从一例缺陷谈船舶绞缆机刹车负荷试验

摘要：从一起散货船绞缆机刹车负荷试验日期标识缺陷被澳大利亚引航员投诉并被RightShip调低船舶安全评级的案例出发，分析绞缆机刹车系统性能要求和刹车负荷试验常见问题，给出绞缆机刹车负荷试验方案，供业界参考。关键词：引航员投诉；绞缆机；刹车负荷试验

       一、缺陷介绍
      某轮总长225.00米，7 个货舱，载重吨为76 000吨，2008年6月由国内某知名船厂建造。No.4货舱舱盖可临时降落直升机。2019年2月12日该轮靠泊澳大利亚HAY POINT煤码头，引航员乘直升机降落No.4舱盖登轮。直升机降落期间，引航员发现该轮备妥的消防皮龙没有保持压力，便通过VHF向船舶驾驶台喊话，因直升机噪音大，船员没听清未能及时做出响应。引航员完成引航靠泊作业后，绕船一周发现船舶绞缆机刹车负荷试验日期标识是“Test Date 2018.04.20”，但有一处却是“Test Date 2017.04.23”。随即将这一缺陷与船员英语语言沟通能力欠缺一并投诉到澳大利亚海事安全局 ( AMSA ) 和好船组织 ( RightShip )，导致ightShip在其安全评级系统QI ( Quality Index ) 中将该轮等级由5星降为2星。
      RightShip是一家全球性的旨在提高干散货船安全和质量标准的非官方船舶检验组织，它根据多项标准和每一艘船舶在全球范围内的营运表现来确定其风险等级并标明星级，租家可通过RightShip的QI系统查询待租船舶的动态星级。RightShip的QI系统中，船舶一般分为5个星级 ( 新的安全评分标准是1到5分 )：星级为1或2的船舶是被认为风险很高而不被租家接受的船舶，星级为3至5是低风险或者较低风险可以被接受。散货船评级由5星降为2星将对船舶营运产生严重影响。
      随后，船公司、船舶经历近3个月的时间，花费了大量精力，将缺陷情况通报船队各轮，要求所有船舶核查并整改，整改后向RightShip提供了绞缆机刹车负荷试验图片及记录、缆绳船级社产品证书和培训记录，最终得到RightShip认可并将船舶评级由2星调至5星。

       二、绞缆机刹车系统的性能要求和常见问题
       ( 一 ) 性能要求
      近年来，靠泊澳大利亚黑德兰港 ( Port Hedland ) 必和必拓 ( BHP ) 码头船舶缆绳断裂甚至船舶漂离事故时有发生。据统计，2014年BHP码头共发生16次缆绳断裂事故，占到BHP 码头事故的18%左右，引起了BHP的高度重视。经分析，原因主要是缆绳状况较差或各缆绳受力不均。
      绞缆机刹车系统的性能至关重要，它除了锁定船舶缆绳滑动外，还能够防止处于受力状态的船舶缆绳承受超出其破断强度的力。因此，BHP码头提出要求：2017年7月1日后，所有靠泊该码头的船舶必须做到每2.5年对绞缆机进行一次制动器负载试验，并保留记录。试验中发现的问题应得到彻底修理，码头工作人员将检查船舶是否已经完成该项试验。绞缆机刹车系统经任何改装、修理后，需要重新进行绞缆机制动器负载试验。当船员发现绞缆机出现不应有的打滑现象，应立即进行制动器负载试验。按照行业标准，绞缆机制动器通常设定在缆绳破断强度的60%左右，当制动器设定超过缆绳破断强度时，将存在缆绳破断的巨大风险，继而引发船舶漂离码头的事故。
       ( 二 ) 刹车负荷试验常见问题
       1.随意签发绞缆机刹车负荷BHC ( Brake holding capacity ) 试验报告
      部分船厂、航修公司没有实际进行船舶绞缆机刹车负荷试验，直接盖章签发报告。个别绞缆机滚筒甚至没有缆绳挡圈测试设备安装孔或T形钢结构，未能将缆绳根数、直径、破张力与船舶实际对应，存在两张皮现象。相关人员对测试目的或意义不理解，甚至出现锚机测试的相关数据，绞缆机旁也未做相应标识。船舶仅持有这样一份报告，极易引起检查人员的质疑。
       2.标识标志不当
      绞缆机刹车负荷试验标识如图1所示，不少船舶在进行绞缆机刹车负荷试验后在操纵杆上画一圈，在刹车装置上画一线，两处标识因距离较远，没有指示价值，对操纵者不能起到参考警示作用。还有的船舶像本文介绍的缺陷船舶一样，工作马虎，绞缆机刹车负荷重新试验后，仍存留上一次测试标识和试验日期。图1 绞缆机刹车负荷试验标识 
       3.负荷计算不明

