船舶设备的试验标准和试验验证平台

钱贵军，张小芹

（江苏远望仪器集团有限公司，江苏泰州 225300）

船舶设备的试验标准和试验验证平台

钱贵军，张小芹

（江苏远望仪器集团有限公司，江苏泰州 225300）

文章介绍了国际海事组织IMO、国际船级社协会IACS、国际电工委员会IEC、国际标准组织ISO等国际组织的职能，以及它们之间的关系。介绍了船舶设备试验标准的种类，以及各种规范标准之间的关系，试验标准选用，船舶设备试验的目的和意义。阐述了船舶设备、试验标准和试验验证平台三者之间的关系。梳理了型式试验大纲和检测报告的基本要素和内容，以及对试验验证平台的基本要求。

船舶设备；试验标准；试验大纲；报告；试验验证；验证平台

0 引言

船舶设备是船舶的重要组成部分，是影响船舶工业综合实力的重要方面。一直以来，我国船舶设备产业发展水平相对落后，随着我国船舶工业的快速发展，船舶设备产业问题也变得日益严峻和突出。为加快提升我国船舶设备配套能力和水平，支撑造船强国建设，《船舶配套产业能力提升行动计划(2016年～2020年)》提出“十三五”期间我国船舶配套产业将按照“分类施策、创新驱动、系统推进、军民融合、开放合作”原则实施。到2020年，基本建成较为完善的船用设备研发、设计制造和服务体系，关键船用设备设计制造能力达到世界先进水平，全面掌握船舶动力、甲板机械、舱室设备、通导与智能系统及设备的核心技术，主要产品型谱完善，拥有具有较强国际竞争力的品牌产品。其中“加强船舶设备的研发设计、试验检测、检验认证设施和试验验证能力建设”工作得到关注和重视。

1 船舶设备

船用设备与陆上通用工业产品的主要差别在于，其应该能够在船舶上现有各种环境条件下正常工作。因此，船舶环境条件是各大船级社在船用电气电子产品方面的关注焦点。

试验标准和试验验证工作是是测试产品质量的重要保障，试验标准是试验工作的依据和基准。试验验证工作是设备基于试验标准的条件要求下，测试的全过程和记录。试验包括设备的功能验证、性能验证、软件功能验证、环境条件验证、操作验证、系统完整性验证。试验验证工作直接反映了产品的品质。

船用设备必须在试验验证平台经过严格的船舶设备试验标准的测试和验证，获得权威授权机构的检测报告，方可取得相关船舶认证机构单位颁发的船检证书。

试验标准是一种依据或准则，是对产品测试的方法、过程的界定，是产品试验的一个基准。选用合适的试验标准非常重要，是基于设备的适用范围和使用工况综合考虑的。

船舶设备的试验验证工作是船舶设备质量和可靠性的重要环节，特别是产品的型式试验测试工作。型式试验的目的是验证船舶设备在规定试验条件下具有其预期功能的能力[1]。

船舶设备试验验证平台包括试验验证标准选用、试验依据、试验项目、试验流程、试验方法、试验技术要求、试验结论。同时包括试验机构、试验设备、资质授权认可、授权认可范围和试验人员能力等方面。

根据我国 2012年发布的船舶工业标准体系的分类，船舶配套设备包含：船用动力装置、船用机械设备、船用电气系统及设备、船用导航、通信、水声设备、船用舾装设备五大类。本文描述的船舶设备包括船用机械设备和船用电气系统及设备。主要涉及[1]用于控制、保护、安全、监测、报警和内部通信的所有设备，包括电气设备、控制和监控设备、仪器和内通设备、可编程电子系统。

2 组织和标准之间的关系

船舶设备试验依据主要来自于：国际海事组织（IMO）、国际船级协会（IACS）和船级社制定的规范和指南，试验验证测试标准采用国际电工委员会（IEC）、国际标准化组织（ISO）以及工信部颁布的中国船舶标准（GB）和船舶行业组织制定颁布的船舶行业CB/T标准。

2.1 国际海事组织（IMO）[2]

IMO负责海上航行安全和防止船舶造成海洋污染的专门机构，负责制定和修改有关海上安全、防止海洋受船舶污染、便利海上运输、提高航行效率及与之有关的海事责任方面的公约。

