水上作业快艇校准
1范围
本文件规定了水上作业快艇的校准条件、校准项目、校准方法、校准结果处理及复校周期,适用于总长小于12m、乘员不超过12人的玻璃钢、铝合金材质机动水上作业快艇(含海事巡检、应急救援、水文勘测、工程保障用途)的新造、在用及维修后校准。本文件不涉及船舶法定检验项目,法定检验应按海事管理机构相关规定执行。娱乐艇、竞赛艇、气垫船、地效翼船的校准不适用本文件。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用必不可少。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。
JJF1001通用计量术语及定义
JJF1094测量仪器特性评定
GB/T19314小艇稳性评估
GB/T19918小艇艇体结构和构件尺寸
GB/T32227船舶导航设备通用要求
JT/T1380水上作业安全要求
JT/T456船用磁罗经通用技术条件
3术语和定义
JJF1001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
水上作业快艇:以汽油机或柴油机为动力,具备机动航行能力,用于水上作业保障的机动艇,满载排水量一般不超过5t。
最大航速:快艇在满载、静水、额定负荷工况下,能达到的持续最高航速,单位为节(kn)或千米每小时(km/h)。
干舷高度:满载水线至甲板线的垂直距离,单位为毫米(mm)。
初稳性高度:船舶重心至稳性中心的高度,单位为米(m)。
4校准条件
4.1环境条件
测试水域开阔无障碍物,水深不小于3m,通航密度低,已按规定发布航行警告;
浪高≤0.3m,流速≤0.5m/s,能见度≥1km,风速≤6级,水温5℃~35℃;
无雷暴、强降水等恶劣天气。
4.2标准器及配套设备
标准转速表:测量范围覆盖发动机额定转速,扩展不确定度不超过被校转速表最大允许误差的1/3,经溯源合格;
标准GNSS测速仪:速度测量误差≤0.1kn,经溯源合格;
高精度GNSS接收机:定位误差≤0.5m,经溯源合格;
标准测深块或经测绘的水深基准点:深度误差≤0.1m,经溯源合格;
角度尺:测量范围0°~360°,分度值≤0.5°,经溯源合格;
称重设备:量程≥5t,分度值≤1kg,经溯源合格;
秒表:分辨率≤0.01s,经溯源合格;
风速仪、温湿度计:温度测量误差≤±0.5℃,相对湿度测量误差≤±5%RH,风速测量误差≤±0.5m/s,经溯源合格;
射频测试仪(可选,用于甚高频设备校准):频率范围覆盖156MHz~174MHz,经溯源合格。
4.3被校快艇要求
新造艇应提供出厂检验报告,在用艇应提供上次校准记录及维修记录;发动机、推进器、导航设备、安全设备处于可正常工作状态,无影响校准结果的已知故障;艇体无渗漏,舱底排水系统功能正常。
4.4人员要求
校准人员应具备船舶操作资质及水上作业资质,熟悉快艇性能和校准流程。
5校准项目及方法
5.1外观及结构性检查
检查艇体表面无裂纹、变形、穿孔,玻璃钢层无分层,铝合金焊缝无开裂;甲板防滑层完好,栏杆、系缆桩、羊角安装牢固;舱门、舱盖水密胶条完好,闭合后无渗漏;限载人数、救生设备位置、燃油标号、危险警示标识清晰完整;发动机固定螺栓无松动,燃油管路、冷却管路、润滑管路无泄漏,电气线路敷设规范,无裸露、老化;消防、救生设备配备数量符合限载人数要求,均在有效期内,放置位置符合规范。以上项目全部符合要求后方可开展后续校准。
5.2动力系统参数校准
5.2.1发动机转速示值误差
启动发动机,预热至正常工作温度,分别在怠速、25%额定转速、50%额定转速、75%额定转速、100%额定转速工况下稳定运行1min后,用标准转速表测量实际转速,同时记录艇载转速表显示值。每个工况重复测量3次,取算术平均值作为测量结果。示值误差按公式(1)计算:
δn=n−ns(1)
式中:δn——转速示值误差,r/min;n——3次测量转速示值的算术平均值,r/min;ns——标准转速表测量值,r/min。
5.2.2航速示值误差及最大航速
选择长度不小于1km的直线静水测试段,标记起点和终点。快艇分别以额定航速的50%、75%、100%匀速航行,往返各3次,每次记录艇载速度表示值和通过测试段的时长。实测航速按公式vs=L/(t/3600)计算,其中L为测试段长度(单位km),t为通过测试段时间(单位s)。取往返平均实测航速与艇载速度表示值对比,按公式(2)计算示值误差:
δv=v−vs(2)
式中:δv——航速示值误差,km/h;v——3次测量航速示值的算术平均值,km/h;vs——实测航速,km/h。
