国际标准助推气囊下水技术走向世界

jimosea

　气囊下水是我国独创的一项造船工艺，以其省工、省时、省投资、机动灵活、安全可靠、环保无污染、综合经济效益显著等优点，逐渐成为中小型船厂用于船舶下水的首选。由于该技术具有方便高效等特点，国内外诸多造船公司、海事打捞公司等都采用该技术来从事船舶上下水和搁浅或事故船只的上排工作。随着近年来科学技术的快速发展，其气囊下水技术进一步成熟，下水的船舶吨位也越来越大，操作安全性要求也越来越高，并逐渐从我国推广到世界各地。在美国、土耳其、马来西亚、印度、越南、伊朗、泰国、韩国、新加坡、菲律宾、缅甸、印度尼西亚等世界很多国家得到了广泛应用。
2 气囊下水技术的发展历程
船舶气囊下水技术自1981年在我国首创以来，从应用范围看，大体上可以划分为三个发展阶段。
第一阶段：小型船舶试用阶段。20世纪80年代，这种简易、便利、能适合不同船舶建造模式的下水方式，受到中、小型船厂广泛欢迎。但由于受到气囊结构和材料强度的制约，当时这项技术始终只是徘徊在自重500吨以下的小型船舶上使用。
第二阶段：20世纪90年代至21世纪初，是中型船舶气囊下水技术发展阶段。1994年，舟山船厂用新型高强度气囊使一艘长69.8米、宽14.8米、自重930吨的车客渡船成功下水，被评为当年船舶行业的十大科技成就之一，成为我国船舶气囊下水技术新起点的标志。
第三阶段：21世纪初至今，是大中型船舶应用气囊下水技术开发阶段。2002年10月，万吨级油船“舟海油28”在浙江省台州市用气囊下水成功；2005年5月，16500DWT化学品船在江西省九江顺利下水；2008年8月，55,000载重吨散货船“VICTORIA I”号在浙江三门用气囊顺利下水；2010年12月，70,000载重吨散货船“新东莞1号”在浙江舟山用气囊下水成功。2011年11月，CP300海上石油钻井平台辽河石油装备制造总公司用气囊成功下水，开创了利用气囊下水海上石油钻井平台的先河；2012年7月，82000DWT散货船在浙江温州用气囊下水成功；同月，载重60000吨，自重16000吨的煤炭储卸船在大连寺冈下水。2012年11月，自重14000吨的海上风力发电设备安装船--“辽河一号”顺利下水。
以上船舶气囊下水都是利用济南昌林气囊容器厂有限公司生产的气囊完成的。
70000DWT散货船“新东莞1号”顺利下水
据不完全统计，2010年我国建造的民用船舶，3万吨级以下的货船，有一半以上采用气囊下水；5.7万吨级散货船，大约10%左右采用气囊下水；而7万吨以上的大型船舶，采用气囊下水则刚刚起步。随着高承载力气囊的发展以及气囊下水技术的逐步成熟，大型船舶气囊下水也应有广阔的市场。
气囊下水技术经过多年的探索实践和理论研究，技术日臻成熟。下水船舶的吨位从最早的几百吨发展到现在的1.5万吨以上。下水气囊也经历了从最早的挂胶帆布搭接结构到现在的挂胶帘子布整体缠绕成型的发展历程，其性能提高了至少5倍。在中国，几乎所有造船人都知道或者看到过、经历过船舶利用气囊下水；在国外，至少有20多个国家的客户使用过气囊下水技术。
然而，气囊下水仍有很大的提高空间，其最为人们所诟病的就是理论体系的不完善，近几年气囊制造企业像雨后竹笋迅速发展，使得气囊产品的良莠不齐，加上下水工程队的操作人员违章蛮干，导致下水事故的时有发生，重者使人死亡，船舶受损，轻者伤人损船。致使很多大型船厂不敢轻易采用气囊下水技术。在国外，欧洲大部分船厂不敢采用气囊下水技术，主要是因为客户需要气囊下水的理论计算数据来判断风险性，而国内多数公司无法提供合理的计算结果。
为此，要想使气囊下水技术在国际上得到更加广泛的应用，需要有标准来支撑。我国有气囊下水技术独创、且技术领先成熟的优势，率先提出并制定国际标准成为必然。
3 国际标准的编制过程
ISO 17682 Ship sand marine technology —Methodology for launching ship utilizing air bags（船舶和海上技术 船舶气囊下水工艺）是继国际标准化组织（ISO）于2011年9月1日发布ISO 14409:2011 Ships and marine technology — ship launching air bags （船舶和海上技术 船舶下水用气囊）之后提出的，是与ISO 14409配套使用的国际标准。该国际标准于2011年12月正式通过了NP投票，有来自比利时、中国、韩国、美国和英国等5个国家的10位专家参与编审，并将其编制工作纳入船舶和海上技术委员会/船舶设计分委员会第4工作组（ISO/TC8/SC8/WG4）。
2012年2月8日，WG4在英国伦敦召开了编制组会议，会上讨论了NP投票时各国所提出的意见，并逐条对标准文本进行了修改，形成了该国际标准的CD文稿。