      船厂、船员对绞缆机刹车负荷重新试验要知其然更要知其所以然，相关数据参数应明确。缆绳破断力来自于船级社产品证书，绞缆机额定刹车负荷来源于绞缆机说明书，千斤顶柱塞面积来自于手动液压泵说明书，其他数据均可现场测量或参考历史数据。
       4.试验周期模糊      Port Hedland BHP码头要求船舶每2.5年对绞缆机进行一次绞缆机刹车负荷试验，而STEAMSHIP等保赔协会会员则推荐绞缆机刹车负荷试验每年至少进行一次。因此，船舶应每年对绞缆机进行一次刹车负荷试验。另外，绞缆机刹车系统经任何改装、修理或缆绳更换后，需要重新进行刹车负载试验、标识和记录。
       三、绞缆机刹车负荷试验
       绞缆机刹车负荷试验装置式样形形色色。图2为使用其中一种型式的绞缆机刹车负荷试验装置试验绞缆机刹车负荷的情形。操纵绞缆机将绞缆机缆绳挡圈的两只试验工具安装孔中心连接线调整至与甲板面垂直位置，将顶升辅助三件架用两只高强度螺丝固定在绞缆机缆绳挡圈上，液压千斤顶平放在甲板面，另一螺丝连接三件架与液压千斤顶的顶杆，保持顶杆与甲板面垂直。若千斤顶升程不足，千斤顶下部可垫适当厚度的钢板垫片。在手动液压泵泵至刹车负荷对应油压附近时缓慢泵压。多次调整绞缆机刹车操纵杆，直至手压泵泵至对应油压时绞缆机滚筒微动。此时，在操纵杆和指示装置上做BHC标识。
图2 绞缆机刹车负荷试验
      对应的绞缆机刹车负荷试验计算原理图如图3所示。该示意图简单直观地表示出绞缆机刹车负荷试验原理。千斤顶顶升力矩A×q×L等于缆绳力矩BHC× ( D+d ) /2，则绞缆机刹车负荷为       BHC=A×q×L/ ( D+d ) /2其中：A为千斤顶柱塞面积；q为油压泵压力表读数；L为绞缆机中心至千斤顶中心的水平距离；L₁为绞缆机中心至缆绳的中心垂直距离；BHC为刹车负荷，可取缆绳破断负荷的60%，与绞缆机额定刹车负荷两值中取较小者，或再考虑安全因素减小一点。例如，缆绳破断强力为1 000千牛，60%为600千牛，根据说明书系泊绞车刹车力为470 千牛，则该刹车负荷试验可取435千牛。图3 绞缆机刹车负荷试验原理
      在刹车负荷为缆绳破断负荷的60%对应油压值，调整绞缆机刹车杆在适当位置，滚筒微动，调整图4中负荷试验标识锁紧指示装置做好定位。多数船舶均未配备上述装置，可参考图5做好BHC标识。
图4 绞缆机刹车负荷标识锁紧指示装置
图5 绞缆机刹车负荷标识
      如果船上配备了专用测试设备，该负荷试验可以由船员进行，在绞缆机合适位置正确标注最大刹车力 ( MAX BRAKE FORCE )、刹车负荷 ( BHC ) 和试验日期 ( TEST  DATE ) 并做好记录 ( 参考附表 )。经常去往澳大利亚港口的船舶最好配备一套测试设备。
       四、结束语
      营运船舶必须不折不扣地履行港口安全规定。安全规定往往是多次事故事件中吸取的教训，公司和船舶必须严格执行。细节决定成败。安全工作并不需要更高更深奥的学问，而是一个需要持之以恒、年复一年、每时每刻都严谨地按照规则去做的事情。对于每一项工作，要知其然更要知其所以然。也只有如此，才能防止船舶各类险情或事故的发生，才能保障船舶安全营运。

作者简介：刘广利，中远海运散货运输有限公司船舶管理中心兼营船管部机务管理二室副经理，高级工程师，远洋轮机长。

        本文刊发于《世界海运》2020年第10期，转发须注明作者和原文出处。【投稿】、【提供线索】、【转载】请后台留言或电邮投稿，主题格式为【投稿】+文章标题，发送至[e-mail]邮箱。

更多航运资讯，请点击“阅读原文”