DNV-ST-0378: 海上及平台起重设备
DNV 的海上及平台起重机标准涵盖哪些内容、它如何取代 DNV 2.22、规定了哪些动力系数和试验载荷、设备如何按该标准认证,以及在哪里可以免费查阅现行版本。

- DNV-ST-0378 海上及平台起重设备 是 DNV 用于认证海上起重机、平台起重机以及管道和电缆铺设设备的标准。现行版本为 2019 年七月版,修订于 2021 年十月。
- DNV 认证标准 2.22 于 2016 年五月由该标准与船用起重机标准 DNV-ST-0377 一同取代。
- 它规定了起重机自身的动力系数 \psi (至少为 1.3,适用于工作载荷不超过 2,500 kN 的海上起重机),以及起重机和可拆卸吊具的试验载荷。
- 使用免费的 Veracity 账户登录 DNV 的 Rules and Standards Explorer,即可免费查阅该标准。
DNV-ST-0378 是 DNV 用于认证海上及平台起重设备的标准,涵盖设计、材料、制造、安装、试验和调试。对于 DNV 的 Crane vessel、Crane、 Crane-offshore 和 Crane-offshore(N)船级符号,该标准为强制要求;船东也可将其用于未由 DNV 入级的起重机。DNV 关于升沉补偿系统的推荐实践 DNV-RP-N202引用该标准,作为补偿器应满足的安全原则和设计方法依据;ND 的每台补偿器均按该标准设计并入级。
标准 DNV-ST-0378 的适用范围
该标准涵盖三类设备:
- 海上起重机 ,安装在船舶上(包括风力涡轮机安装船),在开阔海域吊运船外负载(ST-0378 [1.1.2.1]).
- 平台起重机 ,安装在海上设施和装置上。从升起桩腿的自升式装置向固定式设施作业的起重机,属于平台起重机。
- 管道和电缆铺设设备,其要求见 DNV-RP-0232.
典型作业包括甲板货物搬运、补给船装卸、潜水系统和 ROV 的布放与回收、水下吊装、人员吊运,以及管道或电缆铺设。认证范围包括承载结构;吊钩、滑轮组、滑轮、卸扣、旋转接头和钢丝绳;绞车、卷筒和回转支承;制动、动力、控制及安全系统;以及液压系统,包括液压缸和蓄能器、液压阻尼器的结构完整性,以及主动升沉补偿 (AHC) 系统的结构完整性。
该标准不涵盖缆索起重机、载人升降机(电梯)、千斤顶、钻井用高架设备、叉车、便携式起重装置或载人绞车([1.1.3.4])。使用货物起重机吊运人员,仅在另有约定时适用。
| 章节 | 涵盖内容 |
|---|---|
| 第 1–2 节 | 适用范围、定义、文件资料和认证 |
| 第 3–6 节 | 材料和制造、结构设计与强度、机械与设备、安全设备 |
| 第 7–13 节 | 平台起重机、海上起重机、水下起重机、重型起重机、人员吊运,以及潜水系统和 ROV 的布放与回收系统 |
| 第 14 节 | 功能和载荷试验、定期检验、钢丝绳试验、标识,以及控制系统试验 |
| 附录 A–G | 风载荷、滑轮组标识、航渡工况、厂商证书、吊耳和滑橇、证书格式,以及安全功能验证 |
从 DNV 2.22 到 ST-0377 和 ST-0378
从 2008 年起,DNV 按认证标准第 2.22 号 起重设备对船舶和海上设施的起重机进行认证,两类设备共用一份标准。2016 年五月,DNV GL 以两项标准取代该标准: DNVGL-ST-0377 适用于船用起重设备, DNVGL-ST-0378 适用于海上及平台起重设备。
| 日期 | 文件 | 变更内容 |
|---|---|---|
| 2008 年十月 | DNV 认证标准 2.22 | 取代 DNV 于 1994 年发布的起重设备规则 |
| 2015 年四月 | 2.22,2013 年六月版,修订 | 2.22 的最后一个完整版本 |
| 2016 年五月 | DNVGL-ST-0377 和 DNVGL-ST-0378 | 2.22 拆分为船用标准与海上及平台标准 |
| 2019 年七月 | DNVGL-ST-0378,新版本 | 增加了基于模拟器的控制系统试验、水下作业的钢丝绳监测,并允许采用特殊运动补偿系统吊运人员 |
