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SY／T 10003-2016 海上平台起重机规范.pdfSY/T 100032016
参考下述标准所包含的条款，制定了本标准。除本章节中注明的版本外，可参用量
API（美国石油学会）
MA（美国轴承制造商协
GB 30529-2014 乙酸乙烯酯单位产品能源消耗限额SY/T10003=2016
SAE（美国汽车工程师学会）
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回转环swingcircle
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工作负荷workingload
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起重机额定值确定应适用于内吊运（起重机在其所安装平台/船舶甲板内吊运）和外吊运 （起重机与供给船之间的吊运等）两种状态。由于作业环境包括了垂向载荷、纵向载荷、横向载荷、 风载及其他载荷，海上起重机要承受多变载荷。用于外吊运的固定平台起重机是这种情况，而用于 航内吊运和航外吊运的浮式平台／船舶起重机更是如此。本标准规定的起重机的额定值不能覆盖所有 工况和所有起重机设备，尤其是安装在浮式平台和船舶上的起重机。因此，买方和卖方必须注意确定 适用于特定用途的工况，据此确定起重机的安全额定负荷和操作限定。 对安装在浮式平台/船舶上的起重机，强烈建议在确定起重机额定载荷时要考虑船舶的特有运动 及起重机在船舶上的位置。推荐用“船舶特定法”确定起重机的额定值，因为在特定的作业工况下， 该方法可就浮式平台／船舶对起重机额定载荷的影响提供最佳的评估。“船舶特定法”要求平台／船舶 业主提供足够的数据，以确定在预期的特定作业工况，起重机的运动和加速度。所要求的数据在附录 B中论述。若缺乏这些数据，随后章节中提供了“通用法”指定的运动和加速度，并作为各种类型的 浮式平台/船舶的代表值。对于浮式平台/船舶，不推荐采用“默认动态法”。“默认动态法”仅用于 确定平静海况下固定平台起重机的额定值。在该海况中，供给船与平台的相对运动受带缆或其他方法 限制。 表1江总了后续章节讨论的一些关键设计参数，说明了在何处获得该参数以及它是否适用丁停 用状态及工作状态时内吊运和航外吊运的条件。
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4.1.1起重机额定载荷
本标准日的是向操作名提供全部的额定负荷曲线图，它显示在特定工况下，特定装置实际能起升 和回转的安全.「.作负荷（SWL）。因此，这些曲线图中所示的安全.I.作负荷（SWL）应是下列各项的 最小值： a）根据全部结构部件（不包括主柱和基座）确定的最大载荷。当起重机承受SWLXC，垂向设计 载荷加上所有由于供给船运动、平台/船舶运动、平台/船舶静态倾斜产生的载荷以及4.3和 4.5定义的环境载荷时，该最大载荷不会导致任何部件（主柱和基座除外）应力超过第5章规 定的许用应力。 b）根据中心柱和基座确定的最大载荷。当起重机承受的载荷与a）项相同，但采用5.2给定的附 加载荷系数时，该最大载荷不会导致中心柱和基座应力超过第5章规定的许用应力。 c）根据承载钢丝绳穿绳方式和7.2定义的钢丝绳安全系数确定的最大载荷。 d）根据钢丝绳有效拉力确定的最大载荷。该最大载荷是在载荷位于吊臂顶端时，考虑制造厂商 设计的穿绳方式的穿绳损失，按8.1.7计算确定。 e）根据变幅钢丝绳穿绳方式和7.2定义的钢丝绳安全系数确定的最大载荷。 f）根据7.2中吊臂悬绳确定的最大载荷。 g）根据变幅钢丝绳有效拉力确定的最大载荷的75%。其考虑了制造厂商设计的变幅钢丝绳穿绳 方法的穿绳损失，按8.1.7计算确定。 h）根据9.2定义的回转支承装置（适用时）能力确定的最大载荷。 i）根据9.1.1和9.1.2定义的回转机构能力确定的最大载荷。 已公布的“负荷曲线图”中的额定负荷应从上述计算负荷中减去吊钩和滑轮的重量，但不包括起 升钢丝绳的重量。
4.1.2人员额定载荷
