摘要:船舶在进行修理及改造过程中,由于工程需要,经常涉及到对船体结构进行换板施工。而在换板工程中,会由于换板材料、船体结构、使用工具的等各种情况,引发出一系列的换板修理质量问题,因此要注意施工过程中及时解决和防范此类问题,提高工程质量。基于此,在接下来的文章中,将围绕船体结构修理中常见问题及对策方面展开详细分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
关键词:船体结构;修理;问题;对策
引言:文章主要阐述了船体结构修理过程中常见问题,并针对各类问题提出了防范措施。
1、船舶形成结构缺陷的原因
1.1、结构蚀耗
结构腐蚀在船体结构缺陷上十分普遍,而且相对来说这种结果产生的威胁性也比较严重。结构腐蚀有两方面原因造成,一般是环境状况引发,一些涂层接触面,接触到酸性物质或海水时产生,这是外部因素。环境因素则包括潮湿度及温度等,也属于外部因素,而内部因素则和船体的钢材属性和内部应力大小有关。主要腐蚀行为又电化学、应力、空泡、海洋生物及疲劳腐蚀等等。
1.2、超出正常负荷力
船体经常承载一些过重货物,有时可能还伴随着超出原本船体负荷力的情况发生,长期以往,便会造成因外力过大而带来的船体结构损坏。
1.3、意外事故
碰撞、搁浅、浪损和装卸货物及触焦等行为撞击,都会造成船体结构出现超荷现象,造成结构缺陷,这种船体结构缺陷的特点是大多由意外事故造成。
1.4、设计失误
船舶设计失误最典型特点就是,某个部分或类似部件,经常会在同一处位置发生多次正常使用下的损坏现象,在排除其不是因为正常受力及腐蚀原因造成的缺陷后,便可以确认为是因为结构设计失误因素而造成的损坏。
2、船体结构修理过程中常见问题以及对策简析
2.1、船板材料
首先,我国船舶一般经中国船级社检验认可,所以国内船舶在船板更换时所用的材料通常是经中国船级社认可的材料,这是基本常识,必须了解;另外,外籍船舶或我国部分由外籍船级社检验的船舶,在更换船板时就会涉及到材料转级的问题。所谓材料转级,即是将我国船板经过各类试验,在送样检查,满足外籍船级社规范要求的情况下,方可进行换板施工。在实际施工过程中,首先必须要对材料转级全过程有一个全面的了解。材料转级的过程首先进行材料取样打印;其次加工试样,转打钢印;再通过实验检测机械性能。试验时还需注意:普通船用钢板(A板、小于25mm的B板)做拉伸试验,高强度船用钢板必须做拉伸试验和冲击试验。为避免试样检验数据不合格或达不到外籍船级社的性能要求,而补做或者重做,因此带来工程停工损失,所以在材料取样时多取几份试样,反复试验合格后再上报。
2.2、船体结构
首先,板厚差≥4mm的过渡问题。船板厚度不均,在实践中如果板厚差≥4mm,要知道这种板常用于上甲板舱口围角隅处、舷顶列板与船旁板的对接、上下边柜顶板与斜坡板的对接等部位。在实际操作中,“船规”要求这些部位必须削斜过渡,需采用数控或机械切割等方法加工坡口,这样既美观又满足船规的要求,省时省力;其次,深熔焊或熔透焊的角对接装配与焊接。对接装配时必须考虑:上下、左右、前后的结构对应,结构错位极限≤1/3板厚;坡口的型式,熔透焊就必须碳刨清洁;理论知识掌握后,在实操中如遇到这种结构,必须孰知结构图、节点图,才可进行施工;最后,结构上的开口与处理。首先要熟知船体结构上常见的开口形式,即人孔,贯穿孔,减轻孔,过焊孔,止漏孔,透气孔,流水孔等,并且了解这些开口的设计,大小、形状、数量等标准要求。因此在修理时,必须统一开口样板,再按样画线切割。施工时,所有开口还必须打磨光顺,并焊好包角焊。
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2.3、工具
首先,焊条保温桶。保温桶的使用与否,直接影响着焊缝的焊接质量,在施工现场基本上没有人使用焊条保温桶,加上焊接人员的水平各异,焊缝成型很不美观,会出现很多焊缝缺陷。另外,敲渣锤、清洁扫把。在施工现场,为防止焊缝内部质量夹渣严重,未焊透等严重现象,焊工必须随身携带敲渣锤及清洁工具,如果未敲渣清洁而直接焊接,会出现焊缝质量问题。基于此,为了保证修理质量,促使施工人员能够按照严格要求进行规范施工,就必须使其全面的掌握船体结构的修理理论知识,并且具备较高的实践动手能力。
3、船舶缺陷常见修理方法分析
修理船舶的方法有很多种,主要方法是对结构的补焊、覆板和改进,将构件进行换新及红火校正等也是常用的修理方法,因为船体结构的区别,所以针对不同部位,使用的缺陷修理方式也各不相同,需要作不同处理.
