摘要:從船舶機務管理的角度出發(fā)來分析船舶(尤其是老齡船舶)管理中的船體重要結(jié)構(gòu)區(qū)域損壞會造成的重大影響,本文按照船體重要結(jié)構(gòu)部位的損壞分門別類進行具體分析,指出在建造或航行營運過程中這些船體具體結(jié)構(gòu)部件可能會發(fā)生的損壞,并提出具體的檢驗和技術(shù)修復方法,以完善船舶機務技術(shù)管理工作,供廣大同行們參考。
關(guān)鍵詞:船舶機務管理 船體重要結(jié)構(gòu)損壞檢驗 技術(shù)修復
0引言
航運公司或船舶管理公司在船舶的機務管理工作中,老齡船舶由于船體結(jié)構(gòu)更易于腐蝕、銹蝕老化,其船體結(jié)構(gòu)的損壞,尤其是重要結(jié)構(gòu)區(qū)域的損害,會造成嚴重的船舶安全事故,這不僅會給航運安全帶來重大隱患,造成船舶人員傷亡、貨損以及海洋環(huán)境污染,給船東帶來重大的經(jīng)濟損失,也會對航運業(yè)造成嚴重聲譽損害,帶來不良的社會影響。例如:1985年12 月“羅浮山”輪在太平洋遇到風浪,由于貨倉肋骨嚴重腐蝕損壞,全船100多條肋骨不同程度地脫焊,使船殼板內(nèi)外鼓動,貨倉進水,幸好該船鋼板材質(zhì)較好,加上搶救施得當,才沒有造成更嚴重的航運安全事故,回國后立即進船廠大修。1993年3月“雪峰嶺”輪由于船體結(jié)構(gòu)局部嚴重腐蝕,主甲板與縱橫梁突然全部斷開,船殼板、構(gòu)架大面積嚴重波浪變形損壞,后經(jīng)大修并在主甲板下新加縱析四條才恢復使用。以上發(fā)生的船舶事故原因是多方面的,根據(jù)現(xiàn)場檢查情來看,船體重要結(jié)構(gòu)部位鋼材的嚴重腐蝕損壞故是事故主因[1]。
船舶,尤其是大型遠洋船舶,在航行中船體整體結(jié)構(gòu)(船體梁)一直在彎曲、扭轉(zhuǎn)等載荷的作用下產(chǎn)生較大的彈性變形,根據(jù)不同的船型,整體或局部承受載荷的應力有所不同。通常集裝箱船船體梁易處于中拱狀態(tài),縱向連續(xù)的甲板結(jié)構(gòu)會承受較大的拉伸應力;而散貨船、大型油輪船舶船體梁易處于中垂狀態(tài),縱向連續(xù)的甲板結(jié)構(gòu)會承受較大的擠壓應力。類似情況,再加上周期性貨物的慣性負載、外部航行環(huán)境影響下的水動力載荷的共同作用,船舶很容易在船體重要結(jié)構(gòu)部位產(chǎn)生損壞,尤其是一些腐蝕嚴重的老齡船舶。因此,這些部位在船舶機務管理工作中,航運公司的機務主管人員和船上管理人員尤其需要重點檢驗和關(guān)注,并應進行相應的技術(shù)維護和修理以滿足國際或國內(nèi)船舶技術(shù)規(guī)范的要求。以下是筆者在船舶機務管理中關(guān)于船體重要結(jié)構(gòu)區(qū)域損壞的檢驗、修理技術(shù)分析和經(jīng)驗總結(jié),供同行們參考。
1船體重要結(jié)構(gòu)區(qū)域損壞的檢驗和修理技術(shù)分析
1.1船體舭部區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:在舭部艙室與雙層底連接區(qū)域,旁桁材、內(nèi)底板、雙層底橫向肋板和及舭部橫向框架之間連接處;縱艙壁與舭部艙室頂部連接處;舭部橫向框架上扶強材與底部、舭部和舷側(cè)縱骨連接處根部和趾端;舭龍骨端部區(qū)域。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗:新建造的船舶,注意以上結(jié)構(gòu)部位的節(jié)點形式是否正確,是否使用補板或插入板封閉開孔,是否有良好的結(jié)構(gòu)對中和良好的趾端包角焊;航行營運中的船舶,應注意以上危險部位各連接處是否有裂紋、腐蝕、脫焊、焊縫裂紋。
技術(shù)修理:船體內(nèi)底板在舭部中斷,未一直延伸至舷側(cè),會造成極大的應力集中,因而內(nèi)底板需要有良好的結(jié)構(gòu)過渡。使用與肋板相同的補板或插入板封閉開孔,危險區(qū)域處內(nèi)底板、肋板和旁桁材之間角焊縫,及內(nèi)殼縱艙壁與平臺板之間角焊縫需加強焊接,建議采用全焊透或半焊透角焊縫,加強焊縫長度不少于350mm。此外,也可采取增加扶強材和嵌入加厚板方式加強。舭龍骨端部出現(xiàn)裂紋,可采取端部削斜,增加扶強材的技術(shù)。