吊运人员时，额定载荷应是下列各项中的最小值 a）根据非人员载荷额定值计算的安全工作负荷SWL的33%。 b）根据承载钢丝绳穿绳方式及按7.2.4.3定义的钢丝绳安全系数确定的最大载荷。
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c）根据钢丝绳有效拉力确定的最大载荷。该最大载荷是在载荷位于吊臂顶端时，考虑制造厂商 设计的穿绳方法的穿绳损失，按8.1.7计算确定。 已公布的“负荷曲线图”中的额定负荷应从上述计算负荷中减去吊钩和滑轮的重量，人员净重应 载荷的一部分，但不包括起升钢丝绳的重量
4.1.3起重机停用工况
4.4定义了起重机在停用状态承受的典型载荷。起重机也必须设计成承受这些载荷并考虑本 他章节定义的安全系数而不超过其许用应力水平。
4.2额定负荷曲线图和数据图表
4.2.1额定负荷曲线图
每台起重机应配有一块坚固耐用的额定负荷曲线图标牌，文字和图形清晰明了，并牢靠地固定在 人员易看到的地方。曲线图上应提供下列信息： a）对于已规定长度的吊臂和挺杆（如适用），在各工作半径增量不超过2m（或5ft）时，制造 商认可的额定载荷及相应的吊臂幅角。 b）应清晰地注明起重机额定载荷的基准，并符合本标准相关章节的要求。该基准包括应明确曲 线图适用的工况，如内吊运或外吊运、浪高等；并说明使用（船舶特定法、通用法或默 认动态法）三种方法中哪种方法确定4.3定义的额定载荷。 c）穿绳图解或简图（显示在山线图上或参见相应起重机操作于册中的简图），该图应推荐起重机 所用的每种钢丝绳的穿绳数。 d）API规范推荐在供给船上提升时的最低起升速度，应遵循4.3.1[见公式（4.2）1的规定。 e）应用起重机额定负荷曲线图的平台或船舶名称。 f）起重机制造商名称和起重机序列号。 g）应有负荷曲线图，定义各规定起升工况下的安全工作负荷。该曲线图应以表格形式列出所有 工作半径下的额定载荷，不应在超出规定起升工况范围操作起重机。可采用多个负荷曲线图 定义不同环境条件下起重机的安全工作负荷。图3所示为某一起重机在各种工况下安全工作 负荷与起升半径关系曲线图。 h）负荷曲线图上应提供各工作半径下的人员定额。若该起重机无人员限额，则应在该图上标明。 若出现下述任一情况，起重机负荷曲线图必须审查和修改： a）起重机移位，包括在现有平台上的重新就位或移到另一平台或船舶上。 b）吊臂或挺杆长度改变。 c）任一钢丝绳部件用较低破断强度的钢丝绳替代，或承载滑轮或重力球换成质量更大的部件。 d）任一钢丝绳部件、吊臂、绞车的穿绳数变化，或辅助穿绳系统改变。 e）以降低其强度或功能的任何方式，变动附录A所列任一关键部件。 f）以降低钢丝绳有效速度或牵引力任一方式，变动原动机系统的电气、液压或原动机部件。 g）起重机额定载荷降低。 若有必要重定额定载荷，可遵照APIRP2D的建议和要求。
除负荷曲线图外，每台起重机应配有一块示意图。其文字和图形应清楚明了，并牢靠地固定在提 作员易于观看的部位。该示意图应包含（不限于）下述内容，与4.2.1引用的曲线图有共同用途： a提供关于设备和操作程序限制的注意或警告说明
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b）主起升钢丝绳的描述，包括长度、结构型式和断裂强度等。 c）辅助起升钢丝绳（使用时）的描述，包括长度、结构型式和断裂强度等。 d）变幅起升钢丝绳（使用时）的描述，包括长度、结构型式、绳数和断裂强度等。 e）吊臂悬绳（使用时）的描述，包括长度、结构型式、绳数和断裂强度等。 f）适合于所有绳索配置（穿绳数）条件下，主钩的最大行程。 g）悬挂时，辅钩的最大行程。 h）对于推荐的限位设定值，主钩的最大和最小工作半径。 i）对于推荐的限位设定值，辅钩的最大和最小工作半径。 j）在供给船上起升及平台和船舶的作业工况下，对应所有绳索配置（穿绳数）条件，主钩最大 有效钩速。 k）在供给船上起升及平台和船舶的作业工况下，辅钩（若采用）最大有效钩速。 1）有关任何应急载荷释放装置（如采用）使用的注释或说明。 m）有关任何自动过载保护装置（如采用）操作的注释或说明
