海上起重机类型对比
介绍主要海上起重机类型、各自用途与起重规模，说明起重机规格中的术语如何相互关联，以及不同类型对升沉补偿有何影响。
- 平台主要使用起重量为数十吨的桁架臂基座式起重机，为供应船作业。船舶更倾向于使用紧凑的折臂式和伸缩臂式起重机。起重船搭载起重量约 1,000 至 10,000 t 的重型回转起重机，自升式安装船则搭载起重量约 800 至超过 3,000 t 的环抱桩腿式起重机。
- 起重机规格描述三个独立方面：起重臂（折臂、直臂或伸缩臂；桁架式或箱形）、变幅方式（液压缸或钢丝绳），以及安装基础（基座、筒座或自升式船的桩腿）。
- 在海上往返供应船吊运的起重机，其载荷表按各有效波高列出额定值，并已计入动力系数。重型起重机、自升式船起重机和水下作业起重机通常改用单一设计系数确定额定值。另加系数之前，应先核对载荷表已包含哪些因素。
- 串联式升沉补偿器悬挂在吊钩下方，因此适用于任何类型的起重机；下文列出四项接口核查要点。
海上起重机可同时按起重臂形状、变幅方式、安装基础和作业用途命名。“折臂式、液压缸变幅的基座式起重机”和“水下作业起重机”可能是同一台设备。本页先按作业场景梳理主要类型，再解释这些术语。
主要类型
- 桁架臂基座式起重机数十吨平台起重机：作业半径大，采用钢丝绳变幅，为供应船作业
- 折臂式起重机数吨至数百吨起重臂可折叠收纳；常见的船用起重机，通常配有主动升沉补偿（AHC）
- 伸缩臂式起重机约 1–30 t起重臂分段伸缩；用于紧凑型服务作业和物资吊运
- 重型回转起重机约 1,000–10,000 t起重船：吊装上部模块、导管架和基础
- 环抱桩腿式起重机约 800 至超过 3,000 t围绕自升式安装船的一根桩腿回转
- A 字架数十吨至数百吨从船艉下放和回收：ROV、挖沟机和水下结构物
类型对比
| 类型 | 作业场景 | 典型起重量 | 典型吊运作业 | 升沉补偿 |
|---|---|---|---|---|
| 桁架臂基座式起重机 | 固定平台、浮式生产装置及部分船舶 | 数十吨 | 往返供应船吊运货物、设备和维护物资 | 在固定平台上，只有下方甲板随波浪升沉：POLARIS 等缓冲器可吸收起吊瞬间的冲击载荷 |
| 折臂式起重机 | 供应船、工程船、服务船及平台 | 数吨至数百吨 | 甲板货物搬运；配有 AHC 时用于水下工程施工 | 水下作业起重机通常在绞车内集成 AHC；未配备时可在吊钩下方加装串联式装置 |
| 伸缩臂式起重机 | 船舶和平台 | 约 1–30 t | 物资、备件、小型设备及舷外作业 | 通常不需要；较重的舷外入水吊运可使用小型串联式被动装置 |
| 重型回转起重机 | 起重船；最大的起重船为半潜式 | 每台起重机约 1,000–10,000 t（两台串联可达 20,000 t） | 上部模块、导管架、基础和重型模块 | 在浪溅区和就位阶段使用重型串联式被动升沉补偿或自适应被动升沉补偿装置 |
| 环抱桩腿式起重机 | 自升式安装船 | 约 800 至超过 3,000 t | 风力发电机组部件和基础 | 船体升起后，起重机不再随波浪升沉：此时关注柔性就位，以及从浮式驳船起吊时的冲击载荷 |
| A 字架 | 船艉，部分安装在船侧 | 数十吨至数百吨 | ROV、挖沟机、犁式埋设设备和水下结构物 | 穿越浪溅区的下放与回收：使用 AHC 绞车或串联式被动升沉补偿装置 |
起重量为根据公开的起重机和船舶规格取整后的范围。具体起重机能吊运多大载荷，只能以其经认证的载荷表为准。
如何解读起重机规格中的术语
规格描述三个独立特征，可以自由组合：折臂通常采用液压缸变幅，长桁架臂通常采用钢丝绳变幅，两者均可安装在基座上。
| 描述项 | 选项 | 影响 |
|---|---|---|
| 起重臂形状 | 形状：折臂（可折叠）、直臂或伸缩臂。结构：桁架式或箱形截面 | 影响作业半径、收纳和作业范围。折臂可折叠并紧凑收纳，还能将负载放置在靠近甲板的位置。 |
| 变幅 | 液压缸（液压油缸）或钢丝绳（来自门架的变幅钢丝绳） | 决定起重臂角度如何保持。液压缸适合紧凑的起重臂；钢丝绳变幅适合长桁架臂。 |
| 安装形式 | 基座（包括中心立柱结构）、筒座、环抱桩腿式 | 决定载荷如何传入支承结构，以及回转范围 |
用途名称是在这些特征之外另加的一层分类。“平台起重机”“水下作业起重机”和“重型起重机”描述的是作业用途。例如，水下作业起重机通常是配有主动升沉补偿和长钢丝绳的折臂式或桁架臂式起重机。 DNV-ST-0378 对“平台起重机”的定义更窄，指港内或装置内部的吊运；按该标准的术语，在海上为供应船作业的起重机属于海上起重机。
