198期

摘要

随着LED照明灯制作工艺的日渐成熟，其能效高、寿命长等特点也逐步在船舶的航行灯领域出现了规模化应用。需要注意到的是LED灯存在着使用一段时间后，有可能会出现光强衰减不满足国际海上避碰规则（COLREG）要求，却又不容易被发现的弊端，这就需要行业相关单位，如生产厂家、船级社及船公司对LED航行灯的发光强度进行有效控制。

有鉴于此，国际海事组织(IMO)制定了MSC.253(83)决议《船舶的航行灯和形状标志性能标准》，于2007年10月8日生效，英文原文和参考译文请见文章的链接。

本文结合船舶海上作业环境特性、LED光源失效机理及行业实践经验，系统分析LED航行灯的影响寿命因素、光强衰减判定标准及管理要点，构建兼具合规性与操作性的全周期管理体系，为船公司内部培训、制度建设、外部检查应对及行业技术交流提供专业参考。

图1 LED航行灯实物图(左未配灯罩，右带灯罩)

图2 相关参数表

一、MSC.253(83)对LED航行灯的核心规范要求

MSC.253(83)决议，首次将LED光源正式纳入船舶航行灯许可使用范围，为LED航行灯的应用和管理提供了法定依据，其核心要求可概括为三大核心原则：

2.衰减特殊性要求：指出LED光源存在"恒功耗下的光强衰减"特性，无法通过传统电流监测方式判断光衰状态，需建立专属监测机制（意指此类灯泡光强衰减了但功率却没有减少）。

3.全周期监控要求：强制要求船舶配备光强保障措施，可通过自动监控系统、累计运行时间统计或定期人工检查等方式，确保光强不低于法定标准。

需特别注意的是，MSC.253(83)未明确LED航行灯的具体使用年限，而是以"光强达标"为核心判定标准，这要求船公司结合船舶运营实际，建立科学的寿命评估与更换管理机制，确保合规与安全。

二、LED航行灯的寿命特性与衰减机理

LED光源的实验室理论寿命可达50,000-100,000小时（24小时连续发光6-11年），但海上环境的特殊性，导致实际寿命显著缩短，其衰减与失效主要受以下因素影响：

(一)环境因素的加速衰减作用

船舶海上作业面临的高温、高盐雾、强湿度、持续振动及电源电压波动等环境条件，会加速LED组件老化：高温会导致芯片光效下降，盐雾与湿气易引发密封失效和内部腐蚀，振动则可能造成焊点脱落、光学组件位移，这些因素共同导致实际寿命较理论值缩短30%-60%。

(二)核心衰减机理分析

1.LED芯片光衰：芯片光通量随使用时间呈不可逆累积下降，行业通常以L70(光通量降至初始值70%)作为失效判据，这一衰减程度会导致航行灯光强低于COLREG要求，构成安全隐患。

2.配套组件老化：驱动电源、PCB板、散热结构及密封件的寿命远短于芯片本身，其中驱动电源老化是最主要失效原因，占LED航行灯故障的60%以上，表现为供电不稳定、转换效率下降甚至完全失效。

因此，LED航行灯的“实际寿命”本质是芯片光衰与配套组件老化的综合结果，不能单纯以芯片理论寿命作为管理依据。

三、光强标准与衰减判定的法定依据

(一)法定光强要求

COLREG与MSC.253(83)配套文件明确了各类航行灯的最低光强标准：桅灯根据射程要求需达到125 cd(1海里)、225 cd(2海里)或625 cd(3海里)；舷灯需在112.5°光弧范围内保持恒定强度；尾灯、锚灯、拖带灯等均有对应光强阈值，任何情况下光强低于标准值即视为“不合格设备”。

注：cd-坎德拉(candela)是光度学中的一个基本单位

(二)衰减判定核心原则

MSC.253(83)强调：“LED光强衰减具有隐蔽性，即使灯具仍能发光，也可能因光强不足构成合规风险”。因此，衰减判定需遵循两大原则：一是以“光强达标”为核心，而非“是否发光”；二是采用“量化检测+趋势分析”结合方式，避免仅凭目视判断导致的误判。

四、基于MSC.253(83)的全周期管理体系构建

对于光强度衰减监测和强度维护，在MSC.253(83)的4.3中，提出了两种方法：

4.3 LED灯光的特殊要求

LED的光强会在功耗保持不变的情况下逐渐衰减，衰减速率取决于LED的输出功率和工作温度。为防止LED光强不足，应采取以下措施之一：

.1 当灯光光强低于《国际海上避碰规则》要求的水平时；应激活报警功能向值班驾驶员通报。或

.2 为保持LED所需的发光强度，LED的使用应不超过制造商规定的使用寿命(实际有效期)。制造商应基于在各种温度条件下LED发光强度衰减的适当测试结果，以及LED在运行时灯具内的温度条件，并考虑适当的余量，来确定LED的使用寿命并明确告知。

也就是说，船公司在上述两种方法中选取其中的任何一种，都满足IMO要求，对于第一种激活报警功能，主要依托的是电子监测设备，只要设备正常并没有太多需要讨论的地方。

本文着重讨论的正是第二种，也即如何利用LED灯的使用寿命特征，并辅以人工监测和干预手段，确保LED灯发生发光强度衰减前即采取更换灯泡的方法，确保船舶满足CORLEG要求。