工作过程中，起重机会承受自身质量、起升载荷、环境、平台/船舶运动产生的载荷及由于如起 升、吊臂变辐、回转，以及般外吊运时起吊重物所处供给船的运动等产生的动载。 起重机垂向设计载荷等于额定载荷或SWL乘以4.3.1定义的动载系数C。由于供给船运动产生的 横倾载荷和纵倾载荷，及浮式结构物上起重机基座的静态倾斜和运动引起的载荷均应按照4.3.2的定 义进行考虑。作用于起重机.1:的风载、冰载和其他坏境载荷应按4.5定义进行考。对于特定的起刀 工况，当此处定义的全部载荷的最恶劣组合施加于起重机时，最人的SWL应是满足4.1.1要求的最大 起升载荷。 对于特定海况下，作用于起重机的动态载荷有三种计算方法，这些方法及其局限性在随后的段落 进行讨论。这三种方法是： 1.船舶特定法。 2.通用法。 3.默认动态法。 对浮式平台和船舶的额定载荷应使用“船舶特定法”或“通用法”确定。固定平台起重机的额定 载荷应使用“通用法”或“默认动态法”（有特殊限制时）来确定。 船舶特定法：对于浮式平台和船舶安装的起重机，“船舶特定法”是最好的方法。对于“船舶特 定法”，买方应提供公式（4.1）内的速度V以计算动载系数C。V应是给定作业工况下吊臂顶部的 速度，可通过研究起重机及其所处船舶的运动特性进行计算。该方法准确性取决于吊臂顶部速度计算 的合适程度。供给船的速度V，取自表2或由买方规定。对于“船舶特定法”，买方应规定航内吊运的 动载系数C、代替表3数据，平台/船舶的静态倾斜和起重机动态水平加速度代替表4数据。“船舶特 定法”要求的数据在附录B中进行讨论。 通用法：对于通用方法，起重机般外吊运时速度V和V。取自表2。这些速度是基于对具有代表 性的各类平台/船舶运动的估算。附录B中对表2中数据的基础进行了讨论。对于“通用法”，同样 应采用取自表3和表4的平台/船舶数据。 默认动态法：对于从固定平台设施进行的某些外吊运，可采用C，=2.0的固定动载系数代替 上述方法，该替代方法只允许用于固定平台，且平台位于海面和风浪非常平静的海域（如墨西哥 弯），同时应只用于供给船与平台的相对位置保持稳定的情况（如平台守护船）。在这些特殊作业工 况下，可采用2.0的动载系数，纵向力和风载可取零，横向载荷可取垂向设计载荷的2%（横向分力 0.02×2.0×SWL)。
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4.3.1垂向设计载荷
对于航外吊运，垂向动载系数C，应按下式确定
图3各种工况下的额定负荷曲线图
C,=1 +V × K g×SWL
=1+V X K g× SWL
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法的合适初算值为设计载荷的1/2； G一重力加速度，32.2ft/s²； VV, + v? + v?, ft/s ; V一相对速度； V一一在提升SWL时，实际稳定的最大起升速度，ft/s； V一支撑荷重的供给船甲板的垂直速度，ft/s； V一一由于起重机基座运动使吊臂顶部产生的垂直速度，ft/s。 计算起重机刚度K应考虑从吊钩到基座结构在内的所有部件。附录B中对该等式中采用的起重 机刚度的计算进行了讨论。 外吊运时，起升速度应足够快，避免荷重提升后与甲板碰击。除非买方另外同意，对于起升任 钩载，其稳定的最小起升速度Vmi（ft/s）应为：
Vhmin=0.1 × (H+3.3)
H所述负荷曲线图的有效波高，ft。 公式（4.1）中计算C.采用的V.必须是实际可达到的最大有效钩速，并且必须不小于Vhmin
4.3.1.b舵内吊运
对内币运，速度V和V.应取零。对于船舶特定法，动载系数C应为1.33与币臂顶部垂直 动态加速度（g's）之和。该加速度是根据特定作业工况下的船舶运动分析求出。对丁通川法，动载 系数C.取自表3。对于默认动态法（仅固定平台），在航内吊运时，动载系数C.应等于1.33。
4.3.2水平设计载荷
确定起重机额定起载荷时，应考虑水平载荷。若买方没有提供更具体的数据，应按照本节计算纵 倾、横倾、起重机基座静态倾斜和起重机基座运动的影响，并在起重机额定载荷计算时同时施加垂向 载。
所有航外吊运应包括由于供给船运动产 Warsn (1b) 应为 :
H.—吊臂根部枢轴距供给船甲板垂直距离，ft； SWL——安全工作载荷，Ib； BL一吊臂长度，ft； Φ一一水平方向的臂角。 供给船运动施加在吊臂顶部的横向分力WidesR（Ib）应为：
Wmasn 应不小于 0.02× SWL×C
Wides应不小于0.02×SWL×C.g