| 2020 年十月 | 修订 | 将吊运负载意外坠落纳入风险评估 |
| 2021 年十月 | DNV-ST-0378,现行版本 | 修订,并将名称中的 DNVGL- 改为 DNV- |
2.22(2015)与现行 ST-0378中的最小动力系数和试验载荷表数值相同。证书仍以签发时依据的版本为准,因此应核对合同或证书所列版本。挪威关于移动式海上装置起重机的法规仍指向 2016 年五月版、 EN 13852-1:2013或同等船级标准。
ST-0377 或 ST-0378? 在船舶上,于海上吊运船外负载的起重机属于 ST-0378所指的海上起重机。仅在船内作业,或在港口及遮蔽水域吊运负载的船用起重机,适用 DNV-ST-0377 船载起重设备, 现行版本为 2022 年二月版。
动力系数 ψ
ST-0378 使用其自身的动力系数确定起重机规格,即 \psi. 竖向设计载荷为工作载荷乘以 \psi, 而 \psi 则考虑惯性力和冲击:
其中 V_R 为起吊拾取时负载与吊钩之间的相对速度(m/s), C 为吊钩处的刚度,单位为 kN/m(包括从吊钩到基座支承的所有部分,以及钢丝绳), W 为以 kN 表示的工作载荷,而 g = 9.81\ \text{m/s}^2 ([4.1.3.2])。刚度较高的起重机和较快的相对速度会使 \psi. 对于从供应船上起吊的海工起重机,相对速度由起升速度、船舶甲板上负载的向下速度,以及起重机本身处于浮动状态时吊臂端点的速度共同决定:
对于服务供应船的起重机,最低起升速度 V_H = 0.1\,(H_s + 1)\ \text{m/s} 在大于 0.5\,V_L 时取代后者([8.2.2])。
所得结果不得低于随工作载荷变化的下限(图 1)。对于海工起重机,载荷表随后给出各有效波高下的安全工作载荷([8.2.4])。平台起重机的下限为 1.15,适用于工作载荷不超过 2,500 kN 的情况。较小的水下起重机则可采用 \psi \ge 1.7 在有效波高不超过 2 m 时适用,此时无需载荷表([9.2.2.1])。
\psi 与海上作业的动力放大系数(DAF)并非同一概念,DNV 对二者作出区分。设计动力系数用于确定起重机的能力,通常针对静水条件。DAF 描述某一次具体起吊的动载荷,由海上作业分析得出。参见 动力放大系数.
试验载荷
每台完工的起重机均须在工厂进行载荷试验,并在安装后再次试验。承载部件经过重大改造或修理后,以及至少每五年,还须重新试验。使用期间,应由合资格人员至少每 12 个月进行一次全面检验,遵照 ILO 第 152 号公约。
| 起重机 SWL | 试验载荷 |
|---|---|
| 不超过 20 t | SWL + 25 % |
| 20 至 50 t | SWL + 5 t |
| 超过 50 t | SWL + 10 % |
表 14-1。当 \psi 大于 1.33 时,按参考 SWL 0.75\,\psi\,\text{SWL}. 读取本表。受溢流阀限制的液压起重机应起吊其所能起吊的最大载荷,通常至少为 SWL + 10 %。首次试验及 SWL 超过 15 t 的任何试验均须使用经认证的砝码;经校准的测力计仅可用于某些复试([14.2.2])。
吊钩、卸扣、滑轮组和吊梁等可拆卸吊具,在首次使用前以及任何重大改造或修理后,均须单独进行试验:
| 项目 | 按 SWL 确定的试验载荷 |
|---|---|
| 链条、吊钩、卸扣、旋转接头 | 不超过 25 t:2 × SWL 超过 25 t:1.22 × SWL + 20 t |
| 多轮滑车 | 不超过 25 t:2 × SWL 25 至 160 t:0.933 × SWL + 27 t 超过 160 t:1.1 × SWL |
| 单轮滑车 | 全部:4 × SWL,其中 SWL 取顶部连接件所受载荷的一半 |
| 吊梁 | 不超过 10 t:2 × SWL 10 至 160 t:1.04 × SWL + 9.6 t 超过 160 t:1.1 × SWL |
