【干货】14000字！系泊设备指南第4版(MEG4)的应用

MEG 4的应用

系泊设备指南第4版(MEG4)通篇使用术语“船舶设计MBL”、“缆绳设计破断力”(LDBF)、“工作负荷极限”(WLL)和“设计基准负荷”(DBL)。使用这些定义将有助于确保在测试的和额定的缆绳性能、操作负荷和计算出的安全裕度之间建立清晰和一致的联系。

MEG 4中的要求是基于标准环境条件下的16,000载重吨及以上的油船和气体运输船，以及所系泊的码头。

同样也适用于非常规油船和码头，诸如浮式(生产)储油和卸油装置(F(P)SO)和浮式储存再气化装置(FSU)，尤其是当它们与常规油船存在联系界面时。

一、MEG 4中的新术语

1. 船舶设计最小破断负荷(MBLSD)是用于设计船舶系泊系统的新的、干燥的系泊缆绳的最小破断负荷，以满足OCIMF标准环境条件的约束力要求。船舶设计MBL是船舶系泊系统的所有其他组件确定尺寸和设计公差的核心参数。

   建议所有系泊缆绳的剩余强度达到船舶设计MBL的75%时报废。

2. 缆绳设计破断力(LDBF)是根据附录B进行测试时，一根新的、干燥的、捻接的系泊缆绳的最小破断力。这适用于所有系泊缆绳和尾索材料，但尼龙制的那些缆绳要经湿法和捻接测试。该值由制造商在每根系泊缆绳的证书上声明(请参阅MEG4附录B)，并在制造商的缆绳数据表上注明，如附录B所述。选择缆绳时，缆绳的LDBF 应为船舶设计MBL的100％-105％。（注：“缆绳的LDBF 应为船舶设计MBL的100％-105％”这一要求就是缆绳的LDBF要大致等于MBLSD，但是不能过大，所以也就不会超过系泊附件的SWL(见下图“基于MBLSD的系泊系统附件的相对百分比”)，使用时也不会因其强度过大而存在损坏系缆桩或导缆孔的可能，从而保证系泊系统的完整性。尼龙(聚酰胺纤维又称锦纶)系泊缆绳的LDBF应规定为湿的破断力测试，因为尼龙一旦接触水，会改变其强度特性，而且通常不会完全干燥至它的原始结构状态。）

3. 工作负荷极限(WLL )是根据标准环境条件计算得出系泊缆绳在使用中所能承受的最大负荷。WLL表示为船舶设计MBL的百分比，并应在船舶设计和系泊操作分析中作为一个限制值。在操作过程中，不应超过WLL。

   与SWL是固定设备的极限一样，在进行系泊系统的设计时，WLL值也将用作标准环境条件和系泊布局的极限。钢丝绳的WLL为船舶设计MBL的55％，而所有其他缆绳(合成纤维)的WLL为船舶设计MBL的50％。

4. 设计基准负荷(DBL)是附件的设计负荷，通过将船舶设计MBL乘以几何因数(GF)来计算。

什么是系泊布置、系泊设备、系泊附件？

系泊布置系指配置系泊设备和附件，以及与系泊作业有关的船舶其他设计特征，即照明和通信设备等。

系泊设备和附件系指系泊绞车、绞盘、系缆桩、缆柱、导缆器、滚轮、导缆孔等，也包括系泊缆绳。

在考虑系泊设备的设计和布置时，MEG 4还确定了设备强度的原则，其中许多原则是相互关联的，也应予以考虑。 这些包括：

• 系统设计将根据标准环境条件，为标准系泊模式中的每根系泊缆绳建立有效的船舶设计MBL。

• 系统设计将确保系泊装置和机械及其所连接的结构在系泊缆绳失效之前不会损坏或发生故障，即装置的SWL应至少等于或超过船舶设计MBL。

• 施加给系泊缆绳的负荷不超过规定的WLL。

为了便于理解它们之间的关系，现将活动的和永久性设备的SWL、WLL与船舶设计MBL之间的关系以表格列出，另一方面也说明“船舶设计MBL”这一理论性定义的作用。见下图。

基于MBLSD的系泊系统附件的相对百分比（点击放大查看原图）

二、船舶设计MBL的计算条件距

确定船舶系泊系统的性能和设备所依据的系泊缆绳的船舶设计MBL，就是标准环境条件下用于计算固定船舶所需的约束力。见下图“MEG 3和MEG 4规定的缆绳选择流程”。

标准环境条件是用作计算新船系泊所需配置的基础，包括系泊缆绳、设备和附件的数量和强度。

MEG 4中更新的建议强调了过去与其他来源的不一致，例如船级社的舾装数-EN(MEG 3中系泊缆绳的数据就是以EN和ISSO为基础)和当地造船厂的惯例。MEG 4概述的标准环境条件与船级社在系泊设备舾装计算/表中使用的条件不同。虽然lACS的舾装数表在2016年12月进行了更新。但是对于较大的液货船，在系泊缆绳的强度上(舾装数与MEG 4之间)仍存在差异，同样的，每种方法所建议的系泊缆绳数量也不同。不一致的主要原因是由于船级社在舾装数计算中使用了较低的环境标准。