为落实MSC.253(83)要求，船公司应建立“档案化、流程化、量化”的管理体系，具体包括以下核心环节：

(一)技术档案规范化管理

为每盏LED航行灯建立完整技术档案，包含制造商说明书、出厂光强测试报告、角度光度分布数据、驱动电源参数及船级社认可证书。档案需明确光衰特性曲线(如L70寿命)，缺失关键数据的需要求供应商或船级社补充，确保管理有据可依。

图3 船级社的形式认可证书（样本）

(二)运行时间的细化分析

建立“累计运行时间-光衰状态”对应表：≤20,000小时为正常状态，20,000-40,000小时需加强检查；≥40,000小时建议更换或进行专业光强检测。

（粗略计算，按航行时段每天开12小时计算，20000÷12÷365天/年=4.56年，加上锚泊进厂修理等不使用航行灯的时间段，基本能确保5年内可正常使用）。

(三)更换策略标准化执行

制定明确的更换触发条件：①使用年限超过5年（或自定义基准周期）；②光强衰减≥30%（或低于法定标准）；③驱动电源故障、灯具进水、散热结构腐蚀等组件失效情况；④年度检测不合格且无法修复。更换后需及时更新技术档案，记录更换时间、新灯具参数及检测结果，形成管理闭环。

五、“5+1”管理模型的实践应用

为提升管理可操作性，推荐采用“5+1”标准化管理模型，将MSC.253(83)要求转化为具体工作流程：

1.“证”——资料齐全：确保每盏灯具技术档案完整，关键参数可追溯；

2.“记”——运行记录：精准统计累计使用时间，建立光衰趋势分析机制；

3.“查”——固定检查：落实航段目视检查与每个季度一次专项，及时发现异常；

4.“测”——年度测光：委托专业机构开展法定标准检测，留存合规证明；

5.“换”——5年更换：以5年为基准周期，结合实际情况动态调整更换计划；

6.“证”——闭环确认：更换后完成参数记录、检测验证与档案更新，确保管理闭环。

该模型兼顾合规性与实用性，可纳入船舶安全管理体系(SMS)，作为船员操作指南、内部培训教材及管理制度核心内容，由专职驾驶员建立专用LED管理文档也应予以认可。

六、寿命周期管理的工程化实践：5年基准的合理性分析

结合船级社测试数据、厂商技术参数及船公司运营经验，“5年”已成为航运业LED航行灯管理的主流基准周期，其合理性主要体现在：

1.环境适配性：海上恶劣环境下，LED航行灯的核心组件(驱动电源、密封件)寿命集中在5-7年，5年全部更换可规避组件老化导致的突发故障。

2.成本可控性：年度专业光强检测的人力、设备及停航成本，往往高于5年一次的批量更换成本，批量更换还可降低库存管理复杂度。

3.合规安全性：5年周期可确保光强衰减不超过30%的安全阈值，符合L70失效判据，同时为港口国检查提供明确的合规证明。

需说明的是，5年基准并非绝对年限，若船舶航行区域环境更恶劣(如热带高温海域、高盐雾航线)或灯具使用频率极高，可适当缩短至3-4年；若航行环境温和且配备自动光强监控系统，可延长至6-7年，但需强化年度检测。

七、SIRE2.0对LED航行灯的检查要求摘录

行业指南

LED灯只能在制造商规定的使用寿命(实际有效期)内使用，以保持LED的必要发光强度。LED的寿命应由制造商根据在各种温度条件下LED发光强度降低的适当测试结果以及运行期间LED在光中的温度条件来确定并明确通知，并考虑适当的裕量。

检查指南

✦ 如果安装了LED灯，其发光强度应在其使用寿命范围内。这可以通过集成发光强度或带有报警的监控系统或通过手动记录使用情况来实现。

✦ LED灯的使用情况和寿命记录。

负面观察项的潜在证据

✦ 程序没有关于已安装LED灯的操作使用指导。

✦ 没有有效的方法来确保LED灯在其发光强度的使用寿命范围内。

✦ LED灯的使用时间超过了制造商规定的寿命，或者处于低发光强度的报警状态。

八、结语

LED航行灯的管理核心是“以法定光强为底线，以全周期管理为手段”，MSC.253(83)的本质要求是通过科学管理确保航行灯在使用寿命内持续满足安全与合规需求。船公司需摒弃“能亮即可”的传统认知，建立“档案化管理、精细化统计、常态化监测、标准化更换”的全周期体系。

“5年基准周期+航段监视和季度专项检查的闭环管理”，应能符合MSC.253(83)与COLREG的法定要求，又适应船舶海上运营环境的特殊性，能够有效平衡安全风险与管理成本。通过落实该管理体系，船公司可显著降低航行安全隐患，为船舶安全运营提供坚实保障，同时为航运业LED航行灯管理提供可复制的实践经验。

✦ 有读者也可能注意到灯丝(或芯片故障或其它原因)导致航行灯不亮该如何处理？该问题由航行灯控制系统监视，属于另外一个讨论范畴，本文略过。

作者：王浩船长

专家审稿：方玉林船长

附件：