1.2 船體舷側(cè)結(jié)構(gòu)區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:舷側(cè)外板縱骨與橫框架上水平扶強材連接處,尤其是在水密肋板處和舷側(cè)折角處。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗:新建造的船舶,注意以上結(jié)構(gòu)部位的節(jié)點形式是否正確,是否有良好的結(jié)構(gòu)對中和良好的趾端包角焊;航行營運中的船舶,應注意以上危險部位的肋骨、縱骨裂紋。
技術(shù)修理:補焊、腹板部分更換,或改良扶強材的趾端結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用軟趾、軟根或軟趾加背面肘板的結(jié)構(gòu)。對于舷頂通道內(nèi)結(jié)構(gòu)部位腐蝕、損壞,可以更換部件并增加扶強材。
1.3 船體雙層底艙結(jié)構(gòu)區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:雙層底結(jié)構(gòu)中扶強材與內(nèi)底、外板縱骨的連接處。腐蝕高發(fā)區(qū)——臨近油艙的艙壁;臨近油艙的雙層底;臨近油艙的肋板。污水井相鄰縱骨的肘板處。肋板減輕孔邊緣??v骨過肋板處。測深管下端。吸水口下端。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗:對于雙層底結(jié)構(gòu)中扶強材與內(nèi)底、外板縱骨的連接處,注意正確的節(jié)點形式、良好的結(jié)構(gòu)對中和良好的趾端包角焊接。由于雙層底較常浸沒海水承和受局部強度,其余危險部位尤其注意裂紋和腐蝕。
技術(shù)修理:更換腐蝕處結(jié)構(gòu)件及改良連接處節(jié)點設(shè)計。對于肘板裂紋,可更換軟趾端的肘板和增加肘板尺寸。減輕孔附近有裂紋,可采用覆板和減輕孔增加面板。縱骨過肋板處有變形和裂紋常見于邊艙板、舷側(cè)外板或船底板過渡處,可采用補板和全封閉墊板修理。測深管下部常見腐蝕穿透墊板和底板,可底板補焊、墊板換新,或底板部分更換加墊板換新修理。吸水口下端常見內(nèi)底板腐蝕,可底板局部換新并板縫探傷。
1.4 甲板結(jié)構(gòu)區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:貨艙口角隅處甲板板;艙口圍板與甲板室連接處,靠近甲板室處的貨艙口角隅板;橫向甲板。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗:新建造的船舶,對于以上結(jié)構(gòu)部位處,需要關(guān)注角隅處鋼板的尺寸、板厚,過渡是否良好,可以采用盡實際可行的增大角隅半徑的方法;角隅的插入板上避免任何開孔;加厚的角隅插入板與周圍的薄板要過渡良好;艙口端橫梁與舷側(cè)艙內(nèi)結(jié)構(gòu)要對中良好;航行營運中的船舶,應注意以上危險部位的角隅裂紋;橫向甲板由于積水和殘余貨物堆積易于產(chǎn)生麻點腐蝕和屈曲變形。
技術(shù)修理:對于以上結(jié)構(gòu)部位處,如若出現(xiàn)腐蝕、裂紋可進行局部換新,并進行焊縫探傷,局部強度加強的方法進行修復。
1.5 艙口圍結(jié)構(gòu)和艙口蓋支撐結(jié)構(gòu)區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:艙口圍板支撐肘板趾端與上甲板板的連接處;縱向和橫向艙口圍板頂部的連接處;艙口圍板終端結(jié)構(gòu);艙口蓋支撐塊與艙口圍頂板之間的角焊縫;支撐塊下方肘板位置。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗和技術(shù)修理:新建造的船舶,對于以上結(jié)構(gòu)部位處,可采用改良設(shè)計的方法——縱向和橫向艙口圍板頂部采用連續(xù)并有良好的圓弧過渡的設(shè)計;艙口圍板支撐肘板采用軟趾設(shè)計和加裝對稱面板;肘板與甲板板連接趾端包角焊應成型良好,避免咬邊和切口;趾端的節(jié)點結(jié)構(gòu)形式需正確,有良好的結(jié)構(gòu)對中,良好的包角焊接,終端肘板與甲板之間的角焊靠近趾端處需要全焊透或半焊透;艙口蓋支撐塊角焊縫要焊接良好;肘板要圓弧過渡良好并最好與艙口圍縱向結(jié)構(gòu)連接;艙口圍頂上對接焊縫要避開支撐塊;航行營運中的船舶,對于以上結(jié)構(gòu)部位處的腐蝕、裂紋可進行局部更換修復,并進行焊縫探傷。
