Im Gegensatz zu landgestützten Kränen-Schiffskränemuss acht einzigartige Offshore-Gefahren gleichzeitig bewältigen: Ladungssicherheit, mechanische Endanschläge, Schiffsrollen und -trimmen, durch Wellen verursachte Hebebewegung, Explosionsschutz, Notstopp, Kollisionsschutz sowie Anker- und Windwiderstand. Das Gesamtsystem unterliegt verbindlichen Standards wie SOLAS, CCS/ABS/DNV und API 2C und besteht aus acht Subsystemen: Lastmomentschutz, Hubbegrenzungskontrolle, Bremssicherheit, Notabschaltung, Umwelt- und Kollisionsschutz, elektrischer Explosionsschutz, spezielle Marinestabilitätssysteme und Überwachungs-Blackbox.
I. Last- und Momentsicherheitsschutzsystem – Obligatorisches Kernsystem für Schiffskräne
1. LMI-Lastmomentanzeige
-- Standard-Sicherheitsbeschlag für alle Schiffskräne ab 5 t; Bei Einheiten über 20 t sind hochpräzise Momentensensoren Pflicht.
-- Das LMI sammelt Echtzeitdaten zu Hublast, Wippwinkel und Auslegerlänge und berechnet das tatsächliche Moment über die Formel: Tatsächliches Moment M=Last × Radius. Anschließend wird der Wert mit der sicheren Arbeitslast (SWL) verglichen, die dem aktuellen Radius entspricht:
• 90 % bis 95 % Nennmoment: Akustischer und visueller Voralarm mit roter Textwarnung auf dem Bildschirm
• 105 % Nennmoment: Gefährliche Bewegungen verriegelt (Heben, Wippen und Ausschwenken verboten; nur Einwippen und Senken des Hakens zur Lastentlastung zulässig)
• 110 % SWL: Vollständige Stromsperre und Kranabschaltung; Für den Neustart ist ein manueller Reset erforderlich
-- Kleine hydraulische KräneDrucksensoren zur indirekten Lastmessung einsetzen.
-- Offshore-Kranesind mit doppelt redundanten Momentsensoren mit einem Messfehler von kleiner oder gleich 2 % ausgestattet.
2. Multi-Mode-Lastumschaltung
Für Schiffskräne, die Multi-Bedingungen mit Hebehaken unterstützen,packt, oderContainerstreuerFür jeden Arbeitsmodus werden unabhängige Überlastschwellenwerte festgelegt, um ein falsches Auslösen des Schutzes bei voller Greiferlast zu verhindern.
3. Echtzeit-Gewichtsanzeige in der Operator-Konsole
Die Fahrerkabine des YFM-Krans ist mit einem Momentanzeigebildschirm ausgestattet, der eine vollständige Visualisierung der Nutzlast und der maximal zulässigen Hubkapazität bei der aktuellen Ausladung ermöglicht. Das Deaktivieren des LMI-Betriebs ist strengstens untersagt.
II. Schutz vor mehreren-Reisebeschränkungen
Zweistufiges, redundantes Design zur Verhinderung von übermäßigem{1}Heben, übermäßigem{{2}Wippen und übermäßigem{3}Schwenken
Jeder bewegliche Mechanismus des YFMSchiffskranist mit einem doppelten Schutz ausgestattet: primärer Betriebsgrenzwert + sekundärer ultimativer Notfallgrenzwert:
1. Hubhöhenbegrenzung
- Primärer Grenzwert: Stoppt den Hubvorgang automatisch, wenn sich der Haken dem Auslegerkopf nähert;
- Sekundäre Endgrenze: Unterbricht die Hubkraft zwangsweise, wenn die primäre Begrenzung ausfällt, um zu verhindern, dass die Riemenscheibe die Auslegerspitze berührt.
2. Untere Tiefengrenze
Beschränkt die unterste Abwickelposition von Drahtseilen, um zu verhindern, dass sich das Seil vollständig von der Trommel löst und der Haken über Bord fällt.
3. Wippgrenze (Heben und Senken des Auslegers)
- Mindestradiusbegrenzung (vollständig eingefahrener Ausleger);
- Maximaler Radiusgrenzwert (Ausleger bis zur äußersten Position ausgefahren, wo die sichere Arbeitslast (SWL) erheblich sinkt; durch Über-Wippen wird sofort der Momentenschutz aktiviert).
4. Schwenkwinkelbegrenzung
Begrenzt den maximalen Schwenkbereich nach links/rechts, um eine Kollision des Auslegers mit Aufbauten, Lukensüllen und Masten zu vermeiden;
YFM-Volldrehkrane für die Schifffahrt sind mit 360-Grad-Pufferverzögerungsbegrenzungen ausgestattet.
5. Bypass-Schalter außer Kraft setzen
Nur für Wartungszwecke, gesichert mit einem Schlüssel oder einer Schutzhülle. Im Normalbetrieb strengstens verboten. Bei aktiviertem Bypass wird ein kontinuierlicher akustischer und optischer Alarm aktiviert.