其中，海上安全委员会（Maritime Safety Committee，MSC）是IMO的最高技术机构，主要职责是研究有关导航设备、船舶建造和装备、船员配备、避碰规则、货物装卸、海上安全、航道信息、航海日志、航行记录、救助救生、海上事故调查以及直接影响海上安全的任何其他事宜。

海上环境保护委员会（Maritime Environment Protection Committee，MEPC）的主要职责是审议有关防止和控制船舶所造成的污染问题，为IMO大会通过的有关公约、规则及其修正案制订实施措施。此外，提供各国有关防止和控制船舶对海上污染的科学技术实用资料，提出有关建议和拟定指导原则；以及组织区域性合作和其他国际组织的合作，以防止和控制船舶对海上的污染。

2.2 国际船级社协会（IACS）[3]

IACS是1968年在奥斯陆举行的主要船级社讨论会上正式成立的。IACS的目标是促进海上安全标准的提高，与相关国际组织和海事组织进行合作，与世界海运业保持紧密合作。IACS负责拟定统一的船舶技术规则和要求，对IMO的标准作统一解释，公布有关船舶安全营运和维修准则，为世界上90%的商船定级，以及受政府委托处理各种事务。此外，还吸收成员在海上安全、营运等方面的经验，向船东和经营者提供各种准则。IACS是IMO组织中唯一能制定和应用规范的具有观察员地位的组织。见图1。

目前，IACS共有美国船舶检验局（ABS）、法国船级社（BV）、中国船级社（CCS）、克罗地亚船舶登记局（CRS）、挪威-德国船级社（DNV GL）、印度船级社（IRS）、韩国船级社（KR）、英国劳氏船级社（LR）、日本海事协会（NK）、波兰船级社（PRS）、意大利船级社（RINA）、俄罗斯船级社（RS）等12个成员。IACS的目标之一是把会员之间的各种规则统一起来。到目前为止，理事会已通过了150条要求，90%的统一要求都得到成员单位的贯彻。IACS除了提出统一要求外，还公布有关船舶安全营运和维修准则，其中包括舱口盖的保养和检验、消防、船舶单点系泊设备标准等。IACS利用成员们在海上安全、防污染、船舶营运等方面的丰富经验，在向船东和经营者提供准则方面起着重要作用。

IACS批准的统一要求：型式认可试验规范UR E10（Rev.6 Oct 2014），此文件从1991年生效执行至今已经历了6个版本修订，覆盖到几乎所有船舶产品的型式试验工作，产生了深远的影响。

2.3 国际电工委员会（IEC）

IEC负责有关电工、电子领域的国际标准化工作，是非政府性质的标准化机构。

船舶电气设备标准制定机构IEC船舶电气设备技术委员会（IEC/TC18），致力于制定船舶和移动式及固定式近海设备电气设备领域国际标准，这些标准已被世界各国的船舶与海洋工程设计和建造企业、电气设备制造和安装企业、船检机构、保险商、船东以及国际组织广泛采用和认可。

2.4 国际标准化组织（ISO）

ISO是世界最大的非政府性标准化专门机构，是国际标准化领域中一个十分重要的组织，在国际标准化中占主导地位。ISO的工作涉及除电工标准以外的各个技术领域的标准化活动。ISO的任务和宗旨是：在世界范围内促进标准化工作的发展，以利于国际技术交流和互助，并扩大知识、科学、技术和经济方面的合作。ISO组织的主要任务是：制定国际标准，协调世界范围内的标准化工作，与其他国际性组织合作研究有关标准化问题。

IMO/IACS/IEC/ISO国际组织和各个船级社组织制定的关于船舶设备的标准规范，涉及到船舶设备的测试标准和认可标准。IMO组织侧重于防污和安全两个方面的公约规则制定和颁布，IACS组织侧重于统一船舶技术规则和要求的发布，IEC组织侧重于船舶电气设备测试标准的研究和发布，ISO组织注重于基础标准的研究制定和发布，而各个船级社更侧重于船舶设备入级规则、产品规范、具体认可检验实施操作层面等技术检验指南的发布。它们相互之间形成了完整的船舶行业设备的规范、标准、指南等方面的技术标准体系。

我国船舶行业的标准主要由国家标准委颁布的国家标准（GB）以及工信部颁布的船舶行业标准（CB/T）。同时兼顾到和国际行业组织标准的消化对接和延伸。为使船舶设备更好地适用于中国国情，在引用时予以考虑。

