高度等基本參數(shù)。

1.3.3 絞車負荷的計算

山船重工改建的某礦砂船采用的是翻轉(zhuǎn)收藏式鋼質(zhì)舷梯，扶手欄桿為可倒式。舷梯踏步共67級，長度L=23.9 m，包括附件在內(nèi)的自重WL=30.5 kN，外加載荷WP=50.25 kN。

1)彎矩。最大工作負荷時的舷梯重量為

WS=WL+WP=80.75 kN

舷梯每側(cè)承受的重量為

W=WS/2=40.38 kN

舷梯每一側(cè)最大彎矩為

Mmax=W·L/8=12 063 kN·cm

在此省略舷梯各部分的彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)的計算過程。

2)計算負荷。最大提升負荷為

RA=(WS·L/2)/L′=

(8 075×2 390/2)/1 814=53.2 kN

圖3 最大提升負荷受力分析示意

在此省略上平臺和吊架的承載負荷的計算過程。

3)鋼絲繩強度計算。每一根鋼絲繩的提升拉力為RA/4=13.3 kN，取安全系數(shù)S.F.=6，則鋼絲繩最小破斷負荷為

B.L.=13.3×6=79.8 kN

2 登離船設(shè)施的檢驗要點

2.1 產(chǎn)品檢驗

2.1.1 適用標(biāo)準(zhǔn)

用于登離船設(shè)施的舷梯、跳板梯和舷梯絞車應(yīng)符合適用的國際標(biāo)準(zhǔn)和/或國家標(biāo)準(zhǔn)和/或其他主管機關(guān)認可的要求，這些標(biāo)準(zhǔn)主要整理見圖4。

圖4 登離船設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)匯總

2.1.2 基本結(jié)構(gòu)尺寸與技術(shù)要求

各標(biāo)準(zhǔn)都對舷梯的主要結(jié)構(gòu)尺寸有嚴格的規(guī)定，比如GB/T14360—93對固定弧形踏步鋁質(zhì)舷梯的主要結(jié)構(gòu)尺寸規(guī)定詳盡[7]。

還應(yīng)該關(guān)注舷梯零部件的防腐處理。鋼質(zhì)零部件(除上平臺外)應(yīng)按CB*/Z343進行熱浸鋅，鋁質(zhì)零部件應(yīng)按CB*/Z92進行氧化處理，鋼質(zhì)零部件和鋁質(zhì)零部件的接觸面應(yīng)墊多硫橡膠帶[8]。

另外，對外形與尺寸公差也應(yīng)進行確認。通常要求扭曲度不大于5/10 000，平直度中拱不大于1.5L/1 000、中垂不大于1.0L/1 000。需要注意的是，這里的L為舷梯總長，即包括上平臺和下平臺在內(nèi)的長度。

2.1.3 強度試驗

1)欄桿、扶手強度試驗。將舷梯翻轉(zhuǎn)90°，在欄桿扶手上每米掛500 N的負荷，停留15 min卸去負荷后，欄桿及扶手不得有永久變形。

2)梯架、踏步強度試驗，見圖5。將舷梯置于水平位置，在L2兩端進行支撐，在每級踏步加735 N的負荷。施加負荷時，最大變形不得超過規(guī)定值：鋼質(zhì)舷梯為L2/100鋁質(zhì)舷梯為L2/75。這里的L2為舷梯的設(shè)計長度，即不包括上平臺和下平臺在內(nèi)的長度。

圖5 梯架、踏步強度試驗

2.1.4 其他注意事項

每部舷梯或跳板梯的兩端應(yīng)各設(shè)置一塊標(biāo)記牌，以清楚顯示安全操作和負荷限制，包括最大和最小允許設(shè)計傾斜角、設(shè)計負荷、最大低端板負荷等。如果最大操作負荷小于設(shè)計負荷，則最大操作負荷也應(yīng)顯示在標(biāo)記牌上。見圖6。