OCIMF建议MEG 4中的标准环境条件应指定给船厂，用于船舶设计、系泊分析和随后的船舶系泊设备配置，而不是舾装数导出的系泊设备配置。

什么是标准环境条件

对于所有要用于全球贸易的16,000载重吨及以上的船舶，作为固定设备，船上可用的系泊力应足以满足下列条件：

从任何方向60节的风，并同时伴有：

0度或180度方向3节的流

10度或170度方向2节的流

最大横向受力方向0.75节的流

对于油轮，这些条件下的水深吃水比(Wd/T)在装载时为1.05，在压载时为3.0。对于长度在150米以上的气体液货船，在任何情况下，Wd/T都应取1.05，因为在正常的货物作业中，气体液货船的吃水变化不大。

风速是离地面或水面10米的标准高度测得的30秒钟的平均风速。选择30秒钟的风是基于系泊系统中力响应风速变化所需的时间(30秒钟是大型液货船的代表值)。较小船舶的响应速度要比满载的VLCC更快，后者可能需要更长的响应时间。然而，为了保持一致性，经证明对所有尺寸的船舶和装载条件，30秒的平均时间是有效和统一的标准。

流速是指船舶吃水处的平均流速。

MEG 3和MEG 4规定的缆绳选择流程

船舶设计MBL(MBLSD)和MBL在应用上的区别：

从上面的流程图看，对于MBLSD和MBL结果的演算过程是一样的，并且二者的数值都是定值，只是在实际应用中的表述，分成理论数据~MBLSD和应用数据~LDBF和WLL。而MBL则二者兼用。

1.在MEG3中“MBL”的解释为“制造商声明的新的、干燥的系泊缆绳的最小破断负荷”。在按照60%MBL的刹车试验时，因为对60%MBL的不同理解加上船舶不需要制定系泊系统管理计划(MSMP)，所以各个船舶采用缆绳证书中标注的数值也不尽相同，如下图中的两个数值，结果就是在应用中混淆了“额定破断负荷(Rated Breaking Load)”与“实际破断负荷(Actual Breaking Load)”的正确使用，并因此也造成了在船舶的整个生命周期内订购缆绳时所依据MBL的多变，加上MEG3中不是所有的系泊设备的部件都是以MBL为参数，理论上也就缺少了系泊设备准确的安全裕度，故而增加了系泊系统潜在的失效风险。

2.在MEG4中，对“船舶设计MBL”的计算和定义就决定了用这个定值来订购缆绳时，既不会被错误运用也不会改变，同时船舶设计MBL是船舶系泊系统的所有其他组件设计的核心参数。需要注意的是，船舶在制定LMP时采用的数据必须是冠以“Design(或者Rated)”字样，例如，LDBF和TDBF就是绳索的设计数据，所以记录和应用上也要注意证书上的“Design(或者Rated)”的数据与设计数据是否一致(如图)。

三、系泊系统中的缆绳和附件

钢丝系泊缆绳

1.检查：具体的检查程序和频率应作为经营人LMP的一部分来规定并记录。下表总结了ISO 4309 中钢丝绳的检查和报废标准。

检查标准

报废标准

可见的断丝

6倍直径或30倍直径的长度内的数量

6倍直径的长度内超过4根钢丝，或30倍直径的长度内超过8根钢丝的报废

钢丝缆的终端断丝

断丝的证据

重整制作终端或钢丝缆报废

绳股断裂

绳股断裂

如果存在即钢丝缆报废

钢丝缆的直径减小

减少百分比

直径减少10%即报废

外丝磨损

恶化程度(％)

超过7％即报废

高模量合成纤维(HMSF)缆绳

1.HMSF系列缆绳有多种纤维类型、纤维等级、绳索结构、纤维漆面和绳索涂层，可用于提高其在预期应用中的性能。多年来HMSF绳索产品一直被用作系泊缆绳，其使用性能与钢丝相当，但是有较高的强度重量比。虽然在船舶设计阶段可以指定HMSF缆绳，但它们也可以在船舶的使用寿命期间用作钢丝系泊缆绳的替代品。

2.HMSF缆绳可以由三种不同的纤维制造。所有的HMSF纤维都具有低伸长率和高强度的特点，并具有下表中列出的几种独特性能。

HMPE高模量聚乙烯

Aramid芳香聚酰胺

LCP液晶高分子聚合物

描述

超高分子量聚乙烯(UHMWPF)原料经凝胶纺丝制成的聚烯烃纤维，具有极高的韧性。

一种人造的高模量纤维，其中纤维形成物质是一种长链合成芳香族聚酰胺，其中至少85%的酰胺直接连接到两个芳香环上。

由熔融纺丝产生的热性液晶芳香族聚酯。它是一种高性能的多丝纱线，具有很高的韧性和模量。

比重

0.97

1.44 – 1.47

1.40

漂浮

熔点

144-155℃

不熔，500°C时分解

330°C

摩擦系数

0.05-0.07

0.13-0.16

0.12-0.13

3.有的HMSF缆绳的外部或者绳索的每股带有护套。绳索护套给承重纤维提供了一个保护层，保护其免受外部机械损伤、碎屑进入和紫外线降解。但是，不能对它们进行目视检查并且难以在现场拼接。如果考虑使用护套HMSF缆绳时，应注意：