IMO/IACS规范与IEC/ISO/GB/CB标准之间的关系见图2。

3 试验大纲

通常有下列情况之一时，应进行型式试验，也可根据产品实际情况进行型式试验：

1）新开发的产品或老产品转厂生产的试制前的定型鉴定试验；

2）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大的改变，可能影响产品质量和性能时；

3）正式生产时，定期或积累一定产量后，应周期性进行一次检验；

4）产品长期停产后，恢复生产时；

5）本次出厂检验结果与上一次型式试验有较大差异时；

6）国家质量监督机构提出进行型式试验要求。

型式试验是验证设备或组件满足指定规范或标准达到预期功能的能力。船舶设备试验验证工作开展的依据是申请单位或认可机构批准的型式试验大纲文件，编制一份全面完整正确的型式试验大纲文件是型式试验工作开展的开始。一份全面完整的型式试验大纲应该包含基本内容：受试产品产品概况、试验大纲编制依据、认可试验项目、判定依据。

具体包括[2]：

1）型式试验大纲编制单位。

2）型式试验产品描述：产品名称、型号标志、规格、产品编号、数量等，产品配置组成、产品技术参数、产品功能描述；产品的系统配置图、软件版本号；受试产品明细；试验样品的选取和封样。

3）型式试验大纲编制依据：产品认可标准依据，试验标准；试验分包情况。

4）型式试验内容：试验项目，试验流程，试验方法，试验技术要求，试验结论（结果）。具体试验基本条件、步骤或引用的标准，试验应达到的技术要求（指标）、试验中应记录的试验数据（使用的记录表格格式等），试验中的注意事项等。试验机构，试验地点，试样分析以及试验结果判定准则。

5）判定依据：试验判定依据。

6）其他特殊情况的说明。

根据IACS和IMO以及各个船级社的规范标准指南要求，从船舶设备种类、试验项目、试验依据3个方面罗列[1]了表1、表2和表3。

表1 根据设备在船舶上的安装位置，其环境条件分类表

表2 船用设备在各类环境条件中的型式试验项目表

表3 不同类型船舶电气设备的型式试验项目表

表1根据环境条件把船舶分为5个区域。明确各区域的船舶设备适用温度范围。

表2列出船舶设备在各类环境中的型式试验项目和试验规范标准依据。

表3列出不同类型的船舶设备适用的型式试验项目。

在验证试验前，申请试验单位根据受试设备在船舶的安装区域，确定环境条件，结合表2和表3确定受试设备的试验项目和试验依据，并编制一份全面的型式试验大纲提交认可单位审核批准，申请单位拿到批准的型式试验大纲文件和委托书后联系第三方试验机构申请安排试验工作。

4 试验验证平台

试验验证平台是关于船舶电气设备全面的型式试验项目的验证平台。验证平台能够对船舶电气设备进行测试、检验、评估和监测，通过先进手段的控制和标准的实施，实现船舶电气设备型式试验的测试和保证。同时，试验验证平台是一个独立公正的并通过CNAS按照ISO/IEC 17025认可的第三方实验室。具备船舶电气设备试验的能力，包括试验设备、采用标准、资质授权、规范管理、持续改进等方面。试验能力范围应覆盖外观检查、能试验、性能试验、气候环境试验、机械环境试验、电气性能测试、电磁兼容性测试、防爆性能试验、外壳防护、软件功能进行验证测试等方面。

型式试验是为了验证受试设备能否满足技术规范的全部技术要求所进行的试验。试验是验证受试设备应在规定的试验条件下，按该设备标准（技术条件）规定的试验方法对其功能、性能进行全面测试。试验过程是对产品的研发、设计、制造等方面覆盖硬件和软件两方面的测试和验证，试验结果是表明受试设备是否达到规定的性能要求，测得的性能指标偏差是否在设备标准规定的范围内。验证工作是评价受试设备质量的重要评价手段，有利于对产品有一个全面客观的公正评价，有利于认可单位对受试设备试验情况有全面的评价，有利于受试设备申请单位持续提高产品质量和改进设计提供重要的参考。有利于持续研发更好的船舶设备。有利于积累更多更好的船舶设备研发技术和产品开发经验。

5 检测报告

某受试船舶设备根据认可机构批准的型式试验大纲，并在有认可机构授权的第三方资质机构进行试验验证之后，第三方试验机构应出具一份客观公正的产品型式试验的检测报告，全面反映并描述受试设备处于规定的工作条件状态下，每个试验项目在试验标准条件下试验验证平台上的试验过程状态，并给出客观评价和评定，并由试验室具有资质的授权人员签署交给客户和认可机构。