2.2 建造檢驗

2.2.1 安裝正確性和焊后完整性

1)核對產(chǎn)品證書。

2)在儲存位置時，任何部位不能突出舷側(cè)。

3)應(yīng)在每部舷梯附近備有一只帶自亮浮燈和可浮救生索的救生圈。需要注意的是，Res.A.760(18)中并沒有此類救生圈的標(biāo)識符號，所以應(yīng)把帶自亮浮燈的救生圈和帶可浮救生索的救生圈2種標(biāo)識符號進行結(jié)合。

4)應(yīng)提供足夠的照明，以照亮登離船設(shè)施、甲板上登離船人員和控制裝置。

5)在人員從登離船設(shè)施或船舶與碼頭之間可能墜落的舷梯和跳板梯下應(yīng)安放安全網(wǎng)[9]。

2.2.2 運行操作試驗

1)收放試驗。收放試驗應(yīng)在無負荷的情況下進行。由水平位置放至最大使用角度，連續(xù)起落3次。檢查舷梯起落的靈活性和可靠性。

2)翻轉(zhuǎn)試驗。將緊固鉤擰開，啟動絞車使舷梯自動翻轉(zhuǎn)至水平位置，再收回至存放位置，重復(fù)3次，以檢查翻轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動的靈活性和可靠性。

2.2.3 強度試驗

舷梯放至最大使用角度，上下平臺呈水平位置。試驗負荷通常采取上平臺4 kPa、下平臺1 470 N、每個踏步735 N。停留15 min，檢查舷梯吊臂各部件應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動不得有卡住現(xiàn)象，不發(fā)生永久變形[10]。

2.3 營運檢驗

2.3.1 維護保養(yǎng)

應(yīng)按照船上維護保養(yǎng)須知所要求的檢查表每月檢查登離船設(shè)施(舷梯和跳板梯，包括相關(guān)絞車和配件)，以確保其完整無缺并處于良好狀態(tài)。每次使用應(yīng)予以檢查，注意扭曲變形、裂紋和腐蝕的跡象?；顒恿悴考?yīng)適時加注潤滑油脂。定期檢查舷梯和跳板梯的下側(cè)狀況。特別當(dāng)鋁質(zhì)舷梯和跳板梯裝有碳鋼配件時，應(yīng)對可能腐蝕之處進行近觀檢查。關(guān)注用于支持登離船設(shè)施的所有鋼絲繩的狀況。

月度檢查報告應(yīng)載入航海日志。另外，船上適當(dāng)記錄的信息應(yīng)包括：最近檢查日期、檢查人員或機構(gòu)名稱、下次檢查的到期日期和鋼絲繩換新日期。

用于支撐所有登離船設(shè)施的鋼絲繩應(yīng)按SOLAS第III/20.4條進行維護。SOLAS第III/20.4條規(guī)定“降落所用的吊艇索應(yīng)定期檢查，要特別注意穿過滑輪的區(qū)域，并在由于變質(zhì)而需要換新時或按不超過5年的間隔期(取較小者)予以換新”。所以，對于登離船設(shè)施的鋼絲繩，其維護保養(yǎng)應(yīng)與吊艇索相同。

2.3.2 年度檢驗和5年度檢驗

1)年度檢驗。年度檢驗的種類包括貨船設(shè)備安全證書(CSE)年度檢驗和客船安全證書(CPS)換證檢驗。年度檢驗的檢驗項目包括設(shè)備檢驗和布置檢驗：

設(shè)備檢驗中對于舷梯，應(yīng)關(guān)注踏步；平臺；所有支持點，如樞軸、轉(zhuǎn)軸等；所有懸掛點，如耳板、肘板等；支柱、剛性扶手欄桿、扶手繩和轉(zhuǎn)盤；吊架結(jié)構(gòu)、鋼絲繩和滑車；IMO指南所述任何其他相關(guān)規(guī)定。對于跳板梯，應(yīng)關(guān)注踏步；兩側(cè)縱材、橫筋、踏步等；所有支持點，如輪、滾輥等；支柱、剛性扶手欄桿、扶手繩；IMO指南所述任何其他相關(guān)規(guī)定。對于舷梯絞車，應(yīng)關(guān)注剎車機械包括制動塊和帶閘的狀況；遙控系統(tǒng)；供電系統(tǒng)。