取100%额定航速工况下的实测值作为最大航速实测值,与设计值对比,偏差应符合产品技术要求。
5.2.3燃油消耗量示值误差
在发动机100%额定转速工况下稳定运行1h,测量实际燃油消耗量,同时记录艇载油耗表显示值,按公式(3)计算示值误差:
δf=f−fs(3)
式中:δf——燃油消耗量示值误差,L/h;f——3次测量油耗示值的算术平均值,L/h;fs——实际燃油消耗量,L/h。
5.3导航与操控系统校准
5.3.1磁罗经误差
在无明显磁性干扰的开阔水域,将快艇艏向分别对准正北、东北、正东、东南、正南、西南、正西、西北8个方位,用标准方位圈测量实际艏向,同时记录磁罗经示值,单个方位误差按公式(4)计算:
δc=Cm−Cs(4)
式中:δc——磁罗经方位误差,(°);Cm——磁罗经示值,(°);Cs——标准方位圈测量值,(°)。
取8个方位误差的最大值为磁罗经最大偏差,应符合GB/T456的规定。
5.3.2GNSS定位系统误差
静态校准:在开阔水域停泊状态下,用高精度GNSS接收机作为标准,连续采集10组定位数据,计算与艇载GNSS显示坐标的差值,取最大值为静态定位误差。
动态校准:沿已知坐标的1km直线航线往返航行3次,对比艇载GNSS记录的航行轨迹与实际航线的偏差,取最大值为动态轨迹偏差。两项指标均应符合GB/T32227的规定。
5.3.3测深仪示值误差
在已知水深的测试点,分别测量3m、5m、10m、20m四个深度点的水深值,同时记录艇载测深仪示值,按公式(5)计算各点示值误差:
δd=d−ds(5)
式中:δd——测深仪示值误差,m;d——3次测量水深示值的算术平均值,m;ds——标准水深值,m。
取各点误差最大值为测深仪示值误差。
5.3.4舵角指示器误差
转动舵轮,分别对准左满舵、右满舵、正舵及±15°、±30°共7个位置,用角度尺测量舵叶实际转角,同时记录舵角指示器示值,按公式(6)计算示值误差:
δr=r−rs(6)
式中:δr——舵角指示器示值误差,(°);r——3次测量舵角示值的算术平均值,(°);rs——舵叶实际转角,(°)。
取各位置误差最大值为舵角指示器示值误差。
5.3.5甚高频通信设备性能(可选)
用射频测试仪测量甚高频电台的发射功率、调制灵敏度、接收误码率,指标应符合GB/T32227的规定。
5.4安全性能校准
5.4.1干舷高度及初稳性高度
在空载和满载状态下分别测量干舷高度,结果应符合GB/T19918的规定。采用倾斜试验法,按GB/T19314的规定计算初稳性高度,结果应符合设计要求及JT/T1380的规定。
5.4.2滑行制动距离
在静水水域,快艇以最大航速航行,关闭油门,记录从关闭油门至完全停止的滑行距离,结果应符合产品技术要求。
5.4.3安全报警功能
模拟发动机超速、冷却水超温、机油压力过低工况,检查声光报警功能是否触发,报警示值与设定值的偏差应符合产品技术要求,报警后无自动消音、误触发情况。
5.5载重性能校准
在快艇内均匀加载标准重物,直至吃水达到满载水线,记录实际加载质量,与铭牌标注的限载质量对比,偏差不应超过±5%。满载状态下测量重心纵向、横向位置,结果应符合设计要求。
5.6可选校准项目
根据作业需求,可选校准锚泊设备拉力、绞盘提升能力、舱室水密性能、夜间航行照明照度等项目。
6校准结果处理
6.1校准完成后出具校准证书,证书应包含以下内容:
标题"校准证书";
实验室名称和地址;
证书编号、页码及总页数;
被校快艇的名称、型号、船名号、建造厂、出厂日期、总长、型宽、满载排水量;
校准日期、校准地点、环境条件;
使用的标准器信息、溯源证书编号及有效期;
各校准项目的测量结果、相对扩展不确定度(k=2);
校准人员、核验人员、授权签字人签名及签发日期。
6.2若被校快艇的动力系统、安全报警功能、载重性能等关键项目不符合明示技术要求,应在校准证书的"备注"栏中注明不合格项及不符合情况,判定为不适合继续用于水上作业。
7复校周期
水上作业快艇的推荐复校周期为12个月。若快艇每月出海作业超过10次、使用环境恶劣(高盐雾、高泥沙含量水域)、经过大修、发生碰撞或搁浅事故、更换发动机或推进系统、改变艇体结构,复校周期应缩短至6个月。最长复校周期不得超过24个月。
8安全操作要求
校准前应核查测试水域安全状况,向海事部门报备校准计划,设置警戒区;
校准期间快艇配备足额救生设备,所有参与校准人员穿着救生衣,现场配备应急救生艇;
发动机运转时,禁止人员在螺旋桨附近水域活动;
涉及燃油系统操作时严禁明火,现场配备灭火器材;
航速测试过程中避让过往船只,保持通讯畅通;
校准结束后检查各系统复位,关闭电源、油路,将快艇停靠至指定位置。