• 确保记录了内部承重结构并了解其性能。

• 建立详细的检查和测试制度，以确保适当的预期使用寿命，并确保承重纤维不会因不可预见的操作方式而退化。

4.船舶经营人应制定缆绳的维护政策并作为LMP的一部分。如果制造商无法提供维护指导，则可以在绳索协会指南 CI-2001-04“纤维绳检查和报废标准”中找到更多的指导。

传统纤维缆绳

1.用于纤维缆绳的传统合成材料是聚酯(涤纶)、尼龙(聚酰胺)、聚丙烯(丙纶)和聚乙烯。一些缆绳是由这些材料的组合制成的。

2.材料

描述

Polyester

聚酯（PES／PET）

Nylon

尼龙（PA）

Polypropylene

聚丙烯（PP）

Polyethylene

聚乙烯

Blended Yarn

混纺纱

最耐用的普通材料。在潮湿和干燥的状态下，它都具有高强度。具有良好的耐磨性，并且不会因周期负荷而迅速失去强度。在强度和耐用性很重要而且需要适度弹性的地方，聚酯非常有用。

尼龙在所有使用的材料中具有最低的刚度，因此是理想的尾索材料，特别是在开敞式泊位的系泊船上。尼龙缆绳在潮湿时会损失多达15％的强度。在同其他材料比较强度时，应始终考虑尼龙的潮湿强度。

聚丙烯与聚酯具有非常相似的刚度特性，但对磨损和周期负荷的弹性较小。通常用作引缆和一般用途的绳索，但一般不建议使用100%的聚丙烯作为系泊缆绳。

聚乙烯与聚酯具有非常相似的刚度特性，但对磨损和周期负荷的弹性较小。通常用作引缆和一般用途的绳索，但一般不建议使用100%的聚乙烯作为系泊缆绳。

混纺纱可以是不同纱线的加捻混纺(通常具有类似特性)，也可以是不同材料(例如：聚丙烯、聚乙烯和聚酯)的熔融混合物。

比重

1.38

1.14-1.17

0.89-0.91

0.95

多变

漂浮

一些

熔点

250-260℃

220-280℃

165℃

140℃

多变

3.规格和采购

虽然有许多国际标准用于规定不同类型的传统纤维缆绳，但没有一个标准规定这些可以用作船舶的系泊缆绳。最相关的标准是由ISO和绳索协会发布的，这些标准涵盖了大多数传统纤维缆绳及其结构的测试方法和性能标准。

MEG 4提供了对合成系泊缆绳相关测试和记录的建议。附录B给出了测试HMSF系泊缆绳建议的最低要求。对于传统纤维缆绳，这些测试可能略有不同。购买者应与供应商协商，以确保缆绳符合其要求的性能标准。

4.在使用分隔式滚筒绞车的情况下，设计应使绞车的张力滚筒上保持足够的匝数，以避免负荷通过分隔法兰传递到储存滚筒上，应从缆绳制造商那里获得有关最小匝数的指导。如果没有指导的话，建议至少8匝。

5.船舶经营人应将全面的缆绳维护和检查政策集成到LMP中。如果缆绳制造商没有足够详细的检查流程，或者在需要进一步指导的情况下，用户应参考绳索协会标准CI-2001：“纤维绳检查和报废标准”。

在选择系泊缆绳过程中应该考虑到船舶和码头人员可以安全操作系泊缆绳的最大尺寸。对于钢丝缆，根据操作人员的经验，认为直径44mm是实际工作中的最大值。对于传统纤维缆绳，认为是80mm。HMSF缆绳通常与钢丝缆的尺寸相似，并且具有类似的船舶设计 MBL，但它们重量更轻也便于操作。通常，系泊缆绳的尺寸越大，越不容易因受到磨损而降低使用寿命。

系泊缆绳的使用寿命：建议所有系泊缆绳的剩余强度达到船舶设计MBL的75%时报废。

尾索的使用

对于低伸长率的缆绳，强烈建议使用系泊尾索，如钢丝绳和高性能合成缆绳(UHMWPE，Aramid和LCP)。

合成尾索为系泊系统提供了必要的弹性和安全性，因此降低了主系泊缆绳的峰值负荷，是降低系泊系统负荷最常用的方法。这种弹性为主系泊缆绳和甲板设备提供了保护，使其免受涌浪和冲击负荷(过往船舶和阵风等引起的)的影响，特别是在开敞式的泊位上，操作更安全。尾索还提供了长期的性能优势，并延长了连接到尾索的缆绳使用寿命(降低峰值负荷、减少磨损)。

系泊尾索通常由聚酯(PES／PET)、尼龙(PA)或聚酯/聚丙烯 (PES/PET/PP)绳索制成，尾索设计破断力(TDBF)需要高于LDBF，因为在使用中尾索比缆绳的磨损更严重。TDBF应为船舶设计MBL的125％-130％。TDBF是在潮湿的条件下进行测试和确定。

对于钢丝缆的尾索，除了降低刚度、增加钢丝缆的弹性外，还具有易操作、中断导电的连续性、应急砍断的作用。

大多数合成尾索不能漂浮。

系泊尾索的设计和选择

系泊尾索的选择应以制造商在尾索设计证书上的性能指标为依据。材料的选择、绳索的结构、配置(索环或单腿)和长度都会影响系泊尾索的整体伸长率和刚度。

系泊尾索的旋转特性应与缆绳相同。使用旋转特性不同的尾索和缆绳将会增加二者的疲劳速率。使用者应该确保根据需要选择旋转或非旋转的尾索，并且系泊尾索的捻向(通常是右捻)与缆绳匹配。