一份合格的检测报告应当包含下列基本信息[2]：

1）受试设备名称、型号规格和产品试验委托单位，产品制造单位；检测报告颁发日期；

2）受试设备描述以及所有组成部分，以及安装的软件版本号（如合适的话）；

3）受试设备的系统框图或产品的测试配置图；

4）受试设备的数量和编号；

5）受试设备收到日期，测试项目和测试的日期；

6）检测报告有一个唯一的报告编号；

7）试验检测环境条件和地点；

8）试验所需的测试设备和计量设备明细表,校准编号和有效日期；

9）计量测量结果与测量不确定性的声明；

10）试验过程中产生的试验曲线图、照片、图形等，如振动曲线、EMC试验曲线图、产品试验过程中的图片；

11）试验检测依据和合格判定依据；

12）记录试验的测试检测结果和数值。在适当的地方记录试验数值与结论；

13）如有试验通过情况，应记录反映试验结论与描述的任何故障、补救措施和修改；

14）检测报告应当由项目测试工程师签署和授权代表签字批准和测试机构批准并加盖公章；

15）认可单位认为需要时，由指定的验船师在第三方试验机构见证试验，并在检测报告上签字确认；

16）测试区域环境条件是指保持在如下标准范围内的大气状况下：

（1）温度范围：15℃～35℃；

（2）湿度：30%RH～90%RH；

（3）大气压：86 kPa～106 kPa；

17）试验所用计量器具应校准可追踪的二级计量标准；

18）测试过程中，温度变化范围小于每分钟1℃，除非另有指定；

19）在测试期间，受试设备应保持在正常的工作状态；

20）满意产品的操作应当证明每个测试期间和测试之后。在所有情况下，精度应保持在规定范围内，产品应没有性能或功能明显降低的现象；

21）测试应遵循认可单位审核批准的受试设备型式试验大纲，除非另有约定。

船舶设备的试验标准是试验的基准和依据。在具有资质的授权机构进行试验验证测试，是对产品在满足船舶使用条件下对产品质量的一种验证。检测机构出具的检测报告是表面产品经过试验验证的一种表现形式，也是产品进入船舶行业的一个必要的重要环节，是船级社机构颁发船舶设备认可证书的主要依据。如果把船舶设备的试验标准比作是船舶设备试验验证的软件，验证平台就是船舶设备试验的硬件。船舶设备试验标准和验证平台是船舶设备验证工作的两个重要方面。试验标准体现在权威性和适用性上，贵在执行和应用，试验平台应是验证受试设备的权威试验机构，是评价产品质量的独立的第三方机构，试验机构同时也是监督机构，体现在客观、公正、规范和权威。

6 结论

船舶设备是现代化船舶制造业的重要组成部分，其发展水平直接影响船舶工业综合竞争力。国产船舶设备装船率一直是我国的短板，而船舶设备相关的试验标准和试验验证平台是一个基础性、长期性、普遍性的保障性质的工作，需要进行相关标准研究和验证平台的建设，补好这块短板，促进船舶配套设备的技术进步和发展，适应高技术船舶的发展需求。

[1]中国船级社.电气电子产品型式认可试验指南：GD22-2015[S].2015.

[2]中国船级社.钢质海船入级规范(2015版)[S].2015.

[3]中国船级社.MARPOL 73/78公约 2011综合文本[S].2011.

Test Standard and Test Validation Platform for Marine Equipment

QIAN Guijun, ZHANG Xiaoqin
(Jiangsu Yuanwang Instrument Group Co., Ltd, Jiangsu Taizhou 225300, China)

The paper introduces the functions of the International Maritime Organization, the International Association of Classification Society, the International Electro-technical Commission and International Standard Organization, as well as their relationships.The type of ship equipment test standard,and the relationship between the various standards, test standard, the purpose test and significance of ship equipment are also introduced.The paper expounds the relationship among marine equipment, test standard and test platform.The basic elements and contents of the type test outline and the inspection report is combed, as well as the basic requirement of the test platform.

marine equipment; test standards; test outline; report; test validation; verification platform

U665.2

A

10.14141/j.31-1981.2017.06.002

钱贵军（1979—），男，工程师，研究方向：船舶设备自动化研究和设计开发。