布置檢驗時，對不適用新要求的船舶，只關(guān)注救生圈和照明2項。對適用新要求的船舶，則應(yīng)關(guān)注救生圈、照明、下平臺高度、水平傾斜角、安全網(wǎng)和標(biāo)記牌6項。

2)5年度檢驗。包括貨船設(shè)備安全證書(CSE)換證檢驗和客船載重線證書(LL)換證檢驗。5年度檢驗的檢驗項目包括年度檢驗的全部項目和最大操作負荷試驗。在進行完最大操作負荷試驗之后，對不適用新要求的船舶，仍需按照新要求進行設(shè)計負荷等信息的標(biāo)記。

3 結(jié)束語

不同于以往的登離船設(shè)施的研究，通過綜合分析公約和船旗國特殊要求以及船級社對登離船設(shè)施的要求，有助于各方了解市場的需求，以及登離船設(shè)施使用方明確船舶配備的具體要求。

[1] 《國際海上人命安全公約》(SOLAS)2008修正案[S].北京：人民交通出版社，2008.

[2] 國際海事組織海上安全委員會. 登離船設(shè)施構(gòu)造、維護和檢查/檢驗指南. MSC.1/Circ.1331.通函[S].2009.

[3] 楊社建.我國船用舷梯的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].船舶,2007(1):45-47.

[4] 楊社建.大型船舶舷梯結(jié)構(gòu)類型與應(yīng)用[J].中國水運,2007(4):18-19.

[5] 楊社建.關(guān)于船用舷梯與引航員舷梯國際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用研究[J].船舶,2013(1):80-83.

[6] 朱一寧.引航員舷梯的規(guī)范及配置應(yīng)用綜述[J].科技致富向?qū)?2013(24):317-318.

[7] 國家技術(shù)監(jiān)督局.固定弧形踏步鋁質(zhì)舷梯[S].GB/T14360—93.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994.

[8] 國家技術(shù)監(jiān)督局.活動踏步鋼質(zhì)舷梯[S].GB1391—87.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1987.

[9] 國家技術(shù)監(jiān)督局.船用舷梯的基本規(guī)定[S].GB11701—89.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1989.

[10] 中國船舶工業(yè)總公司.舷梯裝置安裝及效用試驗質(zhì)量要求[S].CB/T3601-93.中華人民共和國工業(yè)和信息部，2011.

Type selection and Survey Points of the Means of Embarkation and Disembarkation from Ships

FU Hong-liang

(Qinhuangdao Branch of China Classification Society, Qinhuangdao Hebei 066000, China)

The IMO new requirements for the means of embarkation and disembarkation from ships already come into force. In light of the present situation of the large vessels and accidents, the advantages and disadvantages of the different structural types of the means of embarkation and disembarkation from ships were analyzed. According to different types of structural layout features, the special requirements of the means of embarkation and disembarkation from ships were summarized to provide a basis for the design and selection. From view of design, the determination of the minimum series and calculation of the winch load were introduced. From aspects of production survey, building survey, shipping survey, the key points needed be paid attention to were summarized.

means of embarkation and disembarkation from ships; accommodation ladder; load of winch; strength test

10.3963/j.issn.1671-7953.2016.06.006

2016-03-29

付洪亮(1983—)，男，學(xué)士，工程師

U667.3

A

1671-7953(2016)06-0025-05

修回日期：2016-05-03

研究方向:營運船舶的現(xiàn)場檢驗及管理

E-mail:hlfu@ccs.org.cn