2.5+(0.457×Hi)
Wwsides = Werrsb/2
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当买方提供具体的纵倾和横倾角度时，纵向分力和横向分力应是给定角度的函数
但Widlsn应不小于0.02×SWL×C.。
但WidesR应不小于0.02×SWL×C
起重机倾斜（CI力）和起重机运动（CM力）
Warsn=SWL×C,×tan（纵倾角度）
所有眩内吊运和航外吊运应包括由于起重机基座静态倾斜（横倾或纵倾）和起重机基座运动产生 的载荷。对于船舶特定法，应确定由平台/船舶运动造成的起重机吊臂顶部运动。吊臂顶部运动应定 义为工作工况和最恶劣不停放的非工作工况。对于通用法，若缺少船舶任何具体数据，可采用表4中 的数据。这些参数不可代表特定用途或平台/船舶的实际工况，附录B中提供了有关表4所列数据的 基础信息。 平台／船舶静态倾斜（横倾或纵倾）引起的纵倾和/或横倾，取决于起重机相对于倾斜的操作方 向。静态纵倾导致吊钩位置与水平起升工况相比较发生静态改变。为了计算这种情况，可调整吊臂角 度使吊钩回到修正的工作半径，并针对这个位置确定额定载荷。由于垂向设计载荷，静态横倾在吊臂 顶部产生的横向载荷为：
Wsidec=SWI.×C,×tan（静态横倾角）
由于吊臂和起重机质量，起重机静态横倾还造成横向载荷的引入。这些横向载荷应采用同样的方 法计算并施加于起重机吊臂和其他部件上。 与供给船运动产生的载荷相似，起重机基座运动引起的纵向载荷和横向载荷亦传递到吊臂顶部。 由于吊臂和起重机重量，起重机基座运动还会造成垂向载荷、纵向载荷和横向载荷的传递。这些载荷 应沿着吊臂施加于起重机和其他受影响的部件上。由起重机吊臂顶部确定的水平方向加速度（由买方 规定船舶特定法或由表5取值）与吊臂顶部水平载荷一起作用于起重机吊臂和其他部件，因为水平载 荷为该加速度乘垂向设计载荷。起重机基座运动（CM力）产生的水平载荷作用于悬挂载荷上，该水 平载荷可用下式表示：
.......................
船舶/平台存在静态倾斜和水平加速度时，吊臂和其他起重机部件会产生类似的水平分力。对于 各个部件，应计算这些附加的水平载荷，并将各载荷施加到相应的部件上。起重机运动产生的水平载
xsin （起重机基座夹角）
起重机基座夹角一起重机基座运动方向与吊臂夹角（0°时仅横倾，90°时仅纵倾）。 对起重机基座运动的假设角度估算至少应包括0°和90°（最大横倾和最大纵倾）几种角度。由这 些角度变化产生的最小SWL应选用于指定的起升工况。
4.3.2.c水平设计载荷的组合
由起重机运动和由供给船运动产生的水平载荷组合如下，总起升载荷引起水平动态横向分力和纵
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向分力分别为： 横向分力Wwin（lb）：
纵向分力Wamm (1b)
Wwbn=(was) + (wacm)
Weordsn = (WorsB)" + (Worcm)
Wfdyn =(WorisB)+(WerfiCM)
该组合动态水平载荷与起重机基座倾斜及风产生的水平载荷之和，即为规定的起 总的水平设计载荷，列式如下：
JJF(纺织) 057-2016 长丝卷曲收缩测试仪校准规范4.3.3起重机部件产生的载荷
总纵向载荷=Wardm+Waor(FrumWind
在确定起重机诈用额定载荷及考虑起重机非二 元时，包话电起 等）的质量产生的力和力矩亦应作为载荷。对」航内吊运和外吊运的工作工况以及非工作工况，起 重机部件产生的垂向载荷应根据表5给山的动载系数增加，这说明了起重机动态运动作用于起重机部 牛垂向质量的影响。同时，应采用4.3.2.b中的公式，并以起重机部件重量替换SWL×C，的方式，来 确定起重机水平方向动态运动载荷对起重机部件的影响。
CJJT 235-2015 城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程表2用于动载系数计算的垂向速度 （有关这些数据形成的讨论参见附录B）
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表3航内吊运动载系数（C用于通用法）