不同起重机类型对升沉补偿的影响
从负载来看，其上方的起重机结构、钢丝绳、索具和任何补偿器构成串联的弹性环节。若悬挂质量为 m 、整体刚度为 k，则吊运系统的固有周期为
这些弹性环节串联作用，因此刚度最低的环节起主导作用 k:
较长的水下钢丝绳会降低串联系统的刚度，并使 T_n 接近波浪周期，负载此时可能发生共振。被动升沉补偿器增加了一个刚度低得多的气弹簧。气体容积足够大时，它会使固有周期远长于波浪周期，负载只跟随吊臂端点运动的一小部分。如果补偿器选型过硬，反而可能使固有周期进入波浪周期范围，因此需要对照项目海况核查新的固有周期（参见 避免共振）。这一原理适用于所有起重机类型。不同类型的区别在于升沉来自哪里：
- 浮式船舶上的起重机 （折臂式、重型起重机、A 字架）：吊臂端点随船舶运动，负载穿过浪溅区下放并就位。这种情况适用于 RIGEL 和 CYGNUS，以及在吊运过程中负载会变化时使用的 ANTARES 。
- 固定平台上的起重机从供应船起吊： 起重机保持静止，船舶甲板运动。峰值出现在负载离开甲板时，吊索突然绷紧， POLARIS 等缓冲器可吸收这股冲击。
- 自升式船舶升起后： 起重机不再随波浪升沉。此时补偿用于使负载柔和就位；如果部件来自浮式供料驳船，还要缓解起吊瞬间的冲击，与平台起重机的情况相同。
串联式装置悬挂在吊钩下方，独立于起重机控制系统工作。每台起重机仍需核查四个方面：
- 净空。 装置在吊钩与负载之间增加自身长度。应按作业半径核查起升高度。
- 吊钩接口。 可通过卸扣连接吊钩，也可将装置顶部吊耳销接至滑车，省去上方卸扣及其占用的高度。
- 载荷范围。 空气中和水中的载荷，包括穿越浪溅区时的载荷，均须处于装置行程及额定范围内。
- 吊运设计依据。 在索具系统中，该装置属于起重设备：应根据吊运设计载荷核查其证书和安全工作载荷。参见 DNV-ST-N001.
载荷表与动态载荷
海上起重机的载荷表列出各作业半径对应的安全工作载荷。对于在海上往返船舶的吊运， DNV-ST-0378 [8.2.4.1] 和 EN 13852-1 按各有效波高给出安全工作载荷，并已计入对应海况的动力系数；应查阅最不利作业半径和预报海况对应的表格单元。重型起重机、自升式船起重机和水下作业起重机通常改用单一设计系数确定额定值，吊运分析则将该次吊运的 DAF 与其比较。另加动力放大系数前，应核对载荷表已包含哪些因素，以免重复计入同一裕量。 起重机载荷表指南 逐步说明载荷表的读取方法和动力系数，而 动力放大系数 指南介绍吊运作业本身。
常见问题
海上起重机主要有哪些类型？
平台上的桁架臂基座式起重机；船舶上的折臂式和伸缩臂式起重机；起重船上的重型回转起重机，每台起重机约 1,000 至 10,000 t；自升式安装船上的环抱桩腿式起重机；以及用于船艉下放和回收的 A 字架。
折臂式起重机与桁架臂式起重机有何区别？
折臂在关节处折叠，通常由液压缸抬升，收纳紧凑，适合船舶使用。桁架臂是细长且轻量的桁架结构，通常通过变幅钢丝绳抬升，适合较大的作业半径和重型吊运。
什么是液压缸变幅？
用液压缸抬升和降低起重臂。另一种方式是钢丝绳变幅，由门架引出的变幅钢丝绳保持起重臂角度。液压缸变幅适合紧凑的起重臂；钢丝绳变幅适合长桁架臂。
什么是环抱桩腿式起重机？
这类起重机安装在自升式安装船上，回转支承环绕船舶的一根桩腿布置，从而节省甲板空间。起重量约为 800 至超过 3,000 t，主要用于安装风力发电机组和基础。
海上起重机载荷表是否包含动态载荷？
对于在海上往返船舶的吊运，是的：依据 DNV-ST-0378 和 EN 13852-1 ，载荷表按各有效波高给出安全工作载荷，并已计入对应海况的动力系数。重型起重机、自升式船起重机和水下作业起重机通常改用单一设计系数确定额定值，再将该次吊运的动力放大系数与其比较。无论采用哪种方式，另加系数之前都应核对载荷表已包含哪些因素。参见 起重机载荷表 指南。
串联式升沉补偿器能用于任何起重机吗？
原则上可以：它悬挂在吊钩下方，独立于起重机控制系统工作。针对每台起重机，应核查净空、吊钩接口、空气中和水中的载荷范围，并根据吊运设计载荷核查证书及安全工作载荷。
依据与来源
- DNV-ST-0378 （2019 年七月，2021 年十月修订）：海上起重机及按有效波高编制的载荷表 [8.2.4]； EN 13852-1:2025 通用型海上起重机 （浮式起重机： EN 13852-2).
- 典型起重量：根据公开的海上起重机和起重船规格取整后列为范围。
- 固有周期和串联刚度采用标准的单自由度系统计算结果。