III. Bremssicherheitssystem
Bei Schiffskränen, die eine Zertifizierung durch die Klassifikationsgesellschaft erfordern, müssen die Hebe- und Wippmechanismen mit geschlossenen -Federbremsen ausgestattet sein, die bei Strom- oder Hydraulikdruckverlust automatisch eingreifen, mit einem Sicherheitsfaktor von mindestens 1,5:
- Hauptbetriebsbremse: Wird für normales Start-Stopp und Verzögerungsbremsen verwendet;
- Not-Sicherheitsbremse (Sekundärbremse): Aktiviert sofort bei Ausfall der Hauptbremse, Stromausfall- oder Verlust des Hydraulikdrucks;
- Manuelles Notbremslösegerät: Löst die Bremse manuell, um Lasten bei Offshore-Stromausfällen langsam in eine sichere Position abzusenken, wodurch das Risiko vermieden wird, dass schwebende Lasten unbeaufsichtigt bleiben;
- Schwenkdämpfungsbremse: Begrenzt das Trägheitsschwenken des Auslegers bei der Rollbewegung des Schiffs, um ein Schwingen der Last zu verhindern;
- Zusätzliche Ausstattung für mobile Schiffskräne: Schienenklammern plus Schienenverankerungskeile, die Windwiderstand und Rutschschutz vor Schiffsschlag bieten.
IV. Not-Aus- und Sicherheitsabschaltsystem-
1. Not-Aus-Tasten mit mehreren Positionen-
Fest-verdrahteter Abschaltkreis-für Schiffskräne, unabhängig von der SPS-Steuerung.
- Roter Not-Aus-Taster mit Pilzkopf auf der Hauptsteuerkonsole in der Fahrerkabine;
- Zusätzliche Notstopps auf der Kranbasis und auf beiden Seiten der Laufplattform installiert;
- Unterbricht bei Auslösung eines Fehlers direkt die gesamte Hydraulikleistung und die Hauptstromversorgung und aktiviert alle Bremsen bis zur vollständigen Blockierung.
2. Schutz der Hauptstromversorgung
Automatische Vollabschaltung des Krans bei Kurzschluss, elektrischem Leck, Motorüberlastung oder zu hoher Hydrauliköltemperatur; Doppelter Druckschutz mit Überlaufüberwachung bei hohem{0}Druck und bei niedrigem{1}Druckverlust für das Hydrauliksystem.
3. Mechanischer Verriegelungsschutz
Elektrische Verriegelung für Hebe-, Wipp- und Schwenkbewegungen des Krans. Der gleichzeitige Betrieb mehrerer Mechanismen unter extremen Grenzbedingungen ist verboten, um eine Überlastung des Gesamtmoments zu vermeiden.
V. Spezielle Marine-Stabilisierungs- und Umweltsicherheitssysteme - Exklusiv für Schiffskräne
1. Schiffsabsatz- und Trimm-Verriegelungsschutz
Schiffskränesind mit eingebauten-Schiffsneigungssensoren ausgestattet:
- Für Standard-Deckskräne: Die Hubkapazität wird automatisch begrenzt und die Fahrgeschwindigkeit verringert, wenn die Schiffskrängung 5 Grad oder die Trimmung 2 Grad überschreitet.
- Sobald der zulässige Neigungswinkel überschritten wird, wird die Hubfunktion vollständig gesperrt, um ein Kentern des Krans zu verhindern.
Offshore-AHC-Kranesind mit Active Heave Compensation (AHC)-Systemen ausgestattet, die welleninduzierten Vertikalbewegungen in Echtzeit entgegenwirken, um eine konstante Hakenhöhe relativ zur Meeresoberfläche aufrechtzuerhalten und dynamische Überlastungen zu verhindern.
2. Anti-Pendelkontrollsystem
Das elektrische Steuersystem passt die Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen für Hub-, Schwenk- und Wippbewegungen automatisch an und begrenzt so das Schwanken der Ladung auf ±0,5 Grad, um Kollisionen der Ladung mit dem Rumpf oder Verletzungen von Personen zu vermeiden.
3. Windgeschwindigkeits-Sicherheitsschutz
Windgeschwindigkeitssensoren überwachen kontinuierlich die Windgeschwindigkeit an Deck:
- Ein Alarm wird ausgelöst, wenn die Windgeschwindigkeit den sicheren Schwellenwert (typischerweise 12 m/s) überschreitet;
- Hebe- und Schwenkvorgänge sind bei extremen Windverhältnissen verboten und der Ausleger muss zum Ankern auf den Mindestradius eingefahren werden.
4. Ankervorrichtung für den Windwiderstand
Wenn dieSchiffskranaußer Betrieb ist, ist eine vierschichtige Verbundsicherung implementiert: Einfahren des Auslegers, Absenken des Hakens auf den Boden, drehbare Sicherungsstifte, Schienenklemmen und Windabspannseile, die für zuverlässigen Sturmwiderstand sorgen.
VI. Anti-Kollisionssicherheits-Subsystem
1. Laser-/Ultraschall-Flächenscanning-Antikollisionssystem
Wenn mehrere Schiffskräne auf demselben Deck arbeiten oder sich Luken und Aufbauten nähern, scannt das System Hindernisse, um im Voraus eine Geschwindigkeitsreduzierung auszulösen. Der Kran wird sofort abgeschaltet, wenn Geräte in die Sicherheitszone eindringen.