系泊尾索可以是任何所需的长度，以提供足够的系统合规性。应考虑以下因素：

• 根据装配要求，制造商会规定尾索的最小长度。

• 系泊尾索设计证书上报告的伸长率和刚度特性是基于11米的长度。

• 可以在船舶的不同位置使用不同长度的尾索(例如倒缆的尾索长度为22米，其他的可以是11米)，以改善系统的合规性，而船舶不会超出输油臂/软管的许可偏移范围。

• 尾索的长度和材料对于减少缆绳的峰值负荷很重要。当考虑尾索的长度和材料时，特别是在开敞式泊位，较短的尾索可能无法有效地抑制缆绳的张力。较长的尾索会导致动态负荷的峰值显著降低，而船舶偏移却增加的最小。实践证明，22米的尾索被认为是这种开敞式泊位的系泊标准。硬度较小的材料，如尼龙，可以显著降低这些动态环境中的缆绳负荷。

连接

尾索通常使用机械连接装置(即连接卸扣)或直接使用双合结连接到系泊缆绳上。当连接卸扣提供的D/d小于尾索制造商建议的D/d(是系泊设备的弯曲直径与系泊缆绳直径的比值，通常要求D/d≥15)比时，通常是卸扣直径较大的一端连接直径较大的缆绳。或者咨询缆绳和卸扣制造商，以确保使用正确的连接方向和连接装置不会对缆绳或尾索造成不可接受的疲劳。

常用的连接方式：系泊缆绳与系泊尾索的连接可以使用系泊连接(螺栓型)或卸扣(滚轮型)，或直接用双合结连接。为了更长的使用寿命和安全原因，连接应按照以下建议进行：

系泊连接(螺栓型)~mooring link (bolt type)

主系泊缆绳连接在系泊连接的主体上，合成系泊尾索连接在螺栓上。

系泊卸扣(滚轮型)~mooring shackle (roller type)

主系泊缆绳连接在卸扣的滚轮上，合成系泊尾索连接在卸扣本体上。

双合结~ cow-hitch

双合结是不使用连接装置而将两根纤维绳索连接起来的方法。使用后的双合结可能会变得非常紧，建议在双合结中加入一段绳头(pigtail)，有助于将尾索和系泊缆绳分开，以便进行更换或检查。

经营人应计划在尾索达到船舶设计MBL的75%时或之前报废。在确定和管理尾索的使用寿命时，应遵循和系泊缆绳相同的程序，报废政策应记录在LMP中。

连接卸扣

目前在SWL与最小屈服强度或极限抗拉强度(UTS)/失效值之间没有安全系数的标准值。但是，大多数制造商提供的连接设备的安全系数为3，即破断负荷是SWL的三倍，也就是连接卸扣的SWL应始终等于或大于系泊系统中缆绳的WLL，这样其所连接缆绳的工作负荷范围就不会超过 SWL。

作为 LMP 的一部分，应定期检查连接卸扣并记录，并建立报废标准。连接卸扣的检查通常包括目视检查、尺寸验证和定期的无损检查。

四、系泊模式~系泊缆绳的最佳走向

系泊模式是指船舶与泊位之间系泊缆绳的几何布置。考虑到标准的环境条件，业界先前已经对一般的系泊模式的概念进行了标准化(见下图)。一般的系泊模式主要适用于全方位的环境和船舶系泊系统的设计。

对于经常在有方向性环境的码头靠泊的船舶，采用特定地点的模式(例如，包括首缆和尾缆和/或额外的横缆和倒缆)可能更有效。也可考虑提供额外的或性能较大的系泊设备。

抵抗任何给定的环境负荷的最有效缆绳走向是朝着负荷相同方向的缆绳。这将意味着，理论上，系泊缆绳的走向应全部朝向环境力的方向并且系在船舶的纵向位置上，使产生的负荷和约束力通过一个位置起作用。然而，这样的系统是不切实际的，因为它没有灵活性来适应不同的环境负荷方向和各个码头的系泊点位置。

对于一般应用，系泊模式必须能够应对来自任何方向的环境力。通过将这些力分成纵向和横向分量，然后计算如何最有效地抵抗它们。因此，一些缆绳应该是纵向(倒缆)，而一些缆绳应该是横向(横缆)。这是适用于一般应用的有效系泊模式的指导原则，虽然码头的实际布局不会总是可以这么操作。

头缆和尾缆通常不能有效地将船舶固定在泊位上。而合适的横缆和倒缆，却能使船舶能够最有效地系泊，并且缆绳的泊位系固点几乎在“其自身长度的范围内”。尤其当可用的缆绳数量有限时，使用头缆和尾缆会降低系泊的整体约束力，这是由于它们的长度长，因此弹性高，缆绳的部署方向不合适而导致的效果。

只应在有需要作操纵用途，或因当地码头的几何形状、在流速大的河流中、涌浪的作用或天气情况而有需要时才应使用头/尾缆。

系泊缆绳的长度：对于停泊在泊位上的船舶，部署的最佳系泊缆绳长度应介于35米至50米之间，并且作用相同的缆绳，其长度应相等，以确保缆绳的受力均匀分布。较长的缆绳会导致刚度下降，对于保持船舶歧管在输油臂或软管的安全工作范围内，可能适得其反。