2012年3月27日～2012年5月27日，ISO/TC8/SC8对该标准进行了为期两个月的CD投票，共收到意见25条。编制组对意见进行了逐条处理，并通过邮件与提出意见的国家进行多次沟通，直到双方对修改意见协商一致。编制组按意见处理情况对标准文本进行了修改，进而形成该国际标准的DIS文稿。
2012年10月15日～2013年1月15日，ISO对该国际标准进行了为期三个月DIS投票。ISO的P成员投票的赞成票率为100%，且未收到相关的技术性和编辑性意见。经2013年1月31日在伦敦召开的ISO/TC8/SC8全会讨论决定，建议该国际标准直接进入出版阶段。
2013年5月1日，ISO 17682:2013正式发布。该国际标准从通过立项到正式发布，历时不到一年半时间，为建立该技术应用的国际准则、使标准得以尽快使用奠定了良好的基础。
4 国际标准的主要内容
ISO 17682:2013 sand marine technology —Methodology for launching ship utilizing air bags共有七章和两个附录，分别为：第一章 范围、第二章 规范性引用文件、第三章 术语和定义、第四章 下水船舶要求、第五章 设施设备要求、第六章 船舶下水程序、第七章 船舶下水安全、附录A 气囊的布置（资料性附录）、附录B 典型气囊的滚动阻力系数（资料性附录）。
在范围一章中，本国际标准明确规定了标准的主要内容和适用范围，即主要规定了气囊下水的通用指南，包括下水气囊和设施的要求、下水程序、下水过程的安全等内容，适用于使用气囊对满足气囊下水条件的船舶进行下水操作。
在术语一章中，本国际标准对船舶下水、移船、坡道、起墩、地牛、船长等6个术语进行了定义和解释，便于统一认识，有利于相关的技术交流。
在下水船舶要求一章中，本国际标准对下水船舶的条件、船舶大小的等级划分、下水前对船舶的准备工作等进行了规定。主要根据船舶重量和船长将下水船舶分为Ⅰ类（下水重量为1000 t及以下，或船长为90 m及以下的船舶）、Ⅱ类（下水重量大于1000 t～3000 t，或船长大于90 m～120 m的船舶）、Ⅲ类（下水重量大于3000 t～5000 t，或船长大于120 m～150 m的船舶）、Ⅳ类（下水重量大于5000 t，或船长大于150 m的船舶）。
在设施设备要求一章中，本国际标准主要对坡道、气囊、牵引绞车等进行了规定。对于坡道，则根据下水船舶的类别分别提出了相应的要求，如：Ⅲ类和Ⅳ类船舶下水的坡道应由专门设计的钢筋混凝土建成，左右高度差不应超过20 mm；Ⅱ类船舶下水的坡道应是水泥混凝土路面，左右高度差不应超过50 mm；Ⅰ类船舶下水的坡道可为土坡，但应经压路机压平，左右高度差不应超过80 mm，并规定坡道承载力应达到气囊工作压力的两倍以上。对于气囊，则规定气囊质量应符合ISO 14409:2011的要求，并给出了船舶下水所需的气囊数量计算公式和气囊的布置形式。对于牵引绞车，则规定通常使用低速绞车，给出了绞车钢丝绳牵引力的计算公式。
在船舶下水程序一章中，主要规定了资料准备、方案编制和操作程序等内容。特别是在操作程序上，详细规定了每一步的流程和要求，如：首先要清除船底下方以及移船经过的所有场地上阻碍气囊滚动的障碍物，然后将系船钢丝绳从艏部系固于带缆桩等强力构件或专用耳板上，并与绞车动滑轮组连接，牵住船舶；按照操作方案，在船底下方摆放气囊，对气囊充气到规定气压等逐项的操作内容，直到船舶下水完毕、气囊回收并填写下水记录。
在船舶下水安全一章中，主要规定了人员技能、操作时站位、绞车的检修、警界区设置等相关的安全事宜。
附录A主要规定了气囊的布置方式，包括：单列布置、交错布置、双列布置横向下水的气囊布置等，并用图示形式进行了直观的描述。
附录A是典型气囊的滚动阻力系数，为计算绞车钢丝绳牵引力时的参数确定提供相对准确的参考数据。
5 标准实施情况
我国是船舶气囊下水技术的发源地。多年来，我国在船舶气囊下水技术的开发应用以及船舶气囊产品的研制和市场化进程中，积累了一整套成熟的经验。在制定国际标准的过程中，我国在船舶气囊下水技术发展中得出的经验总结得到了确认。
此次由我国主导制定的“船舶下水工艺”国际标准，使气囊下水以及相应的平地造船技术在国际上得到更广泛的认可，而且也体现了我国积极参与国际标准化活动的重大进步，是我国船舶行业实质性参与国际标准编制的重要体现之一。我国在注重采用国际标准和国外先进标准的同时，积极参加国际标准化活动，实质参与国际标准制定，使我国的技术发展在国际标准中得到反映，把更多的中国标准推向世界，转化为国际标准，将进一步提高我国在国际标准化领域的影响力。
ISO 17682:2013 sand marine technology —Methodology for launching ship utilizing air bags国际标准的发布，标志着我国船舶气囊下水技术的成熟和规范，标志着船舶气囊下水技术正逐步被世界各国所认同和采用，对规范气囊下水的操作安全，以求更好地走向世界具有重要的指导意义。