2. Physische Hard-Limit-Stopps
An den Endpositionen der Schwenk- und Wippbewegungen sind mechanische Stopper angebracht, die als letzte physische Sicherung für elektronische Endschalter dienen.
3. Programm zur Beschränkung des Betriebs der Hatch-Zone
Die maximal zulässige Last verringert sich automatisch, sobald sich der Ausleger über die Lukenöffnung bewegt.
VII. Elektrisches und explosionssicheres-Sicherheitssystem
Auf Öltankern und Chemikalientankern installierte Schiffskräne müssen zwingend mit Ex-{0}Ex-Schutzvorrichtungen ausgestattet sein.
- Das gesamte elektrische Steuerungssystem verfügt über einen Schutzgrad von IP54 bis IP66 und ist beständig gegen Salznebel, Regenwasser und Deckspritzer.
- Explosionsgeschützte Modelle für Zone 1/Zone 2: Explosionsgeschützte Motoren, explosionsgeschützte Magnetventile, explosionsgeschützte Steuerkästen und eigensichere Sensoren.
- Erdungs-, Blitzschutz- und Überspannungsschutzgeräte sowie Isolationsüberwachung für blitzgefährdete Offshore-Umgebungen.
- Mehrpunkt-Temperatur- und Flüssigkeitsstandalarme für Öltemperatur, Hydraulikölverschmutzung, Motortemperatur und Hydraulikflüssigkeitsstand; Bei Überhitzung stoppt der Kran automatisch zum Abkühlen.
VIII. Akustische und visuelle Alarme, Videoüberwachung und Sicherheitsdaten-Blackbox
1. Abgestufte akustische und visuelle Alarme
- Vor-Warnung: Gelbes Licht + intermittierender Summer (wird ausgelöst, wenn die Nennlast nahe ist, Grenzpositionen erreicht werden oder die Windgeschwindigkeit zu hoch ist)
- Fehler- und Gefahrenalarm: Rotes Licht + kontinuierlich hohe -Dezibel-Sirene (ausgelöst durch Überlastung, übermäßigen Wippwinkel, Not-Aus-Aktivierung und Grenzauslösung)
Mobile Schiffskräne geben während der Fahrt kontinuierlich akustische und visuelle Warnsignale ab, um die Decksmannschaft darauf aufmerksam zu machen, sich freizuhalten.
2. Visuelles Überwachungssystem
In der Schiffskrankabine sind mehrere Kameras installiert, darunter die Ansicht des Hakens über Kopf, die Ansicht der Auslegerspitze und die Ansicht des Deckbetriebsbereichs, wodurch alle toten Winkel eliminiert werden.
3. Sicherheitsdatenrekorder
Obligatorisch für alle Schiffskräne. Es zeichnet kontinuierlich Hublast, Reichweite, Bewegungszeitpläne, Überlastalarme, Notstopps, Wippwinkel und Windgeschwindigkeitsdaten auf, wobei die Speicherdauer mindestens 90 Tage beträgt.
Für die Rückverfolgbarkeit von Seeunfällen und für jährliche Untersuchungen durch Klassifikationsgesellschaften müssen vollständig aufgezeichnete Daten bereitgestellt werden.
IX. Unterstützendes mechanisches Sicherheitszubehör
Passive Schutzeinrichtungen für Schiffskräne
- Seilsicherungen und Seilbruchsicherungen
- Haken Sie Sicherheitsriegel und Riemenscheibenschutz ein
- Überlastpuffer-Entlastungsventile zur Vermeidung von Strukturschäden durch plötzliche Stoßbelastungen
- Gehweggeländer, rutschfeste Plattformen und Fluchtwege
- Wartungsverriegelungsstifte: Verriegeln den Ausleger und den Schwenkmechanismus während der Wartung mechanisch, um versehentliche Bewegungen zu verhindern
X. Anwendbare Codes und Standards
- Internationale Standards: SOLAS Kapitel II-1 Regel 3-13, ISO 10245, API Spezifikation 2C (Offshore-Krane)
- Regeln der Klassifikationsgesellschaft: CCS-Regeln für Schiffshebegeräte, ABS-Regeln, DNVGL-ST-0378
- Elektrische Normen: IEC 60204-32 Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Teil 32: Anforderungen an Hebemaschinen
Betriebslogik eines kompletten Sicherheitssystems für Schiffskräne
Priorisierungsreihenfolge (von der höchsten zur niedrigsten):
→ Mechanische harte Endschalter/Not-Aus (höchste Priorität, Stromunterbrechung-direkt abschalten)
→ Lastmoment-Überlastschutz
→ Umgebungseinschränkungen für Schiffskrängung/-trimm und Windgeschwindigkeit
→ Elektronische Endschalter
→ Verriegelungen für Mechanismusbewegungen
→ Akustische und visuelle Voralarmsignale
→ Vollständiger-Zyklus der Datenprotokollierung und -speicherung
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