DNV 2.22 2016 DNV-ST-0378 起重设备标准 OS-H101 OS-H205 OS-H206 2016 DNV-ST-N001 海上作业标准 + RP-N103 — 分析方法 + RP-N202 — 波浪补偿
DNV 标准 · 海上吊装

四份文件共同规范这次吊装——完整关系图,以及至今仍在合同中引发混淆的更名历史。

DNV 海上吊装标准

DNV 发布的技术标准,规范着美国墨西哥湾以外大多数海上吊装设备的合规要求。起重机与波浪补偿器认证的核心工作,主要由四份 DNV 文件承担。以下逐一介绍这些文件——包括其更名历史(DNV 于 2013 年与 GL 合并,在 2016-2017 年对标准重新编码,并于 2021 年弃用 DNVGL 前缀),以及在采购或运行带波浪补偿功能的吊装系统时应如何应用这些标准。

实际应用:关于本主题的实际应用,请参阅产品/系统设计工程研究与分析

各标准分别管什么

标准管辖范围关键内容对波浪补偿吊装的意义
DNV-ST-03782016 · 原 DNV 2.22 · 曾用名 DNVGL-ST-0378设备本身——起重机与波浪补偿器硬件设计载荷、材料、无损检测(NDT)、工厂验收试验(FAT)、现场见证的载荷试验(SWL × 适用系数)、型式认可硬件认证证书
DNV-ST-N0012016 · 吸收 OS-H205 · 曾用名 DNVGL-ST-N001海上作业本身动力放大系数(DAF,表 16-1 最小值)、alpha 系数、环境限值、海事保证检验波浪补偿的作业依据
DNV-RP-N103相关分析方法阻力系数与附加质量系数、砰击、冲击张力载荷(snap load)分析波浪补偿器必须吸收的作用力
DNV-RP-N202波浪补偿系统系统设计参数、性能要求、验证专门针对补偿器本身的 RP
认证硬件? ST-0378 规划并审批吊装? ST-N001 计算作用力? RP-N103 (补偿器另加 RP-N202)

当答案是“进行分析”时,那就是一次CONSTELLATION 吊装研究——把 RP-N103 水动力学计算及由此得出的作业系数整理成项目文档。

DNV-ST-0378——海上及平台起重设备

适用范围。海上及平台起重设备的设计、制造、型式认可、试验与认证——包括基座式起重机、折臂式起重机、A 型架、龙门架、桅式起重机及一体化吊装附件。适用于固定式与浮式海上装置上永久安装的设备。

更名历史。2016 年,DNVGL-ST-0378 取代了沿用已久的DNV Standard for Certification 2.22——起重设备标准;2021 年品牌重塑后,该标准改称 DNV-ST-0378。作业方目前仍习惯称其为“DNV 2.22”;对于新设备,适用文件已是 DNV-ST-0378。

波浪补偿器的适用情况。与起重机一体化的补偿器——起重机内置主动波浪补偿(AHC)、集成式被动波浪补偿(PHC)——作为起重机总成的一部分,按 ST-0378 认证。安装于吊钩下方的独立式被动补偿器,则作为吊装附件按 ST-0378 认证,或作为单独型式认可的起重设备认证。两种途径均需要:

  • 设计验证——有限元分析(FEA)、疲劳分析、按 ST-0378 极限状态进行的载荷工况评估
  • 材料认证——结构与承压部件适用 EN 10204 3.1 或 3.2
  • NDT——对关键焊缝进行磁粉检测、超声检测和/或射线检测
  • 现场见证的 FAT 与按 ST-0378 Table 14-1 进行的验证载荷试验(SWL 超过 50 t 时为 1.10× SWL)

关于 DAF 如何计入 ST-0378 起重量表计算的完整说明,请参阅起重量表

DNV-ST-N001——海上作业与海事保证检验

适用范围。海上作业的规划、执行与保证检验,涵盖海上吊装、运输、对接与退役拆除。规定了动力放大系数、摩擦系数、冲击张力载荷判定准则、环境限值、alpha 系数及作业基准周期。

更名历史。DNV-ST-N001 最初于 2016 年以 DNVGL-ST-N001 名称发布,整合了:

  • DNV-OS-H101——海上作业,通用
  • DNV-OS-H205——吊装作业
  • DNV-OS-H206——装船

如今作业方提到“DNV-OS-H205”时,几乎都是指现已并入 ST-N001 第 16 节的吊装作业条款。

对波浪补偿吊装的意义。

  • 第 16 节的表 16-1 规定了按重量分档的空中吊装最小 DAF(吊钩载荷增加时从 1.25 逐步降至 1.10);水下 DAF 按第 16.17 节采用 RP-N103 方法计算
  • 规定了 alpha 系数天气预报方法(对作业限值采用 0.7-0.85× 的预报不确定性乘数)
  • 海事保证检验师在批准吊装程序时参照 ST-N001