1.6 艙內(nèi)橫艙壁結(jié)構(gòu)、階梯形結(jié)構(gòu)和集裝箱船貨艙內(nèi)箱角結(jié)構(gòu)區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:橫艙壁水平桁、垂直桁與內(nèi)殼縱壁、內(nèi)底板連接處;貨艙內(nèi)階梯結(jié)構(gòu)過渡處;集裝箱船常見于艙內(nèi)平臺板角隅裂紋,尤其是兩個集裝箱箱腳之間。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗和技術(shù)修理:新建造的船舶,注意以上結(jié)構(gòu)部位處連端節(jié)點形式是否正確,與內(nèi)殼、內(nèi)底內(nèi)結(jié)構(gòu)要有良好的結(jié)構(gòu)對中,良好的趾端包角焊接;貨艙內(nèi)階梯結(jié)構(gòu)過渡處在技術(shù)修理時要增加結(jié)構(gòu)過渡;集裝箱船艙內(nèi)平臺板角隅裂紋,可采用組合箱角,箱角墊板采用良好過渡的技術(shù)方法,對于嵌入式箱角可在內(nèi)底板增加硬性支撐。航行營運中的船舶,對于以上結(jié)構(gòu)部位處的腐蝕、裂紋可進行局部更換修復,并進行焊縫探傷。
1.7 上層建筑結(jié)構(gòu)區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:上層建筑內(nèi)各設(shè)備支撐點,人孔門和走道門結(jié)構(gòu)過渡處,各類型通風口和封閉艙室的開口處,首尾樓端壁處,船首尾端與貨艙過渡區(qū),船舷墻、導纜孔和帶纜樁,所有甲板機械設(shè)備的底座、透氣管、和測量管。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗和技術(shù)修理:對于以上結(jié)構(gòu)部位處由于位置高、易于振動,海水侵蝕,從而發(fā)生裂紋、腐蝕和銹蝕,需要特別關(guān)注檢驗。各設(shè)備支撐點,人孔門和走道門結(jié)構(gòu)過渡處,各類型通風口和封閉艙室的開口處易于產(chǎn)生裂紋;首尾樓端壁處,船首尾端與貨艙過渡區(qū)也是裂紋經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域;船舷墻易出現(xiàn)趾端腐蝕,其根部甲板易出現(xiàn)裂紋,應及時檢查修復,宜采用局部更換方法;導纜孔與支撐肘板經(jīng)常會銹蝕,應注意除銹檢查;帶纜樁容易出現(xiàn)點狀腐蝕、裂紋和變形,可換新和給以底板增加橫梁保證局部強度。
1.8船體首端區(qū)域和船尾區(qū)域
此區(qū)域重點檢驗的危險部位是:(1)船體首端區(qū)域:船首和舷側(cè)外板,首部擋浪板和根部甲板,船舷墻根部的首樓甲板,舷墻轉(zhuǎn)角處,與甲板和外板相連接的防撞艙壁,穿過縱骨的舷側(cè)縱桁和平臺板邊緣,錨機底部甲板和錨鏈口。(2)船尾區(qū)域:掛舵臂根部,螺旋槳影響區(qū),燃油艙直接與海水接觸船殼板,槳轂與船殼連接處,舵銷開口處。
船舶機務管理中需重點關(guān)注的檢驗和技術(shù)修理:對于以上結(jié)構(gòu)部位處,由于不是經(jīng)常接觸海水受到侵蝕、腐蝕,就是船體應力受力較為集中的地方,容易產(chǎn)生裂紋、變形,需要船舶管理人員尤其關(guān)注檢驗,一般以上部位處的損壞需要船舶進塢才能檢驗和修理。采取的技術(shù)手段一般是按一定的國家造船和修船的技術(shù)標準及方法,進行局部換新和局部強度加強,并應進行修復后的探傷,確保修復質(zhì)量。
2結(jié)束語
船舶在建造或營運中,船舶機務管理工作的主管人員主要是來自輪機工程技術(shù)、輪機管理專業(yè)的人員,可能會由于專業(yè)局限性的原因?qū)Υ埃ㄓ绕涫抢淆g船舶)的船體重要結(jié)構(gòu)區(qū)域的管理、維護和檢修不夠重視或到位,但是船體重要結(jié)構(gòu)區(qū)域如果發(fā)生損壞,則不僅僅是航運公司會產(chǎn)生重大的經(jīng)濟損失,還可能會造成重大的安全事故,因此船體重要結(jié)構(gòu)區(qū)域的檢驗和修理技術(shù)不容忽視,筆者這里拋磚引玉,和廣大同行們共同探討這個值得深入研究的課題。
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