3.1、货舱
对于货舱的结构缺陷,一定要将腐蚀部分全部进行割换,需要将舱内上下肘板部分,以及肋骨等进行整治,其次,如果肋骨和外板角的焊缝部分,常常有十分厉害的腐蚀现象发生时,应当进行补焊。对于底边与顶边的肋骨,以及构建下斜板位置的裂纹问题,应当选择恰当的方法进行处理,可以参考肋骨肘板割换方式来进行补修,而那些有严重变形现象发生的双层底板凹陷部分,排除没有受到影响的双层底骨架,倘若没有十分大的变形量,且板体厚度还是原来的厚度,这时可以进行特别情况下的特殊处理。
3.2、底边舱
如果裂纹的位置是处于双层底边舱及舱底和横舱之间的过渡区域,那么方法就是把裂纹进行批掉,可以用焊条进行补接,但前提是必须保证其是全焊透状态。倘若裂纹已经蔓延至板材上面,就需要割换局部板材,如果必要的话,还需要进行渡肘板的增加。如果底边舱内部以及双层底最内部的构件有严重的变形和腐蚀现象发生,一定要进行彻底割换,避免产生危险隐患。
3.3、艏艉部
如果艏、艉尖舱的内部构件已经被严重的损坏,产生了巨大裂纹和腐蚀现象,通常都会采用割换方法处理,但是如果是因为撞击引发的变形及类似缺陷,就需要以总体船体情况为基础进行考虑,可以进行新构件的换置,也可以将构件厚的地方进行整合平整。倘若引发船体尾部构件损坏的原因是因为螺旋桨激振,则需要查明具体原因,然后进行维修消除,让船体进行原始状态的恢复。
3.4、顶边舱
构件过分腐蚀现象多存在于顶边舱内,斜底板、甲板等构件如果有超量腐蚀发生,一定要注意及时进行割换,而裂纹和变形,多发生在边舱内纵骨、强框架、肘板部位,因此需要进行割换后进行局部性能增强,如果变形情况过大或严重,还需要进行肘板及纵骨数量的增加。但是有一种特殊情况需要注意,对于油船和顶边舱这类的舱内纵骨水孔边缘严重变薄、腐蚀情况,一定要进行纵骨切换,且割换范围不得小于300mm。
3.5、甲板结构
甲板结构的覆盖范围广,结构组织较多,主要应注意以下几个部分,防止其发生裂纹、变形及沟槽腐蚀的缺陷,横向甲板条、舱口角隅、舱口盖、舱口围板,通常情况下的局部换新,可以适当考虑加厚换新构件的钢板厚度,焊接时也可以进行强材适当加扶。如果有多处普遍裂纹,就需要进行原因找出,设法进行彻底性修理,避免以后有类似情况的多次发生[1]。
结论
简而言之,船舶结构涉及到船舶的行驶安全,更重要的它还涉及到全体船员的人身安全,因此我们更需要加强船舶修理经验,对带有缺陷结构的船舶,或船舶故障进行及时的维修处理。同时还应当多掌握一些船舶的维护保养知识,相信在海事部门及船东等的一致努力下,终将克服这些船舶故障问题,使我国的船舶事业可以越做越好,在水域安全事故及水污染方面,也终将得到良好的技术控制[2]。
参考文献:
[1]余庆,张圣坤,沐阳.基于余度概念的受损船体总纵剩余强度预报[J].中国造船,2013,11(08):66-68.
[2]孙海虹,吴秀恒,杨永谦.船舶结构维护问题的可靠性方法[J].武汉交通科技大学学报,2015,11(03):15-17.
论文作者:张晓龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签:船体论文; 结构论文; 船舶论文; 裂纹论文; 缺陷论文; 构件论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第29期论文;