DAF 的实际计算方法,以及波浪补偿器如何降低 DAF,参见动力放大系数(DAF)。更宽作业 Hs 范围带来的经济效益,参见海上吊装气象窗口

DNV-RP-N103——海上作业的建模与分析

适用范围。海上作业水动力分析的技术参考文件:阻力系数、附加质量系数、砰击、浪溅区作用力、冲击张力载荷分析。是 ST-N001 所要求设计计算的基础依据。

对波浪补偿的意义。RP-N103 中的阻力系数与附加质量系数表,是工程师计算波浪补偿器须吸收的水下作用力的依据。阻力随速度的平方变化,附加质量随加速度变化,而调校良好的 PHC 能将起重机与这两者都解耦。

系数表与计算示例参见水下吊装;运用这些系数推导 PHC 效率的过程,参见被动波浪补偿基础

DNV-RP-N202——波浪补偿系统

适用范围。DNV 关于波浪补偿系统的推荐做法,2024 年首次发布——为补偿器系统的设计、验证、采购和运行提供框架,涵盖系统类型、各作业阶段的适用性、关键设计参数、性能要求和验证。分阶段吊装分析本身(浪溅区穿越、深水下放、着底)见 RP-N103。

重要意义。这是首份专门针对 Norwegian Dynamics 所制造设备类别的 DNV 文件。它与 ST-N001 的可作业性机制及 RP-N103 的分析方法共同构成体系,明确了补偿吊装如何相较于相同载荷的无补偿吊装获得更宽的作业范围——这正是依据 DNV-RP-N202 工程设计的波浪补偿系统的分析依据。

波浪补偿器如何取得认证

Norwegian Dynamics RIGEL 或 ANTARES 补偿器的典型认证范围:

  1. 按 DNV-ST-0378 完成设计认证——分析文件包、FEA、疲劳分析
  2. 按 EN 10204 3.1 或 3.2 完成材料认证——全流程可追溯
  3. 按 ST-0378 验收准则完成 NDT——对关键焊缝进行磁粉检测(MT)、超声检测(UT)和/或射线检测(RT)
  4. 现场见证的 FAT——针对全生命周期行程与压力曲线进行功能测试
  5. 按 ST-0378 Table 14-1 进行验证载荷试验(SWL 超过 50 t 时为 1.10× SWL),由船级检验师现场见证
  6. DNV 产品证书或 DNV 型式认可

型式认可可简化项目认证,因为设计文件包已预先获得认可。RIGEL 的 DNV 型式认可目前正在进行中;ANTARES 则采用项目认证设计。

需要在不同补偿器架构之间做选择的作业方,可参阅波浪补偿器选型了解各方案的权衡取舍。

相关标准

  • NORSOK R-002——起重设备,在挪威大陆架与 DNV 规则配合使用
  • API 2C / API RP 2D——美国墨西哥湾地区对应的海上基座式起重机标准
  • EN 13852——起重机——海上起重机(第 1、2、3 部分)
  • IMO SOLAS Ch. II-1 Reg. 3-13——起重设备与操锚绞车(2026 年 1 月 1 日生效)

DNV 吊装标准——常见问题

什么取代了 DNV 2.22?
DNV-ST-0378。原 Standard for Certification 2.22——起重设备于 2016 年 5 月被 DNVGL-ST-0378 取代;DNV GL 于 2021 年更名为 DNV 后,该标准改称 DNV-ST-0378。较旧的 2.22 证书通常可通过定期检验继续保持有效;新设备则按 ST-0378 认证——详见完整的 ST-0378 文章
DNV-OS-H205 后来怎样了?
已于 2016 年与 OS-H101、OS-H206 一并整合进 DNV-ST-N001。如今合同中提到 OS-H205,几乎都是指现已并入 ST-N001 第 16 节的吊装条款——详见ST-N001 文章
哪一项 DNV 标准适用于波浪补偿器?
四项标准各司其职:ST-0378 认证硬件本身,ST-N001 规范其所在的作业,RP-N103 提供计算其所吸收作用力的分析方法,RP-N202(2024)则是专门针对波浪补偿系统本身的推荐做法。
DNV 规定的最小动力放大系数是多少?
对于空中吊装,DNV-ST-N001 表 16-1 规定了按重量分档的最小值——海上吊装时,100-300 t 的吊钩载荷取 1.25,并随载荷增加逐步降至 2,500 t 以上的 1.10;低于 100 t 时采用公式计算,数值高于 1.25。水下吊装没有统一下限——DAF 按第 16.17 节采用 RP-N103 方法计算。该系数的计算方法——以及如何降低它——参见DAF 专页
波浪补偿吊装能否在 DNV 规则下获得认可?
可以——补偿吊装的实际动力放大效应更低,ST-N001 的可作业性机制会据此给出更宽的作业范围,RP-N103 提供分析方法,RP-N202(2024)提供系统级设计与验证框架。这就是波浪补偿吊装设计的分析依据。

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我们依据 DNV-ST-0378 设计补偿器并按该标准进行入级,且已与 DNV、BV、ABS 及 CCS 完成多项认证范围的对接。请发送您的项目范围,我们将为您匹配适用的认证路径。