表 14-2。当 \psi 大于 1.33 时,与表 14-1 一样使用参考 SWL。可拆卸吊具试验设备须在此前 12 个月内完成校准。数值取自 2019 年七月版,并于 2021 年十月修订;请核对合同指定的版本。
设备如何依据 ST-0378
认证流程包括设计审查、制造和安装期间的检验,以及经见证的试验和标识([1.3]):
- 设计审查依据标准核查图纸和计算文件:单笔订单可取得设计批准,重复生产的设备可取得型式批准
- 检验DNV 验船师监督制造过程;若采用经 DNV 批准的质量体系,则可按调整后的检验方式进行。关键部件各自须有 DNV 产品证书:液压缸依据 DNV-ST-0194,以及蓄能器、绞车、滑轮、吊钩和钢丝绳
- 工厂试验功能试验和载荷试验经见证后,签发 DNV 产品证书(表格 CMC 201)
- 安装安装后检验、船上试验,然后签发 CG2(ILO 152)或 OLA 201 试验证书
可拆卸吊具另有证书(CG3),钢丝绳也另有证书(CG4)。设计批准、型式批准与产品证书分别证明不同事项:
| 证明文件 | 涵盖范围 | 未涵盖范围 |
|---|---|---|
| 设计批准 | 针对一笔订单的一项设计;该订单可包含多台相同设备 | 后续订单,须重新审查 |
| 型式批准 | 一种产品型号,可重复用于相同设备。通常有效期为五年,并在满两年和三年半时接受评估(DNV-CP-0338) | 每台交付设备,仍须分别经过检验和试验,并取得各自的证书 |
| 产品证书 | 一台制造完成的设备,经过检验和试验后签发 | 超出其声明范围的用途,以及海上作业的批准 |
应要求,DNV 还可依据 EN 13852、欧盟机械指令、PSA 指南和 API 2C 进行验证。
升沉补偿器与 ST-0378
ST-0378 没有为独立的串联式升沉补偿器单设类别,而是通过其组成部件加以涵盖:认证范围包括液压缸、蓄能器和压力容器,以及液压阻尼器和 AHC 系统的结构完整性,还有用于悬挂该装置的索具([1.3.1.1])。 DNV-RP-N202 升沉补偿系统 (2024年六月)则涵盖补偿功能本身。
- 液压缸与蓄能器。 承载液压缸按 DNV-ST-0194 获得认可([5.5.1.15])。蓄能器单独获得认可,并持有 DNV 产品证书([5.5.1.14],表2-3)。
- 阻尼。 液压阻尼器的阻尼性能只有经专门约定,并通过计算和 DNV 见证的实际试验形成文件记录,才计入认可范围([5.2.9.10])。
- 海底作业起重机。 其主动升沉补偿(AHC)和被动升沉补偿(PHC)系统的设计参考 DNV-RP-N201 作为设计参考,通常通过仿真进行试验;海试可另行约定([9.4.3]、[9.5.2])。
- 补偿功能。 RP-N202 按功能(主动、被动、自适应被动、主动与被动组合)、类型(直线式或旋转式)及集成方式对补偿器分类;独立式补偿器通常为串联式液压缸。 RP-N202 将 ST-0378 列为安全原则和设计方法的依据([1.1])。独立式补偿器由独立第三方验证;属于 DNV 认证起重设备组成部分的补偿器由 DNV 验证([4.1])。
每台 ND 补偿器均按 DNV-ST-0378,并且 RIGEL的 DNV 型式认可正在进行中。针对具体项目,我们逐台确定合规路径:哪些部件持有产品证书、载荷试验的要求是什么,以及补偿器需要完成哪些验证。
SOLAS II-1/3-13 与船载起重机
自2026年元月1日起,SOLAS 规则 II-1/3-13 在其适用条款和豁免规定范围内,涵盖船上的起重设备、锚作绞车及其索具。新设备必须按照船级社规范或船旗国主管机关接受的等效标准进行设计、制造和安装,并在首次使用前完成载荷试验和全面检验;现有设备另有过渡期要求。应核实该规则的适用范围及相关船舶船旗国的立场。DNV 将适用范围内的设备类型分别对应到 DNV-ST-0377, DNV-ST-0378 和 DNV-ST-0498。参见 DNV 对该规则的概述 和 IMO 的生效通知.