五、制定环境操作的限制~系泊系统安全的管控

船舶的系泊设备是为全球贸易而设计，基于假设风速60节，如上述第二节中的标准环境条件所定义。

然而，泊位设施很少在这种情况下继续运行，并且在许多情况下，岸上设施很少允许船舶在风速达到这样的速度时继续保持系泊状态。应考虑与泊位操作人员确认在具体地点的系泊分析中包括船舶将继续停泊在泊位时的风、流、涌浪的条件。在环境状况达到或超过船/岸安全检查单中商定和记录的操作限制之前，要做好安全停止作业的计划，以提供足够的时间来给货物设备放残、断开货物输送连接，并在状况仍然可控的情况下准备和解离船舶。系泊系统的设计只是为了适应最大的风和流的力量，但是，如果码头存在严重的涌浪、波浪或冰情时，则会在船舶系泊设备上产生相当大的附加负荷。除了气象条件，港口布局和结构可能会对环境条件的效果产生影响，从而影响船舶所受的环境力，如防波提、建筑物和其他结构、位于自然斜坡的海岸线上的泊位、海岛式(Sea Island)泊位、水深和富裕水深等。除非使用模型测试、现场测量或动态的计算机程序，否则这些力很难分析。所以在制定船舶的环境操作限制时就要保留一定的储备强度。而且当环境操作条件接近操作限制时，单根系泊缆绳上的负荷会变得非常高。一旦一根系泊缆绳失效，其他缆绳可能会因冲击负荷而失效。

根据环境条件船舶所要采取的措施一般分为四个阶段(按环境条件增加的顺序)：

1. 停止货物转移操作。

2. 放残/断开输油臂和/或软管。

3. 在装卸货前的会议中，船长和泊位操作人员讨论后采取特别的预防措施(如果需要，例如：解离船舶、叫备用拖轮等)。

4. 生存条件(在不可能解离船舶的地方)。

还要考虑在环境操作条件下有一定程度的缓冲，以确保在达到“采取特别的预防措施”的限制时，系泊缆绳的张力仍在WLL范围内，并且快速释放钩和系缆桩的负荷小于系泊点的安全工作负荷。在采取特别的预防措施(如呼叫备用拖轮、增加额外的系泊缆绳、将船舶移出泊位)和船上系泊设备的WLL或者岸上系泊设备的安全工作负荷，或者输油臂/软管的安全工作范围之间应该有足够的缓冲。

注：备用拖轮不应成为泊位常规系泊系统的一部分。

虽然泊位操作人员应该规定特定于他们位置的环境操作限制，但某些泊位操作人员使用的常见风速增量变化为5节。因此，作为一个示例，泊位操作人员可以选择如下：

1

Stop cargo transfer

停止货物转移

30 knots

30 节

2

Drain/disconnect the marine loading arms

放残/断开输油臂

35 knots

35 节

3

Take special precautions

采取特别的预防措施

40 knots

40 节

环境操作极限值应以上面示例中使用的30秒的平均风速为基础。船/岸操作人员应认识到，系泊评估是根据假定的参考风的持续时间进行的，泊位设计人员需要适当地将其转换为30秒的平均风速或另一种选定的参考风速。

用于监测风速限制的泊位风速计应具有与工程评估中的操作极限相匹配的参考持续时间。这将有助于确保系泊布置在WLL范围之内。

以具有110吨高模量合成纤维(HMSF)缆绳(第5百分位)和上述风力极限的VLCC为例，以下是系泊评估中缆绳所承受的张力：

l. 停止货物转移(30节) 31吨

2. 放残/断开输油臂(35节) 42吨

3. 采取特别的预防措施(40节) 55吨(船舶设计MBL的50%)

六、系泊绞车

系泊绞车的传动装置

系泊绞车的传动装置由马达、变速箱和传动轴组成。理想情况下，绞车的传动装置应该使缆绳的速度可以连续变化，即小负荷时高速、大负荷时低速。马达的功效不应超过船舶设计MBL的50％，以防止系泊缆绳的过度应力。

绞车的刹车系统

对于新吨位超过16,000 DWT的船舶，不建议采用螺杆(下图)和液压辅助带式(下图)刹车系统。

刹车的握持力

当系泊时，绞车的刹车和缆绳将保证船舶安全靠泊。当环境条件因风、流、涌浪、过往船舶引起的纵荡、过度横倾和纵倾等因素而发生变化时，绞车的刹车应设置为系泊系统的最薄弱环节。而不是断开系泊缆绳或损坏系泊绞车的结构和附件。相反，船舶不应因小于设定的外力作用而离开泊位。

OCIMF建议在第一层缆绳上的刹车握持力设置在船舶设计MBL的60％，而不是ISO 3730 中的80％。刹车力应能够设置到80％的值，以便无论刹车的磨损程度如何，都可以达到60％。见下图。

对于不分隔式绞车滚筒，建议向制造商咨询如何保持OCIMF为刹车滑动提供的推荐值。

每台绞车都应进行刹车测试：

• 在船舶交付之前。

• 每年，根据“国际油轮和码头安全指南”(ISGOTT)的建议。

• 完成任何修改后。

• 完成任何维护后。

• 有证据表明刹车过早滑动或出现相关故障。

由于我们无法施加相当于代表船舶设计MBL60%的F1的力，我们需要通过千斤顶施加先前计算的液压来产生等于实际扭矩(F1 x L1)的模拟扭矩(F2 x L2)。已知液压千斤顶的有效活塞面积(A)，由千斤顶活塞施加的F2力产生模拟扭矩的支架接触面积的正常压力应该以巴(bar)为单位计算。

其中：船舶设计MBL = 124吨。

F1 刹车握持力(设置在船舶设计MBL的60％) = 124 x 60％= 74.40吨。

L1 滚筒中心至第一层缆绳中心的距离= (R+r) = 32.20厘米。

F2液压千斤顶施加的力(待计算)。

L2滚筒中心线到液压千斤顶中心线的距离= 85.00厘米。

R滚筒半径= 30.00厘米。

r 缆绳半径(第一层)= 2.20厘米。

A液压千斤顶的有效活塞面积= 50.27平方厘米。

P液压千斤顶施加的刹车滑移的压力(待计算)。

实际扭矩与模拟扭矩应相同，故式(1)表示为：

F1× L1= F2 × L2 (1)

除F2项外，所有数据均已知，其值如式(2)所示。

F2= (F1×L1) ÷ L2 = (74.4 × 32.20) ÷ 85.5=28.020 Tons = 28, 020 Kg (2)

P(液压表应显示的压力) = F2 ÷ A = 28,020 ÷ 50.27 = 557.39 =546.24 bar

刹车的握持力测试不是一个负荷测试，以确定绞车刹车有多强，而是要确保刹车保持60%的MBLSD。施加更大的力会导致刹车滑动，这样就可以确保绞车刹车是系泊系统的最薄弱点。

理想情况下，绞车刹车的制动和滑动应保持在非常小的范围内。而且刹车滑动释放的负荷应该仅足以使系泊缆绳的张力回到安全等级。但是对于弹簧式刹车系统，在使用中，绞车滚筒会旋转四分之一到半圈，超过测试时的初始滑动点，然后达到完全握持负荷。因此，弹簧式刹车系统最终的握持负荷将高于测试时记录的初始滑动负荷。由于刹车的伺服效应和作用在刹车螺杆上的弹簧力的组合作用，弥补了刹车带和机构的伸长，因此该负荷可能比测试负荷高10-20%。如果弹簧式刹车的测试达到船舶设计MBL的80％，则最终刹车握持负荷可能是船舶设计MBL的90-100％。因此，重要的是对弹簧式刹车系统进行测试和调整，使之不会在超过船舶设计MBL的60％时滑动，从而产生的最终刹车握持负荷约为船舶设计MBL的70-80%，如图“滑移对最终的刹车握持力的影响”所示。

滑移对最终的刹车握持力的影响

系泊布置的设计应使系泊系统失效的顺序为：

• 系泊绞车的刹车能在船舶设计MBL的60%时滑动，以安全的方式释放缆绳上的负荷。

• 如果绞车的刹车没有滑动，缆绳应能在或者接近船舶设计MBL时断裂。

• 系泊缆绳应在泊位(或船舶)系泊装置或支撑结构发生任何物理损坏之前断裂。

虽然在系泊缆绳断裂之前刹车系统应该滑动，但是在极端条件下，绞车可能要承受缆100%的船舶设计MBL，例如，过度拧紧刹车(下图“施加扭矩对刹车握持力的影响”显示了当施加的扭矩变化时，VLCC上的一系列刹车握持负荷的测试结果。当施加的扭矩改变时，握持负荷明显改变。因此操作人员必须正确地使用刹车)或者缆绳的匝数过多。因此，建议绞车的所有结构部件，包括刹车系统、基座和支撑甲板结构要有足够的冗余。

施加扭矩对刹车握持力的影响

分隔式滚筒绞车在张力滚筒上的缆绳不应超过一层，因为多层会降低绞车的刹车握持力。

对于不分隔式绞车滚筒，建议向制造商寻求指导，以保持OCIMF关于刹车滑动的建议。这可能需要船舶操作经验来确定大多数系泊作业中使用的正常层数。

标记

测试刹车的握持力时，目的是将液压力施加到绞车滚筒上，相当于第一层缆绳上MBLSD的60%(对于分隔式滚筒绞车)，并确保绞车的刹车在该点滑动。然后，必须在拧紧的制动螺丝滑动的地方做上标记。

常见的错误是，当达到计算的液压千斤顶压力且刹车仍然保持不动时，就认为测试成功。而是必须要清楚地看到，超过计算出的极限值后，刹车必须要滑动。

MEG4中的要求：一旦测试和校准刹车系统，就应记录扭矩设置。对于传统的螺杆式刹车系统，应附上标签并注明扭矩值。对于弹簧式刹车系统，应记录弹簧压缩距离，并用密封件固定机械装置。