如何获取 DNV-ST-0378
DNV-ST-0378 可免费阅读。DNV 在其 Rules and Standards Explorer 中发布该标准,访问需注册免费的 Veracity 账户:可打开 Explorer 中的 DNV-ST-0378 页面,或在其中搜索“DNV-ST-0378”。旧的 rules.dnv.com PDF 链接现已重定向至 DNV 的规范入口页面,该页面指向 Explorer。DNV 不再提供无需登录即可下载的 PDF,且 DNV 自行发布的版本为正式版本。
配套文件 DNV-RP-N202 升沉补偿系统 和 DNV-RP-N201 海底作业用起重设备 属于 DNV 付费的 Explorer+ 订阅内容。关于 ST-0378 与 DNV-ST-N001 及海上作业文件之间的关系,参见 海上吊装相关 DNV 标准.
常见问题
能否免费获取 DNV-ST-0378 的下载文件?
不能以无需登录的 PDF 形式下载。使用免费的 Veracity 账户登录后,可在 DNV 的 Rules and Standards Explorer 中免费阅读。旧的 rules.dnv.com PDF 链接现已重定向至 DNV 的规范入口页面,该页面指向 Explorer。
目前适用的 DNV-ST-0378?
是哪个版本?2019年七月版,2021年十月修订。2021年十月的修订还将名称由 DNVGL-ST-0378 改为 DNV-ST-0378。首版发布于2016年五月。
DNV 2.22 与 DNV-ST-0378?
不同。DNV 认证标准 2.22 曾同时涵盖船载和海上起重机,直至2016年五月被 DNVGL-ST-0377 (船载)和 DNVGL-ST-0378 (海上及平台)取代。最低动力系数和试验载荷等关键数值沿用未变。
以下两者有何区别: DNV-ST-0377 和 DNV-ST-0378?
DNV-ST-0378 涵盖在海上处理船舶舷外负载的海上起重机、平台起重机,以及铺管和铺缆设备。 DNV-ST-0377 涵盖在船内、港口或遮蔽水域作业的船用起重机。
按 DNV-ST-0378 ,要求的试验载荷是多少?
对于起重机,不超过 20 t 时为 SWL + 25 %,20 至 50 t 时为 SWL + 5 t,超过 50 t 时为 SWL + 10 %(表 14-1)。可拆卸吊具另有专用表(表 14-2),例如不超过 25 t 的吊钩和卸扣采用 2 × SWL。
对于海上起重机, DNV-ST-0378 采用什么动力系数?
起重机的动力系数 \psi 取决于吊钩处的刚度以及负载与吊钩之间的相对速度。工作载荷不超过 2,500 kN 时不得低于 1.3,超过 5,000 kN 时降至 1.1。
请问 DNV-ST-0378 涵盖升沉补偿器吗?
不将其列为单独类别。其规则适用于补偿器的油缸、蓄能器、阻尼装置和可拆卸吊具,而 DNV-RP-N202 规定补偿功能。每台 ND 升沉补偿器均按 DNV-ST-0378.
依据与资料来源
- DNV-ST-0378 海上及平台起重设备,2019 年七月版,2021 年十月修订:第 1 节(范围与认证)、[4.1.3] 和 [8.2.2](动力系数)、表 2-3(部件证书)、第 14 节及表 14-1 和 14-2(试验)。
- DNV 认证标准第 2.22 号 《起重设备》,2013 年六月版,2015 年四月修订;另见 DNV 于 2016 年五月发布的替代通知。
- DNV-ST-0377 船用起重设备,2022 年二月版。
- DNV-RP-N202 升沉补偿系统,2024 年六月版。
- DNV-CP-0338 型式认可方案,2021 年九月版,以及 DNV-ST-0194 液压缸,2024 年一月版。
- 国际劳工组织第 152 号公约;挪威海事局 2017 年十二月 21 日第 2381 号法规;SOLAS 规则 II-1/3-13 和 MSC.1/Circ.1663.
- 另参考: DNV-RP-N201 用于水下作业的起重设备 (2019 年九月版,2021 年九月修订)、 DNV-RP-0232, DNV-ST-0498 和 EN 13852-1:2013.
- 此处对标准条文作了转述,并列出条款、章节和表格编号,以便在原文中核对。
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海上吊装载荷工况:ND 基准数据
基于 Norwegian Dynamics 自有的时域仿真,展示吊装在有无被动 升沉补偿时的实际载荷表现。本资料不复述 任何标准;其价值在于提供任何标准均未公布的仿真数值结果。