止动装置，例如，在螺纹端的锁紧螺母，不应安装在拧紧螺杆上。止动装置会妨碍刹车设置并降低刹车握持负荷。

上面这段话也可以理解为，当测试完成并校准刹车设置后，需要用标记装置标记绞车，以确保每次系泊作业时刹车施加相同的扭矩。为了保证施加扭矩的准确性，就必须使用锐利而牢固的标记，因为刹车螺杆的螺距很大，刹车转动一圈就会导致较大的行程(见上“螺距”图)和刹车力。标记装置的设计应使在紧急情况下不妨碍进一步拧紧刹车手柄，并具有适当的结构，以便在常规测试之间保持在适当的位置和良好的状态。不可接受和可接受的标记设计举例如下：

绞车的滚筒

对于分隔式滚筒绞车，滚筒的张力部分所需的最小匝数可能会因系泊缆绳的类型而有所不同。建议船舶设计人员要考虑到至少十匝以适应不同的系泊缆绳类型。

作为一般指南，要考虑到以下内容：

• 对于钢丝缆和HMSF系泊缆绳，至少需要十匝。

• 对于传统纤维系泊缆绳，至少需要五到六匝。

滚筒太宽或太小可能无法正确地盘绕缆绳。

铭牌和标牌

系泊绞车应按照ISO 3730的规定，在可见的位置安装一个永久的耐腐蚀铭牌。铭牌上应至少标出：• 滚筒负荷(drum load)

• 标定的系泊速度(nominal mooring speed)

• 刹车握持负荷(holding load)。

每个滚筒应安装一个永久的耐腐蚀板，并在上面标有正确的缆绳盘绕方向。

制造商的标牌应显示缆绳的盘绕方向。如果没有提供，应在每个滚筒用油漆涂上，并尽早作永久标记。

滚筒负荷(drum load)：有时称为额定拉力或牵引负荷(rated pull or hauling load)。

这是系泊缆绳的第一层在额定速度下所能产生的拉力，其不应低于船舶设计MBL的22％且不超过33％。确保该值足够抵抗环境的作用力，同时避免对缆绳造成应力过度。

标定的系泊速度(nominal mooring speed)：有时称额定速度或设计速度(rated speed or design speed)。

标定的系泊速度是在系泊缆绳上施加额定负荷的情况下可以保持的速度。标定的系泊速度与额定拉力相结合决定了绞车驱动装置的功率要求。

七、系泊作业区的标志

不建议在甲板上永久性标记反弹危险区。尽管有一些区域的反弹风险增加，但无法准确计算出需要确保人员安全的整个反弹危险区的范围，对于站在危险区域之外的人员来说，在危险区域上做标记会产生一种错误的安全感。

相反，建议考虑系泊甲板的整个区域为高风险区域，特别是来自缆绳的反弹，并且当进入这个高风险区域时，人员会意识到这一点。建议在系泊甲板做标识，例如：使用绳索、路障和标志，确保进入该区域的人员意识到风险的存在。

八、SOLAS修正案：船舶的安全系泊

国际海事组织海上安全委员会在MSC.102会议上通过了SOLAS公约II-I/3-8条的修正案，该修正案将对2024年1月1日或之后建造的船舶生效。这些修正案对系泊布置和设备，包括系泊缆绳提出了新的要求，目的是确认系泊布置的设计以及为安全系泊作业选择适当系泊设备和附件的重要性。

对第II-I/3-8条的修改参考了MSC.1/Circ.1175/Rev.1《经修订的船用拖带和系泊设备导则》和两个新导则：

• MSC.1/Circ.1619-《安全系泊的系泊布置设计及合适的系泊设备选取指南》，适用于2024年1月1日或之后建造的船舶，并提供了系泊布置设计和系泊设备及附件选择的方法，应结合人机工程学和可用性原则加以应用。

• MSC.1/Circ.1620-《系泊设备包括系泊缆绳的检验维护指南》，为系泊设备(包括缆绳和尾索)的在用检查和维护提供指导和建议，识别在发生失效前需移除的使用中的磨损系泊缆绳和尾索的标准，以及替换系泊缆绳和尾索的选择标准。MSC.1/Circ.1620中的指导适用于所有船舶。2007年之前建造的船舶需要有适当的文件，详细说明“船舶设计MBL”的确定。该文档可由船东制定。

总结

建造方面

2024年1月1日或之后建造的船舶

3,000总吨及以上的船舶

SOLAS第II-I/3-8条 拖带和系泊设备 第7段 - 系泊装置的设计和系泊设备(包括系泊缆绳)的选择，以确保职业安全和船舶的安全系泊。

- 船上应提供并保存船舶特定的信息。

- MSC.1/Circ.1619

- MSC.1/Circ.1175/Rev.1

3,000总吨以下的船舶

SOLAS第II-I/3-8条 拖带和系泊设备 第8段 - 应在合理可行的情况下符合SOLAS第II-I/3-8条第7段的要求。

- 或符合主管机关的适用国家标准。

- MSC.1/Circ.1619

- MSC.1/Circ.1175/Rev.1

- 主管机关的国家标准

2007年1月1日或之后建造的船舶

SOLAS第II-I/3-8条 拖带和系泊设备 第4-6段

- 船舶所配备的装置、设备和附件的工作负荷应足以安全进行与船舶正常操作有关的所有拖带和系泊作业。

- 配备的装置、设备和附件应满足主管机关或主管机关所认可组织的相应要求。

- 每一附件或每项设备均应清晰标有与其安全操作有关的任何限制，其中应计及支撑船舶的结构强度以及附件和设备与船舶结构的连接强度。

- MSC.1/Circ.1175

检查和维护制度

2024年1月1日以后运营的所有船舶(追溯)

SOLAS第II-I/3-8条 拖带和系泊设备 第9段

- 所有船舶的系泊设备(包括系泊缆绳)应根据其预期用途，在合适的情况下进行检查和维护。

- MSC.1/Circ.1620

A.新船 — 2024年1月1日或之后建造的船舶

3,000总吨以下的船舶

在应用SOLAS公约第II-I/3-8条的要求时，以下要求需要在合理可行的情况下或主管机关适用的国家标准内进行验证：

I. 设计方应提供一份文件，作为“拖带和系泊布置图”的附件，确认已记及Circ.1619。文件应明确确认偏差是否不可避免。

II. 任何偏差都应根据Circ.1619第6段记录，作为“拖带和系泊布置图”的附件。在附件中应提供论证和适当的安全措施，并在“拖带和系泊布置图”中包括对该附件的引用。

III. 系泊绞车的刹车握持负荷应小于MBLSD — 参见Circ.1619第5.2.3.3段和第5.2.4段。绞车的刹车要考虑到刹车滑动负荷的可靠设置。

IV. 船舶交付时，验船师会确认船上是否能提供“拖带和系泊布置图”以及描述偏差和适当安全措施的附件(如果需要)。

3,000总吨及以上船舶

在应用SOLAS 第II-I/3-8的要求时，需要验证以下内容：

I.“拖带和系泊布置图”提交船级社进行技术审核。 除MSC.1/Circ.1175/Rev.1第5段要求的“拖带和系泊布置图”信息外，还应包括绞车的刹车握持力。

II. 随船的系泊缆绳的技术规范文件应提供给船级社，作为辅助所需技术审核的信息。文件中应包括与系泊缆绳接触的每个附件的推荐最小直径和系泊缆绳的设计破断负荷(LDBF)。

III. 船舶交付时，验船师会确认船上是否可以提供“拖带和系泊布置图”。

B. 2024年1月1日前建造的船舶

船舶龙骨铺设日期在2007年1月1日或之后，2024年1月1日之前

I.应配备具有足够安全工作负荷的布置、设备和附件，从而能安全进行与船舶正常操作有关的所有拖带及系泊作业。

II. 布置、设备和附件应符合主管机关或主管机关认可组织的相应要求。

III. 每一附件或每项设备均应清晰标有与其安全操作有关的任何限制，其中应计及支撑船舶的结构强度以及附件和设备与船舶结构的连接强度。

2007年1月1日前铺设龙骨的船舶

I. 对于有相应文件的船舶，船上应备有原始设计理念、设备、布置和规格的记录。

II. 对于没有相应文件的船舶，船东可根据船上提供的系泊设备的安全工作负荷，为系泊设备和附件制定船舶设计最小破断负荷(MBLSD)。如果没有规定安全工作负荷，则建议船东根据IACS UR A2和IACS建议NO.10检查系泊设备及其支撑结构的强度，从而根据设备及其支撑结构在船上的实际能力确定MBLSD。

C.所有运营的船舶

对于现有船舶，2024年1月1日后必须符合下列最低要求，并由验船师在新船初次检验、货船构造安全证书签注的首次年度检验或签发客船安全证书的换证检验中确认是否符合：

I. 系泊作业程序、系泊设备的检查和维护程序，包括有系泊缆绳的文档可在船上查阅。

II. 船上应有识别和管控系泊缆绳、尾索和相关附件的维护程序和记录。

III. 船上维护计划或计算机维护管理系统中应包括对系泊缆绳、尾索和附件的定期检查。

IV. 系泊设备的检查和维护以及系泊缆绳的检查和更换记录应保持更新，并至少在最近一次定期换证检验时可在船上查阅。

V. 应有更换系泊缆绳的标准(参见MSC.1/Circ.1620第4.3.1段)。

VI. 船上应有原始设计理念、设备、布置、规格等记录。

VII. 制造商的系泊缆绳、连接卸扣和尾索的测试证书必须保存在船上，并可正确地追溯到相关设备。

符合性的措施

第1步：新船和现有船要准备

• 对于新船，确认它们是根据即将更新的SOLAS 2024建造的。

• 对于2007年之前建造的船舶，可能无法获得一些与系泊布置有关的信息，例如每个附件的安全工作负

荷。在这些情况下，船东应制定适当的文件以供船上参考。

• 公司应制定系泊作业程序、检查和维护系泊设备(包括系泊缆绳)的程序。

第2步：提交技术审核报告

• 拖带和系泊布置图以及绞车的刹车握持力。

• 系泊附件和绞车的船体支撑基础附图。

• 系泊附件的详细信息。

• 系泊缆绳的技术规范文件。

• 偏差，如果有，说明理由和适当的安全措施。

• 对于2007年1月1日之前建造的船舶，无需审查这些文件，船级社会支持此类请求。

第3步：符合性的保持

• 在定期的货船或客船构造安全检验期间，例如换证和年度检验，参与检验的验船师应确认，自上次定期

换证和年度检验以来，系泊设备的检查和维护记录以及系泊缆绳的检查和更换记录保持更新，并可在船上查阅。

于雪生

2024-02-15

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